Biyoindikatörler: özellikleri ve çeşitleri
Biyoindikatörler, çevrenin kalitesini ve zaman içindeki dinamiklerini değerlendirmeyi sağlayan biyolojik süreçler, topluluklar veya türlerdir. Biota'nın üretilen strese verdiği yanıtın çalışılması yoluyla insan faaliyetlerinin ekosistemler üzerindeki etkisini değerlendirmek için kullanılırlar.
Her faaliyetin olumlu ya da olumsuz olabilecek çevresel bir etki yarattığını düşünmeliyiz. Bununla birlikte, insan etkinliği neredeyse sadece ekosistemleri ve bunların biyotalarını etkileyen olumsuz çevresel etkiler yarattı.
İnsan faaliyetlerinin yarattığı çevresel zararlar arasında emisyonlarla ve endüstriyel veya kentsel katı atıklarla kirlenme, aşırı sömürü nedeniyle doğal kaynakların tükenmesi de vardır.
Bütün bu etkiler mevcut biyotada stres oluşturur ve bu nedenle onları yoğun kuraklık dönemleri veya iklimsel etkilerden dolayı sıcaklıklardaki farklılıklar gibi doğal streslerden ayırt etmek için antropojenik stres faktörleri olarak adlandırılır.
Biyoindikatörlerin gelişimi ve uygulaması 1960'larda ortaya çıkmış ve o zamandan beri antropojenik stres faktörlerinin etkisi altındaki su ve karasal ortamların çalışmasında repertuarları genişletilmiştir.
Biyoindikatörler kimyasal-fiziksel çevresel değişimleri izlemeye, ekolojik süreçleri izlemeye, doğrudan veya dolaylı olarak kirleticilerin varlığını saptamaya ve genel olarak çevresel değişiklikleri saptamaya izin verir.
Biyoindikatörlerin genel özellikleri
Bir biyoindikatör, ister biyolojik bir süreç, isterse bir topluluk veya tür, ne ölçtüğü çevresel değişiklik türüne bakılmaksızın, isterse coğrafi bölgenin belirli özelliklerine uymalıdır:
- Rahatsızlığa veya strese karşı hassas olmalı, ancak ölmemeli veya bu nedenle kaybolmaması gerekir. Bir biyoindikatör türü veya topluluğu, çevresel değişkenliğe karşı makul bir tolerans göstermelidir.
- Strese cevabınızı ölçmek mümkün olmalıdır. Bir bireydeki biyolojik süreçler ayrıca biyoindikatör olarak da hareket edebilir.
- Cevabınız ekosistemin, popülasyonun veya türlerin tamamının temsilcisi olmalıdır.
- Kirlilik veya çevresel bozulma derecesine göre yanıt vermelidir.
- Çalışılan alanda yeterli nüfus yoğunluğunu sağlayarak bol ve yaygın olmalıdır. Ek olarak, ılımlı iklimsel ve çevresel değişikliklerin üstesinden gelmek için nispeten kararlı olmalıdır.
- Biyoindikatör, ekolojisi ve yaşam tarihi hakkında iyi bir anlayış ve iyi belgelenmiş ve istikrarlı bir taksonomi hakkında bilgi olmalı. Ayrıca, örneklemeniz basit ve ekonomik olmalıdır.
-Başka amaçlar için kamu, ekonomik ve ticari öneme sahip olması gerekir.
Bireylerin biyoindikatör olarak kullanılması durumunda, yaşları ve genotipik varyasyonları dikkate alınmalıdır. Ayrıca, diğer çevresel faktörlerin çalışmaya müdahale etmediği ve bilgileri çevresel toksikolojik testlerle tamamlamadığı doğrulanmalıdır.
Biyoindikatör çeşitleri
Biyoindikatörlerin sınıflandırması, sınıflandırma sisteminde vurgulanması istenen özelliklere göre değişir. Örneğin, biyoindikatörleri türlerine, topluluklarına veya biyoindikatör ekosistemlerine göre karmaşıklıklarına göre sınıflandırabiliriz. Ancak onları izledikleri ortama göre de sınıflandırabiliriz.
Biyoindikatör türleri
Mevcut tüm türler (veya türler grubu) sınırlı bir dizi fiziksel, kimyasal ve biyolojik çevre koşuluna tolerans gösterebilir. Çevresel kaliteyi değerlendirmek için bu özelliği kullanmak mümkündür.
Örneğin, batı Amerika Birleşik Devletleri'ndeki soğuk su akıntılarında yaşayan alabalık, 20 ila 25 ° C arasındaki bir sıcaklığa tahammül eder, bu nedenle, bu termal hassasiyet, su sıcaklığının bir biyoendikatörü olarak kullanılabilir.
Bu aynı alabalık hücresel seviyede sudaki sıcaklık artışlarına tepki verir (çevredeki ormanları yakıp keserek). Bu durumlarda, hücrelerinizi sıcaklıktaki artışın etkilerinden koruyan bir ısı şoku proteini sentezlerler.
