BIYOINDIKATÖRLER: ÖZELLIKLERI VE TÜRLERI - ÇEVRE - 2025

Biyomarkırlar çevrenin kalitesini ve zamanla kendi dinamiklerini değerlendirmek için biyolojik süreçler, topluluklar veya türlerdir. Biyotanın üretilen strese tepkisinin incelenmesi yoluyla insan faaliyetlerinin ekosistemler üzerindeki etkisini değerlendirmek için kullanılırlar.

Her faaliyetin olumlu veya olumsuz olabilecek bir çevresel etki yarattığını dikkate almalıyız. Bununla birlikte, insan aktivitesi neredeyse tamamen ekosistemleri ve biyotalarını etkileyen olumsuz çevresel etkiler yaratmıştır.

Şekil 1. Kanarya, madenlerde zehirli gazların biyolojik göstergesi olarak kullanılan kuş. Kaynak: Pixabay.com

İnsan faaliyetlerinden kaynaklanan çevresel zararlar arasında emisyonlar ve endüstriyel veya kentsel katı atıklardan kaynaklanan kirlilik, diğerlerinin yanı sıra aşırı kullanım nedeniyle doğal kaynakların tükenmesi sayılabilir.

Tüm bu etkiler, mevcut biyotada stres yaratır ve bu nedenle, onları yoğun kuraklık dönemleri veya iklimsel etkiler nedeniyle sıcaklıklardaki değişiklikler gibi doğal stres faktörlerinden ayırmak için antropojenik stres faktörleri olarak adlandırılır.

Biyoindikatörlerin gelişimi ve uygulaması 1960'larda ortaya çıktı ve o zamandan beri repertuarları, antropojenik stresörlerin etkisi altındaki su ve karasal ortamların çalışmasında genişledi.

Biyoindikatörler, kimyasal-fiziksel çevresel değişikliklerin izlenmesine, ekolojik süreçlerin izlenmesine, kirletici maddelerin varlığının doğrudan veya dolaylı olarak tespit edilmesine ve genel olarak çevresel değişikliklerin tespit edilmesine izin verir.

Biyoindikatörlerin genel özellikleri

Biyolojik bir süreç, topluluk veya tür olsun, bir biyoindikatör, ölçtüğü çevresel değişikliğin türü ve söz konusu coğrafi bölge ne olursa olsun, belirli özellikleri karşılamalıdır:

- Rahatsızlık veya strese duyarlı olmalı, ancak bu yüzden ölmemeli veya yok olmamalıdır. Bir biyoindikatör türü veya topluluğu, çevresel değişkenliğe orta düzeyde bir toleransa sahip olmalıdır.

Strese verdiğiniz tepkiyi ölçmek mümkün olmalıdır. Bir bireydeki biyolojik süreçler aynı zamanda biyoindikatör görevi görebilir.

Cevabınız tüm ekosistemin, popülasyonun veya türlerin temsilcisi olmalıdır.

-Kirlilik veya çevresel bozulma derecesine göre tepki vermelidir.

-Çalışılan belirli bir alanda yeterli bir nüfus yoğunluğu sunan, bol ve yaygın olmalıdır. Ek olarak, nispeten istikrarlı olmalı ve orta dereceli iklimsel ve çevresel değişikliklerin üstesinden gelmelidir.

-Biyoindikatör hakkında bilgi, ekolojisi ve yaşam öyküsü hakkında iyi bir anlayış ve iyi belgelenmiş ve kararlı bir taksonomi olmalıdır. Ek olarak, örneklemesi basit ve ucuz olmalıdır.

-Başka amaçlar için kamusal, ekonomik ve ticari öneme sahip olmalıdır.

Bireylerin biyoindikatör olarak kullanılması durumunda, yaşları ve genotipik varyasyonları dikkate alınmalıdır. Ayrıca, diğer çevresel faktörlerin çalışmayı etkilemediği ve bilgileri çevresel toksikolojik testlerle tamamladığı doğrulanmalıdır.

Biyoindikatör türleri

Biyoindikatörlerin sınıflandırılması, sınıflandırma sisteminde vurgulanması gereken özelliklere göre değişir. Örneğin, biyoindikatörleri karmaşıklıklarına göre biyoindikatör türler, topluluklar veya ekosistemler olarak sınıflandırabiliriz. Ancak onları izledikleri ortama göre de sınıflandırabiliriz.

Biyoindikatör türleri

Mevcut tüm türler (veya türlerin toplulukları) sınırlı bir fiziksel, kimyasal ve biyolojik çevre koşullarını tolere edebilir. Bu özellik, çevresel kaliteyi değerlendirmek için kullanılabilir.

Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nin batısındaki soğuk su akıntılarında yaşayan alabalık, 20 ile 25 ° C arasındaki bir sıcaklığı tolere eder, bu nedenle bu termal duyarlılık, su sıcaklığının bir biyo-göstergesi olarak kullanılabilir.

Bu aynı alabalıklar, su sıcaklığındaki artışlara hücresel düzeyde tepki verir (çevredeki ormanları yakarak ve kütükleyerek). Bu durumlarda, hücrelerini artan sıcaklığın etkilerinden koruyan bir ısı şoku proteini sentezlerler.

Bu türdeki bu ısı şoku proteinlerinin miktarının belirlenmesi, alabalıkların termal stresinin ölçülmesini ve dolaylı olarak su kütlesini çevreleyen ormanların kesilmesi ve yakılması nedeniyle ortamdaki değişimin değerlendirilmesini mümkün kılar.

