المؤشرات الحيوية وأنواعها

ال مؤشرات بيولوجية هي عمليات بيولوجية أو مجتمعات أو أنواع ، تتيح تقييم جودة البيئة ودينامياتها بمرور الوقت. يتم استخدامها لتقييم تأثير الأنشطة البشرية على النظم الإيكولوجية ، من خلال دراسة استجابة الكائنات الحية للتوتر الناتج.

يجب أن نعتبر أن كل نشاط يولد تأثيرًا بيئيًا يمكن أن يكون إيجابًا أو سالبًا. ومع ذلك ، فقد أحدث النشاط البشري بشكل شبه حصري تأثيرات بيئية سلبية تؤثر على النظم الإيكولوجية وكائناتها الحية.

ومن بين الأضرار البيئية الناتجة عن الأنشطة البشرية التلوث الناجم عن الانبعاثات والنفايات الصلبة الصناعية أو الحضرية ، ونضوب الموارد الطبيعية بسبب الاستغلال المفرط ، من بين أمور أخرى..

كل هذه الآثار تولد الإجهاد في الكائنات الحية الموجودة وبالتالي تسمى عوامل الإجهاد البشرية, لتمييزها عن الضغوطات الطبيعية, مثل فترات الجفاف الشديد أو التغيرات في درجات الحرارة بسبب الآثار المناخية.

ظهر تطوير وتطبيق العوامل الحيوية في الستينيات ، ومنذ ذلك الحين تم توسيع ذخيرته في دراسة البيئات المائية والبرية تحت تأثير عوامل الإجهاد البشرية المنشأ.

تسمح أجهزة التحلل الحيوي بمراقبة التغيرات البيئية الكيميائية والكيميائية ، ومراقبة العمليات البيئية ، والكشف بشكل مباشر أو غير مباشر عن وجود الملوثات ، وبشكل عام ، اكتشاف التغيرات البيئية.

مؤشر

• 1 الخصائص العامة للأجهزة الحيوية
• 2 أنواع من bioindicators
  • 2.1 أنواع Bioindicator
  • 2.2 المجتمعات الحيوية
  • 2.3 النظم الإيكولوجية Bioindicator
  • 2.4 العوامل الحيوية وفقًا للبيئة التي يراقبونها
• 3 المراجع

الخصائص العامة لل bioindicators

يجب أن يفي المعرف الحيوي ، سواء أكان عملية بيولوجية أو مجتمعًا أو نوعًا ، بغض النظر عن نوع التغير البيئي الذي يقيسه ، والمنطقة الجغرافية المعنية ، بخصائص معينة:

-يجب أن تكون حساسة للاضطراب أو الإجهاد ، ولكن لا تموت أو تختفي بسببه. يجب أن يكون لدى نوع أو مجتمع مؤثر بيولوجي تسامح معتدل مع التقلبات البيئية.

-يجب أن يكون من الممكن قياس ردك على الإجهاد. العمليات البيولوجية داخل الفرد يمكن أن تعمل أيضًا كمؤشرات حيوية.

-يجب أن تكون إجابتك ممثلة للنظام البيئي بأكمله أو السكان أو الأنواع.

-يجب أن تستجيب وفقا لدرجة التلوث أو التدهور البيئي.

-يجب أن تكون وفيرة ومشتركة ، مع تقديم كثافة سكانية كافية في المنطقة المحددة قيد الدراسة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون مستقرة نسبيا ، والتغلب على التغيرات المناخية والبيئية المعتدلة.

-يجب أن يكون هناك معلومات عن bioindicator ، وفهم جيد لبيئتها وتاريخ الحياة ، وتصنيف موثقة جيدا ومستقرة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون عملية أخذ العينات بسيطة واقتصادية.

-يجب أن يكون لها أهمية عامة واقتصادية وتجارية لأغراض أخرى.

في حالة استخدام الأفراد كمؤثرات حيوية ، يجب مراعاة اختلاف العمر والوراثة. يجب أيضًا التحقق من أن العوامل البيئية الأخرى لا تتداخل مع الدراسة وتستكمل المعلومات باختبارات السمية البيئية.

