En el curso de la investigación ambiental, se utilizan diferentes métodos. Uno de ellos puede ser la bioindicación. Este enfoque implica estudiar el estado de ciertos organismos vivos para obtener información sobre su entorno. Para comprender las características de realizar tales estudios, debe considerar qué es un bioindicador. Esto proporcionará la información necesaria sobre una metodología de investigación similar.
Definición general
Un bioindicador es un organismo vivo, y posiblemente toda una especie o comunidad que vive en un sistema ecológico particular y puede servir como reflejo de su condición. Además, el estudio evalúa el número de individuos en la población, su condición y comportamiento. Según la información recibida, se puede juzgar la presencia en el medio natural de contaminantes, toxinas, carcinógenos, etc.
Los bioindicadores son plantas o animales cuya condición depende directamente de su entorno. La aplicación de dicha técnica durante el estudio tiene muchas ventajas. A veces es solo sobre la base de bioindicadores que es posible obtener la información necesaria sobre el estado del medio ambiente. Ahorrar dinero y tiempo para realizar análisis físicos y químicos complejos es una ventaja indudable.
Los bioindicadores son plantas y animales que resumen datos importantes sobre contaminantes y la tasa de cambio. Le permiten determinar el lugar de acumulación y la ruta de entrada de sustancias nocivas, el grado y la gravedad del efecto de las toxinas en las criaturas vivas, incluidos los humanos.
En el curso de la investigación, se evalúa la biocenosis de tales indicadores. Al mismo tiempo, los investigadores están interesados en los representantes de la fauna y la flora. Durante las observaciones, es posible evaluar el grado de exposición crónica a toxinas incluso en bajas concentraciones. Afectan las funciones y el estado general de los órganos internos de los animales, las partes simétricas del cuerpo y sus relaciones.
Tipologia
Bioindicadores: plantas y animales que viven en el agua, el aire y el suelo. Dichos organismos pueden ser bacterias o algas, así como invertebrados, por ejemplo, crustáceos, ciliados, moluscos. Se puede utilizar durante los datos del estudio sobre peces, animales.
Los bioindicadores del suelo son plantas que crecen en la naturaleza. Según su condición, puede determinar la acidez, la capacidad de humedad, la densidad y la temperatura del suelo. Además, la apariencia de ciertas plantas puede determinar el contenido de oxígeno en el suelo, la cantidad de nutrientes, así como las sales y los metales pesados.
Las coníferas pueden proporcionar información sobre el suelo durante todo el año. En este caso, no solo se aplican indicadores morfológicos, sino también una serie de cambios bioquímicos. Esto le permite obtener información confiable. Los caracteres morfológicos son a veces variables.
Entonces, por ejemplo, la ortiga común puede demostrar cuánto calcio hay en el suelo. Algunas plantas son galófilos. Aman los suelos salinos. Si crecen en un área determinada, colonizando territorios activamente, entonces la tierra se sala gradualmente.
Para evaluar el estado del agua, se están estudiando bioindicadores como las larvas de ciertos insectos, ciertos tipos de algas y crustáceos superiores, bacterias luminosas.
Los bioindicadores del aire pueden ser musgos y líquenes. Sus cualidades físicas varían mucho según las condiciones de crecimiento.
Características de elección
Las plantas y los bioindicadores animales se seleccionan para la investigación de acuerdo con un cierto principio. Fue formulado por uno de los ecologistas estadounidenses más famosos, Yu. Odum. Sugiere tener en cuenta las siguientes declaraciones al elegir bioindicadores:
- Hay especies estenotópicas y eutrópicas de organismos vivos. Los primeros solo pueden vivir en ciertas condiciones, por lo que el alcance de su distribución es limitado. Las especies euritópicas son de naturaleza generalizada, tienen resistencia ambiental. Por lo tanto, son menos adecuados para la investigación que las especies estenotópicas.