Biyoindikatör toplulukları

Çok çeşitli çevresel faktörlere karşı çok çeşitli tolerans aralıklarını kapsayan tüm topluluklar, çevresel durumu karmaşık ve bütünsel bir yaklaşımla değerlendirmek için biyoindikatör görevi görebilir. Bu çalışmalar, çoklu çevresel değişkenlerin analizinin kullanılmasını içerir.

Biyoindikatör ekosistemleri

Ekosistemler tarafından sağlanan temiz su ve hava, bitki tozlayıcıları gibi hizmetlerin kaybı, ekosistemin sağlık durumunun bir göstergesi olarak kabul edilir.

Örneğin, tozlayıcı olan arı türlerinin kaybı, ağır metallerin, pestisitlerin ve radyoaktif maddelerin varlığına duyarlı olmaları nedeniyle çevre sağlığı kaybının bir göstergesi olarak kabul edilir.

İzledikleri ortama göre biyoindikatörler

Yukarıda belirtildiği gibi, biyoindikatörler bilgi sağladıkları ortama göre de sınıflandırılabilir. Bu sınıflandırmanın ardından, hava, su ve toprak kalitesinin biyoindikatörlerine sahibiz.

Hava kalitesinin biyoindikatörleri

Hava kalitesinin biyoindikatörleri arasında, belirli gazların konsantrasyonundaki değişikliklere duyarlı olan organizmalar bulunmaktadır.

Örneğin likenler (bir mantar, mikroalg ve / veya siyanobakteriler arasındaki simbiyotik bağlantılar) ve briyofitler, atmosferik gazlara karşı çok hassastır çünkü onları vücutlarından emerler.

Bu organizmaların kütikülleri veya kökleri yoktur ve yüksek yüzey / hacim oranları, sülfür dioksit gibi atmosferik kirleticilerin emilimini ve birikmesini kolaylaştırır. Bu nedenle bazı bölgelerde kaybolması, kötü hava kalitesinin bir göstergesidir.

Öte yandan, varlığı düşük hava kalitesinin göstergesi olan likenler (Lecanora conizaeoides gibi) da vardır.

Şekil 2. Liken Lecanora conizaeoides. Kaynak: Jerzy Opioła, Wikimedia Commons'tan Diğer bir örnek, kanaryaların, küçük konsantrasyonlardaki karbon monoksit (CO ₂ ) ve metan gazına karşı akut duyarlılıkları sayesinde Birleşik Krallık'taki yeraltı kömür madenlerinde güvenli olmayan koşulların biyo göstergesi olarak uzun süredir kullanılmasıdır . (CH ₄ ).

Bu hassasiyet, kanaryaların düşük akciğer kapasitesine ve tek yönlü bir ventilasyon sistemine sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle kanaryalar zararlı gazlara insanlardan çok daha duyarlıdır.

Su kalitesinin biyoindikatörleri

Su kalitesinin biyoindikatörleri arasında bakteriyel mikroorganizmalar, protozoa, makro-omurgasızlar, algler ve yosunlar bulunur; toksik kirletici maddelerin varlığına duyarlı.

Örneğin, bir nehirdeki farklı sucul makro omurgasız taksonlarının topluluklarının varlığı ekolojik ve biyolojik çeşitlilik göstergesidir. Mevcut takson sayısı arttıkça su kütlesinin sağlığı da artar.

Nehirlerin durumunun diğer biyo-göstergeleri, az miktarda kirletici içeren su kütlelerini hızla terk ettikleri için su samurlarıdır. Onların varlığı nehrin iyi durumda olduğunu gösterir.

Deniz süngerleri, diğerlerinin yanı sıra cıva ve kadmiyum gibi ağır metallerin, dışkı maddelerinin biyoindikatörleri olarak da kullanılmıştır. Deniz sularında süngerlerin kaybolmasının tespiti su kalitesindeki kayıpların bir göstergesidir.

Su kütlesindeki yoğun konsantrasyonlarda yosun varlığı, suya atılan gübrelerden gelebilecek yüksek seviyelerde çözünmüş fosfor ve azotun bir göstergesidir. Boşaltılan gübreler, besinlerinin birikmesini ve sulu ortamın ötrofikasyonunu oluşturur.

Toprak kalitesi biyoindikatörleri

Toprağın kalitesinin göstergeleri olarak, bu habitatın biyotasının bir kısmından, yani bazı bitkilerden, mantarlardan ve bakteriyel mikroorganizmalardan bahsedebiliriz.

Hayatta kalmaları için özel gereksinimler sunarlarsa, bu organizmalar bu koşulların varlığının göstergeleri olacaktır.

Örneğin, Eisenia fetida ve E. andrei gibi bazı türler diğerlerinin yanı sıra pestisitlere, yağ türevlerine, ağır metallere karşı duyarlı olduğundan, solucanlar toprak kalitesinin biyo-göstergeleridir. Bu biyoindikatörler, toprak toksisite çalışmalarında kullanılmaktadır.

Referanslar

1. Celli, G. ve Maccagnani, B. (2003). Çevre kirliliğinin biyolojik göstergesi olarak bal arıları. Insectology Bülteni 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). çevresel etki değerlendirmesi için metodolojik kılavuz. Dördüncü baskı. Yayınlar Mundi-Prensa. s. 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. ve Buszewski, B. (2004). Çevresel izlemede biyoindikatörler hakkında bazı düşünceler. Polish Journal of Environmental Studies Cilt 13, No.5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM ve Zechmeister, HG (2003). Çevrenin biyoendikasyonu / biyoizlenmesi için tanımlar, stratejiler ve ilkeler İçinde: Biyoindikatörler ve biyometreler. Market, BA, Breure, AM ve Zechmeister, HG editörleri. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Ortamdaki eser metallerin biyoindikasyonu ve biyoizlenmesi için tanımlar ve ilkeler Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015