במהלך המחקר הסביבתי משתמשים בשיטות שונות. אחד מהם עשוי להיות אינדיקציה ביולוגית. גישה זו כוללת לימוד מצבם של אורגניזמים חיים מסוימים בכדי לקבל מידע על סביבתם. כדי להבין את התכונות של ביצוע מחקרים כאלה, עליך לקחת בחשבון מהו אינדיקטור ביולוגי. זה יספק את המידע הדרוש על מתודולוגיית מחקר דומה.
הגדרה כללית
אינדיקטור ביולוגי הוא אורגניזם חי, ואולי גם מין או קהילה שלמה שחיים במערכת אקולוגית מסוימת ויכולים לשמש שיקוף של מצבו. יתר על כן, המחקר מעריך את מספר האנשים באוכלוסייה, את מצבם ואת התנהגותם. על סמך המידע שהתקבל ניתן לשפוט את הימצאותם בסביבה הטבעית של מזהמים, רעלים, חומרים מסרטנים וכו '.
ביו-אינדיקטורים הם צמחים או בעלי חיים שמצבם תלוי ישירות בסביבתם. ליישום טכניקה כזו במהלך המחקר יתרונות רבים. לפעמים רק על סמך אינדיקטורים ביולוגיים ניתן לקבל את המידע הדרוש על מצב הסביבה. חסכון של כסף וזמן לביצוע ניתוחים פיזיקלים וכימיים מורכבים הוא יתרון ללא ספק.
מדדי ביו הם צמחים ובעלי חיים המסכמים נתונים חשובים על מזהמים ושיעור השינוי. הם מאפשרים לך לקבוע את מקום ההצטברות ואת מסלול הכניסה של חומרים מזיקים, את מידת וחומרת ההשפעה של רעלים על יצורים חיים, כולל בני אדם.
במהלך המחקר, הביואנוזה של אינדיקטורים כאלה מוערכת. במקביל, החוקרים מעוניינים בשני נציגי החי והצומח. במהלך התצפיות ניתן להעריך את מידת החשיפה הכרונית לרעלים אפילו בריכוזים נמוכים. הם משפיעים על תפקודים ומצבם הכללי של האיברים הפנימיים של בעלי חיים, על חלקים סימטריים בגוף ועל מערכות היחסים ביניהם.
טיפולוגיה
ביו-אינדיקטורים - צמחים ובעלי חיים החיים במים, באוויר, באדמה. אורגניזמים כאלה יכולים להיות חיידקים או אצות, כמו גם חסרי חוליות, למשל, סרטנים, רציחות, רכיכות. ניתן להשתמש במהלך נתוני המחקר על דגים ובעלי חיים.
אינדיקטורים לקרקע הם לרוב צמחים הגדלים בטבע. על פי מצבם אתה יכול לקבוע את החומציות, יכולת הלחות, הצפיפות והטמפרטורה של האדמה. כמו כן, המראה של צמחים מסוימים יכול לקבוע את תכולת החמצן באדמה, את כמות החומרים המזינים, כמו גם מלחים ומתכות כבדות.
עצי מחט יכולים לספק מידע אדמה לאורך כל השנה. במקרה זה לא מיושמים רק אינדיקטורים מורפולוגיים, אלא גם מספר שינויים ביוכימיים. זה מאפשר לך לקבל מידע אמין. לעתים דמויות מורפולוגיות משתנות.
כך למשל סרפד רגיל יכול להדגים כמה סידן נמצא באדמה. צמחים מסוימים הם גלופילים. הם אוהבים קרקעות מלוחים. אם הם גדלים באזור נתון, ומתיישבים באופן פעיל בשטחים, הרי שהאדמה נמסה בהדרגה.
כדי להעריך את מצב המים, נבדקים אינדיקטורים ביולוגיים כמו זחלים של חרקים מסוימים, סוגים מסוימים של אצות וסרטנים גבוהים יותר, חיידקים זוהרים.
אינדיקטורים ביולוגיים של אוויר יכולים להיות טחבים וחזזיות. התכונות הפיזיות שלהם משתנות מאוד בהתאם לתנאי הגידול.
תכונות לפי בחירה
צמחים וביו-אינדיקטורים לבעלי חיים נבחרים למחקר על פי עיקרון מסוים. זה גובש על ידי אחד האקולוגים האמריקאים המפורסמים ביותר, יו. אודום. הוא מציע לקחת בחשבון את ההצהרות הבאות בבחירת אינדיקטורים ביולוגיים:
- ישנם מינים stenotypic ו eurytopic של יצורים חיים. הראשונים מסוגלים לחיות רק בתנאים מסוימים, ולכן היקף תפוצתם מוגבל. מינים יוריטופיים נפוצים בטבע, הם בעלי סיבולת סביבתית. לכן הם פחות מתאימים למחקר מאשר מינים סטנוטיפיים.
- סוגים גדולים יותר של ביו-אינדיקטורים נחקרים לעיתים קרובות יותר מאשר קטנים. זה מוסבר על ידי שיעור המחזור בביוסנוזה. אצל מינים קטנים הוא גבוה יותר, לכן בזמן המחקר הם עשויים לא ליפול לדגימה, במיוחד בתהליך הניתוח עם תקופת זמן ארוכה.