أنواع العوامل الحيوية

يختلف تصنيف العوامل الحيوية وفقًا للخصائص المرغوبة في إبرازها في نظام التصنيف. على سبيل المثال ، يمكننا تصنيف العوامل الحيوية وفقًا لتعقيدها ، في الأنواع أو المجتمعات أو النظم الإيكولوجية الحيوية. ولكن يمكننا أيضًا تصنيفها وفقًا للبيئة التي تراقبها.

أنواع Bioindicator

يمكن لجميع الأنواع الموجودة (أو مجموعة الأنواع) تحمل مجموعة محدودة من الظروف البيئية الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. من الممكن استخدام هذه الميزة لتقييم الجودة البيئية.

على سبيل المثال ، سمك السلمون المرقط الذي يعيش في التيارات المائية الباردة في غرب الولايات المتحدة ، يتسامح مع درجة حرارة تتراوح بين 20 و 25 درجة مئوية ، وبالتالي ، يمكن استخدام هذه الحساسية الحرارية كمساعد حيوي لدرجة حرارة الماء.

تستجيب هذه التراوت نفسها على المستوى الخلوي لزيادة درجات الحرارة في الماء (عن طريق حرق الغابات المحيطة وقطعها). في هذه الحالات ، يقومون بتركيب بروتين الصدمة الحرارية الذي يحمي خلاياك من آثار الزيادة في درجة الحرارة.

يتيح القياس الكمي لبروتينات الصدمة الحرارية في هذا النوع قياس الضغط الحراري للتراوت ، وتقييم غير مباشر لتغير البيئة بسبب قطع الغابات وحرقها المحيطة بجسم الماء..

المجتمعات Bioindicator

يمكن للمجتمعات بأكملها التي تضم مجموعة واسعة من نطاقات التسامح إلى عوامل بيئية متعددة أن تكون بمثابة عوامل حيوية لتقييم الحالة البيئية من خلال نهج معقد وشامل. تنطوي هذه الدراسات على استخدام تحليل المتغيرات البيئية المتعددة.

النظم الإيكولوجية Bioindicator

يعتبر فقدان الخدمات التي توفرها النظم الإيكولوجية ، مثل المياه النظيفة والهواء ، وملقحات النباتات ، من بين أمور أخرى ، مؤشراً على الحالة الصحية للنظام الإيكولوجي.

على سبيل المثال ، يعتبر فقدان أنواع النحل - وهي ملقحات - مؤشرا على فقدان الصحة البيئية ، لأنها حساسة لوجود المعادن الثقيلة والمبيدات الحشرية والمواد المشعة..

العوامل الحيوية وفقا للبيئة التي يراقبونها

كما هو موضح أعلاه ، يمكن تصنيف العوامل الحيوية أيضًا وفقًا للبيئة التي توفر فيها المعلومات. بعد هذا التصنيف ، لدينا مؤشرات حيوية للهواء والماء وجودة التربة.

العوامل الحيوية لجودة الهواء

من بين العوامل الحيوية لجودة الهواء ، هناك تلك الكائنات الحساسة للتغيرات في تركيز بعض الغازات.

على سبيل المثال ، تتميز الأشنات (الارتباطات التكافلية بين الفطريات والطحالب المجهرية والبكتيريا الزرقاء) والبريوفيتات بأنها حساسة للغاية للغازات الجوية ، لأنها تمتصها عبر الجسم..

لا تحتوي هذه الكائنات على بشرة أو جذور ونسبة سطحها / حجمها الكبيرة تفضل امتصاص وتراكم الملوثات الجوية ، مثل ثاني أكسيد الكبريت. وبالتالي فإن اختفائه في مناطق معينة هو مؤشر على نوعية الهواء الرديئة.

من ناحية أخرى ، هناك أيضا الأشنات (مثل Lecanora conizaeoides) ، الذي يدل على وجود نوعية الهواء رديئة.