- Los tipos más grandes de bioindicadores se investigan con mayor frecuencia que los pequeños. Esto se explica por la tasa de rotación en la biocenosis. En especies pequeñas, es mayor, por lo tanto, en el momento del estudio, es posible que no entren en la muestra, especialmente en el proceso de análisis con una periodicidad prolongada.
- Para seleccionar una especie o su grupo para el estudio, se requerirá información experimental y de campo sobre los valores límite de un determinado factor. Al mismo tiempo, se tienen en cuenta las posibles reacciones compensatorias del bioindicador y la tolerancia de la especie.
- la relación cuantitativa de diferentes poblaciones, especies o comunidades es más indicativa; por lo tanto, se utiliza como un indicador confiable. Solo una especie no puede transmitir completamente el alcance de los cambios ambientales. Dichos cambios deben considerarse como un todo, que en una sola dirección.
También vale la pena señalar que los mejores bioindicadores son especies que proporcionan una respuesta instantánea, además de diferir en la fiabilidad de la información proporcionada. El error no debe exceder el 20%. Además, con la ayuda de tales bioindicadores, debería ser fácil obtener la información necesaria. La especie debe estar constantemente presente en la naturaleza para que el investigador pueda evaluar su condición en cualquier momento.
Variedades
Hay varios tipos y tipos de bioindicadores. Todos los organismos vivos adecuados para tales estudios se pueden dividir en dos grupos:
- Registrarse
- Acumulando
En el primer caso, los organismos vivos responden a los cambios en el medio ambiente cambiando el tamaño de la población. También pueden cambiar la apariencia del fenotipo, los trastornos somáticos o el daño tisular. Pueden aparecer varias deformidades, la tasa de crecimiento varía. Otros signos claramente visibles pueden estar presentes.
Por ejemplo, los líquenes, agujas de árboles, son bioindicadores de registro. Aparecen necrosis, clorosis, sequedad. El registro de bioindicadores no siempre permite determinar las causas de los cambios. En este caso, se requerirá investigación adicional para determinar por qué ha cambiado la población, la apariencia final, la distribución en la naturaleza, etc. Estos cambios pueden ser el resultado de diferentes procesos.
Los organismos bioindicadores pueden ser de tipo acumulativo. Concentran toxinas, contaminación dentro de su cuerpo, en diferentes tejidos, partes del cuerpo u órganos. Durante el estudio, el grado de contaminación ambiental se determina después del análisis químico. Por ejemplo, el bioindicador acumulativo puede ser conchas de crustáceos, larvas de insectos, así como algunos órganos de mamíferos (cerebro, riñones, bazo, hígado, etc.), musgos.
Los organismos vivos responden inmediatamente a todo el complejo de sustancias nocivas que ingresan al medio ambiente. Por lo tanto, para establecer la concentración exacta de una sola toxina, esta técnica no permite. Pero al mismo tiempo, la ventaja de usar la bioindicación le permite determinar exactamente cuánta contaminación afecta a la población.
Organismos de prueba
El organismo de prueba puede ser un bioindicador del medio ambiente. Estos son representantes de la flora o la fauna, que se utilizan en el control de calidad de las condiciones ambientales en el laboratorio. Realizan experimentos relevantes. Puede ser, por ejemplo, unicelular, protozoos, artrópodos. El organismo de prueba también puede ser plantas, por ejemplo, musgos o plantas con flores.
La característica principal de tales organismos es la capacidad de obtener cultivos de plantas o animales genéticamente homogéneos. En este caso, el prototipo se compara con el control. Esto le permite obtener información confiable sobre el factor infractor. De lo contrario, debido a las diferencias individuales normales entre individuos, no será posible obtener un resultado confiable.
Métodos de análisis
Los bioindicadores y su contaminación ambiental se investigan mediante análisis comparativo con una instancia de control. En este caso, se pueden utilizar diferentes enfoques.
El primer método consiste en comparar las características relevantes fuera del área de influencia. Por ejemplo, las plantas cultivadas en la zona de contaminación industrial se comparan con cultivos que crecieron fuera del área de influencia antropogénica.