- לבחירת מין או קבוצתם למחקר, יידרש מידע ניסיוני ושדה על הערכים המגבילים של גורם מסוים. במקביל נלקחות בחשבון תגובות פיצוי אפשריות של ביו-אינדיקטור וסובלנות המין.
- היחס הכמותי בין אוכלוסיות, מינים או קהילות שונות מעיד יותר ולכן הוא משמש כמדד אמין. רק מין אחד אינו יכול להעביר באופן מלא את היקף השינויים הסביבתיים. יש לשקול שינויים כאלה כמכלול, מאשר בכיוון אחד בלבד.
ראוי גם לציין כי האינדיקטורים הביולוגיים הטובים ביותר הם מינים הנותנים מענה מיידי, כמו גם זה בזה במהימנות המידע שנמסר. השגיאה לא תעלה על 20%. כמו כן, בעזרת אינדיקטורים ביולוגיים כאלה, אמור להיות קל לקבל את המידע הדרוש. המין חייב להיות נוכח כל הזמן בטבע כדי שהחוקר יוכל להעריך את מצבו בכל עת.
זנים
ישנם סוגים וסוגים שונים של אינדיקטורים ביולוגיים. ניתן לחלק את כל האורגניזמים החיים המתאימים למחקרים כאלה לשתי קבוצות:
- הרשמה.
- מצטבר.
במקרה הראשון, אורגניזמים חיים מגיבים לשינויים בסביבה על ידי שינוי גודל האוכלוסייה. הם יכולים גם לשנות את המראה של הפנוטיפ, הפרעות סומטיות או נזק לרקמות. עשויים להופיע עיוותים שונים, קצב הצמיחה משתנה. סימנים אחרים הנראים בבירור עשויים להופיע.
לדוגמה, חזזיות, מחטים של עצים, הינן ביו-אינדיקטורים לרישום. הם מופיעים נמק, כלורוזיס, יובש. הקלטת אינדיקטורים ביולוגיים לא תמיד מאפשרת לקבוע את הגורמים לשינויים. במקרה זה, יידרש מחקר נוסף כדי לקבוע מדוע השתנו האוכלוסייה, המראה הסופי, התפלגות בטבע וכו 'שינויים כאלה יכולים להיות תוצאה של תהליכים שונים.
אורגניזמים ביו-אינדיקטורים יכולים להיות מסוג מצטבר. הם מרכזים רעלים, זיהום בגופם, ברקמות שונות, בחלקים בגוף או באיברים. במהלך המחקר נקבעת מידת הזיהום הסביבתי לאחר ניתוח כימי. לדוגמא, ביו-אינדיקטור המצטבר יכול להיות פגזים של סרטנים, זחלי חרקים, כמו גם כמה איברים של יונקים (מוח, כליות, טחול, כבד וכו '), טחבים.
אורגניזמים חיים מגיבים מייד לכל מכלול החומרים המזיקים שנכנסים לסביבה. לכן, כדי לקבוע את הריכוז המדויק של רעלן בודד, טכניקה זו אינה מאפשרת. אך יחד עם זאת היתרון בשימוש באינדיקציה ביולוגית מאפשר לך לקבוע עד כמה בדיוק משפיע הזיהום על האוכלוסייה.
מבחן אורגניזמים
אורגניזם הבדיקה עשוי להיות ביו-אינדיקטור של הסביבה. אלה הם נציגי החי והצומח המשמשים בבקרת איכות של תנאי הסביבה במעבדה. הם עורכים ניסויים רלוונטיים. זה יכול להיות, למשל, חד תאי, פרוטוזואה, פרוקי רגליים. אורגניזם הבדיקה יכול להיות גם צמחים, למשל טחבים או צמחים פורחים.
המאפיין העיקרי של אורגניזמים כאלה הוא היכולת להשיג גידולים מצמחים או בעלי חיים גנטיים הומוגניים. במקרה זה, משווים את האב-טיפוס לבקרה. זה מאפשר לך לקבל מידע אמין על הגורם הפוגע. אחרת, בשל הבדלים פרטניים נורמליים בין פרטים, לא ניתן יהיה להשיג תוצאה אמינה.
שיטות ניתוח
מדדי ביו וזיהום סביבתי נחקרים באמצעות ניתוח השוואתי עם מופע בקרה. במקרה זה ניתן להשתמש בגישות שונות.
השיטה הראשונה כוללת השוואה בין המאפיינים הרלוונטיים מחוץ לתחום ההשפעה. לדוגמא, צמחים הגדלים באזור הזיהום התעשייתי מושווים לגידולים שגדלו מחוץ לתחום ההשפעה האנתרופוגנית.
השיטה השנייה כוללת השוואה בין הדגימה לתוצאות הניסוי. חלק אחד מצמחי הבדיקה נוצר במגע במעבדה עם אוויר מזוהם, אדמה, מים, והשני עם חומרים נקיים.