مثال آخر هو الاستخدام القديم للكناريس كمحفزات حيوية للظروف غير الآمنة في مناجم الفحم تحت الأرض في المملكة المتحدة ، وذلك بفضل حساسيتها الحادة للتركيزات الصغيرة من أول أكسيد الكربون (CO).₂) وغاز الميثان (CH₄).

ترجع هذه الحساسية إلى حقيقة أن الكناري لديها قدرة منخفضة على الرئة ونظام تهوية أحادي الاتجاه. ولهذا السبب ، تعد الكناري أكثر حساسية من البشر للغازات الضارة.

العوامل الحيوية لجودة المياه

من بين العوامل الحيوية لجودة المياه البكتيرية ، والطفيليات ، واللافقاريات ، والطحالب ، والكائنات الحية الدقيقة الطحلب ، وغيرها. حساسة لوجود الملوثات السامة.

على سبيل المثال ، يعد وجود مجتمعات ذات أصناف مختلفة من اللافقاريات المائية الكبيرة في النهر مؤشرا بيئيا والتنوع البيولوجي. كلما زاد عدد الأصناف الموجودة ، زادت صحة جسم الماء.

مؤثرات حيوية أخرى لحالة الأنهار هي ثعالب الماء ، لأنها تتخلى بسرعة عن المسطحات المائية بكمية منخفضة من الملوثات. وجودها ثم يدل على حالة جيدة من النهر.

كما تم استخدام الإسفنج البحري كعوامل حيوية للمعادن الثقيلة ، مثل الزئبق والكادميوم والمواد البرازية وغيرها. يعد اكتشاف اختفاء الإسفنج في المياه البحرية مؤشرا على فقدان نوعية المياه.

يدل وجود الماء في الطحالب في تركيزات كثيفة على مستويات عالية من الفوسفور الذائب والنيتروجين ، والتي يمكن أن تأتي من الأسمدة التي تصب في الماء. الأسمدة المصبوبة تولد تراكم مغذياتها وتغذيتها للوسط المائي.

bioindicators نوعية التربة

كمؤشرات على جودة التربة يمكننا أن نذكر جزءًا من الكائنات الحية في هذا الموائل ، أي بعض النباتات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة البكتيرية.

إذا قدمت متطلبات محددة لبقائها ، فستكون هذه الكائنات مؤشرات على وجود هذه الظروف.

على سبيل المثال ، ديدان الأرض هي العوامل الحيوية لجودة التربة ، لأن بعض الأنواع ، مثل ايزينيا فتيدا و إي أندريه, فهي حساسة للمبيدات الحشرية ومشتقات النفط والمعادن الثقيلة وغيرها. تستخدم هذه العوامل الحيوية في دراسات سمية التربة.

مراجع

1. Celli، G. and Maccagnani، B. (2003). نحل العسل كمؤشرات حيوية للتلوث البيئي. نشرة الحشرات 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora، V. (2010). دليل منهجي لتقييم الأثر البيئي. الطبعة الرابعة. طبعات موندي برس. ص 864.
3. Gadzala-Kopciuch، R.، Berecka، B.، Bartoszewicz، J. and Buszewski، B. (2004). بعض الاعتبارات حول العوامل الحيوية في الرصد البيئي. المجلة البولندية للدراسات البيئية المجلد 13 ، العدد 5 ، 453-462.
4. Market، B. A.، Breure، A. M. and Zechmeister، H. G. (2003). التعاريف والإستراتيجيات والمبادئ الخاصة بالهندسة الحيوية / الرصد الحيوي للبيئة. في: Bioindicators و biomonitors. Market، B. A.، Breure، A. M. and Zechmeister، H. G. editors. إلسفير للعلوم المحدودة.
5. ماركرت ، ب. (2007). التعاريف والمبادئ الخاصة بالهندسة الحيوية والرصد الحيوي للمعادن النزرة في البيئة. مجلة العناصر النزرة في الطب وعلم الأحياء ، 21 ، 77-82. Doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015