Bu ısı şoku proteinlerinin bu türdeki miktarının ölçülmesi, alabalıkların termal stresini ölçmeyi ve su kütlesini çevreleyen ormanların kesilmesi ve yanması nedeniyle çevrenin değişmesini dolaylı olarak değerlendirmeyi mümkün kılar.
Biyoindikatör toplulukları
Çok çeşitli çevresel faktörlere yönelik geniş bir çeşitlilikteki tolerans aralığını içeren tüm topluluklar, çevresel durumu karmaşık ve bütünsel bir yaklaşımla değerlendirmek için biyoindikatörler olarak hizmet edebilir. Bu çalışmalar, çoklu çevresel değişkenlerin analizlerinin kullanımını içermektedir.
Biyoindikatör ekosistemleri
Temiz su ve hava, bitki tozlayıcıları gibi ekosistemlerin sağladığı hizmet kaybı, ekosistemin sağlık durumunun bir göstergesi olarak kabul edilir.
Örneğin, tozlayıcı olan arı türlerinin kaybı, ağır metallerin, böcek ilaçlarının ve radyoaktif maddelerin varlığına duyarlı olduklarından, çevre sağlığının kaybının bir göstergesi olarak kabul edilir.
Biyoindikatörler izledikleri ortama göre
Yukarıda belirtildiği gibi, biyoindikatörler bilgi sağladıkları ortama göre de sınıflandırılabilir. Bu sınıflandırmanın ardından, hava, su ve toprak kalitesindeki biyoendikatörlerimiz var.
Hava kalitesinin biyoindikatörleri
Hava kalitesindeki biyoindikatörler arasında, belirli gazların konsantrasyonundaki değişikliklere duyarlı olan organizmalar vardır.
Örneğin, likenler (bir mantar, mikroalg ve siyanobakteriler arasındaki simbiyotik ilişkiler) ve briyofitler atmosferik gazlara karşı çok hassastır, çünkü onları vücudunuzdan emer.
Bu organizmalar bir kütikül veya köklere sahip değildir ve yüksek yüzey / hacim oranı, kükürt dioksit gibi atmosferik kirleticilerin emilimini ve birikmesini kolaylaştırır. Bu nedenle bazı bölgelerde ortadan kaybolması, düşük hava kalitesinin bir göstergesidir.
Öte yandan, varlığı kötü hava kalitesinin göstergesi olan likenler ( Lecanora conizaeoides gibi) de vardır.
Bu duyarlılık, kanaryaların düşük akciğer kapasitesine ve tek yönlü bir havalandırma sistemine sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, kanaryalar insanlardan zararlı gazlara karşı çok daha hassastır.
Su kalitesinin biyoindikatörleri
Su kalitesinin biyoindikatörleri arasında bakteri, protozoan, makro-omurgasız, yosun ve yosun mikroorganizmaları; toksik kirletici maddelerin varlığına karşı duyarlıdır.
Örneğin, bir nehirdeki farklı suda yaşayan makro-omurgasız takson topluluklarının varlığı ekolojik ve biyolojik çeşitlilik göstergesidir. Mevcut takson sayısı arttıkça, su kütlesinin sağlığı da artar.
Nehirlerin durumundaki diğer biyoindikatörler su samurlarıdır, çünkü su kütlelerini düşük miktarda kirletici ile hızlı bir şekilde terk ederler. Varlığı daha sonra nehrin iyi durumunu gösterir.
Deniz süngerleri, diğerlerinin yanı sıra cıva ve kadmiyum gibi ağır metallerin biyoindikatörleri olarak da kullanılmıştır. Süngerlerin deniz sularındaki kaybolmasının tespiti, su kalitesinin kaybının bir göstergesidir.
Yoğun konsantrasyonlarda bir alg suyu kütlesindeki mevcudiyet, suya dökülen gübrelerden gelebilecek yüksek seviyede çözünmüş fosfor ve azotun göstergesidir. Boşaltılan gübreler besin maddelerinin birikimini ve sulu ortamın ötrofikasyonunu sağlar.
Toprak kalitesi biyoendikatörleri
Toprak kalitesi göstergeleri olarak, bu habitatın biyotasının bir kısmını, yani bazı bitkileri, mantarları ve bakteri mikroorganizmalarını anlatabiliriz.
Hayatta kalmaları için özel şartlar sunarlarsa, bu organizmalar bu koşulların varlığının göstergesidir.
Örneğin, toprak solucanları, Eisenia fetida ve E. andrei gibi bazı türlerin diğerlerinin yanı sıra pestisitlere, yağ türevlerine, ağır metallere duyarlı olmaları koşuluyla toprak kalitesindeki biyoindikatörlerdir. Bu biyoindikatörler toprak toksisitesi çalışmalarında kullanılmaktadır.