כאשר משתמשים בטכניקה השלישית משתמשים בתקנים היסטוריים להשוואה. זה, למשל, יהיה רצוי במחקר של צעד אירופי. כיום מערכת אקולוגית זו כמעט איבדה את המראה המקורי שלה. עם זאת נראה הסטפה בעבר בהשוואה בהווה.
הטכניקה הרביעית משתמשת בשליטה. זהו סוג מסוים של תלות, שחריגה ממנו נחשבת כהפרה. לדוגמה, עבור קהילות מינים ללא הפרעה, נבנה לוח זמנים מתאים. אם נצפות חריגות כלשהן, זה יהיה מיד מורגש אם משווים בין שני עקומות.
שיטות ביו-אינדיקציה
באמצעות ניטור סביבתי מתאים, נבדקים ביו אינדיקטורים בטבע. זה מתנהל הן ברמת המיקרו והן במאקרו. מחקרי אינדיקציה ביולוגית יכולים להיות ביואנוטיים ומינים. במקרה השני נבדקת נוכחות האורגניזם בסביבה, תדירות התרחשותו. ניתן לחקור גם את התכונות הפיזיולוגיות, הביו-כימיות, האנטומיות והמורפולוגיות של הבי-אינדיקטור.
במהלך המחקר הביוסנוטי נלקחים בחשבון גיוון המינים באמצעות מערכת של אינדיקטורים רלוונטיים, כמו גם על תפוקת הקהילה.
על פי השפעת גורמים שונים על המערכת, ניטור אינדיקציות ביולוגיות יכול להיות ספציפי ולא ספציפי. הם בוחנים את התגובות של המין להופעת הזיהום, רעלים בסביבתם. בעזרת אינדיקציה ביולוגית לא ספציפית, אותה תגובה יכולה להיגרם על ידי גורמים שונים. אם השינויים המתרחשים מוסברים בהשפעת גורם אחד בלבד, אנו מדברים על אינדיקציה ספציפית.
לדוגמא, עצי מחט וחזזיות יכולים לספק מידע על ניקיון האוויר באזור, על נוכחות זיהום תעשייתי בבתי הגידול שלהם. רשימת מיני הצמחים, בעלי חיים החיים באדמה, ספציפית לסוגי אדמה שונים. אם חלים שינויים בקבוצות אלו, נוכל לדבר על זיהום האדמה בכימיקלים או על שינוי במבנה שלה בגלל פעילויות אנושיות.
כיום מאמינים כי היעיל ביותר הוא השימוש במחקר אינסטרומנטלי בשילוב עם אינדיקטורים ביולוגיים. סימביוזה כזו מספקת את המידע השלם והמהימן ביותר על מצב האוכלוסייה, את ההשפעה עליו של גורמים שליליים.
אינדיקציה ביולוגית לקרקע
השימוש במחקר זיהומי ביו אינדיקטורים לזיהום אדמה, ניתן להשיג תוצאות אמינות. צמחים מספקים מידע על פוריות הקרקע. ניתוח מלא של הרכב האדמה דורש זמן רב ומאמץ. האדמה נחשבת לפורה אם סרפד, פטל, קלנדיין, ולריאן וכו 'גדלים עליו.צמחים אלה אינם שורדים על אדמה ענייה.
אדמה פורייה בינונית ניתנת על ידי אנג'ליקה, חילזון, אחו וכו '. טחבי כבול, חזזיות, חמוציות ולוכיות גדושות על אדמה נמוכה ופוריה.
בנוסף לאינדיקטור לפוריות, ניתן לקבוע את הרכב האדמה על ידי צמחים. נוכחות כמות גדולה של חנקן מסומנת על ידי צמחים כמו עשב חיטה, פטל, זרעי אווז, זרעי קש, וכו '. צבעם של צמחים כאלה יהיה ירוק בהיר. אם הוא חיוור, זה אומר שיש מעט חנקן באדמה. בצמחים מופחת הסתעפות ומספר העלים.
ניתן לקבוע באדמה מספר מינרלים אחרים, חומציות ומאפייני אדמה אחרים באמצעות ביו אינדיקטורים.
אינדיקציה ביולוגית של אוויר
אינדיקטור ביולוגי הוא אורגניזם חי המשנה באופן משמעותי את תכונותיו כאשר מופיעים חריגות בסביבה. ניתן להשתמש בהם כדי לקבוע אם האוויר מזוהם. למזהמים כגון תחמוצת החנקן, דו תחמוצת הגופרית, הפחמימנים וכו 'יש השפעה עצומה על הפיטוצנוזיס.
עמידות הצמח לרעלים דומים שונה. אפילו כמות קטנה של דו תחמוצת הגופרית באוויר ניתן לקבוע בקלות באמצעות חזזיות. בקרב צמחים ניתן לקבוע את התוכן המוגבר של סוג זה של זיהום על ידי עצים מחטניים.
חיטה רגישה, אשוח, תירס, אשוחית, תות וכו 'רגישים לתוכן של פלואוריד מימן ומימן כלורי באוויר.