El segundo método consiste en comparar la muestra con los resultados experimentales. Una parte de las plantas de prueba se pone en contacto en condiciones de laboratorio con aire, suelo, agua contaminados y la segunda con medios limpios.
Cuando se usa la tercera técnica, se usan estándares históricos para la comparación. Esto, por ejemplo, será aconsejable en el estudio de la estepa europea. Hoy, este ecosistema casi ha perdido su apariencia original. Es con la apariencia de la estepa en el pasado que se compara en el presente.
La cuarta técnica usa control. Este es un cierto tipo de dependencia, cuya desviación se considera una violación. Por ejemplo, para comunidades de especies no perturbadas, se construye un cronograma apropiado. Si se observan desviaciones, esto se notará inmediatamente si se comparan dos curvas.
Métodos de bioindicación
Usando un monitoreo ambiental apropiado, se investigan los bioindicadores en la naturaleza. Se lleva a cabo tanto a nivel micro como macro. Los estudios de bioindicación pueden ser biocenóticos y especies. En el segundo caso, se investiga la presencia del organismo en el medio ambiente, la frecuencia de su aparición. También se pueden investigar las propiedades fisiológicas, bioquímicas, anatómicas y morfológicas del bioindicador.
Durante el estudio biocenótico, la diversidad de especies se tiene en cuenta utilizando un sistema de indicadores relevantes, así como la productividad de la comunidad.
Según la influencia de varios factores en el sistema, el monitoreo de la bioindicación puede ser específico y no específico. Estudian las reacciones de las especies ante la aparición de contaminación, toxinas en su hábitat. Con bioindicación no específica, la misma reacción puede ser causada por diferentes factores. Si los cambios que se producen se explican por la influencia de un solo factor, estamos hablando de una indicación específica.
Por ejemplo, las coníferas y los líquenes pueden proporcionar información sobre la limpieza del aire en la región, sobre la presencia de contaminación industrial en sus hábitats. La lista de especies de plantas, animales que viven en el suelo, es específica para diferentes tipos de suelo. Si se producen cambios en estos grupos, podemos hablar sobre la contaminación del suelo con productos químicos o un cambio en su estructura debido a las actividades humanas.
Hoy se cree que lo más efectivo es el uso de la investigación instrumental en combinación con bioindicadores. Dicha simbiosis proporciona la información más completa y confiable sobre el estado de la población, el impacto de los factores adversos.
Bioindicación del suelo
Utilizando en el estudio de bioindicadores de contaminación del suelo, es posible obtener resultados confiables. Las plantas proporcionan información sobre la fertilidad del suelo. Un análisis completo de la composición del suelo requiere mucho tiempo y esfuerzo. El suelo se considera fértil si la ortiga, las frambuesas, la celidonia, la valeriana, etc. crecen en él. Estas plantas no sobreviven en suelos pobres.
El suelo moderadamente fértil está dado por angélica, lunático, festuca de pradera, etc. Los musgos, líquenes, arándanos y arándanos crecen en suelos poco fértiles.
Además del indicador de fertilidad, la composición del suelo puede ser determinada por las plantas. La presencia de una gran cantidad de nitrógeno está indicada por plantas tales como pasto de trigo, frambuesas, cinquefoil de ganso, knotweed, etc. El color de tales plantas será verde brillante. Si está pálido, significa que hay poco nitrógeno en el suelo. En las plantas, se reducen las ramificaciones y la cantidad de hojas.
Una serie de otros minerales, acidez y otras características del suelo se pueden determinar en el suelo mediante bioindicadores.
Bioindicación del aire.
Un bioindicador es un organismo vivo que cambia significativamente sus cualidades cuando ocurren anormalidades en el medio ambiente. Se pueden usar para determinar si el aire está contaminado. Contaminantes como el óxido nítrico, dióxido de azufre, hidrocarburos, etc. tienen un gran impacto en la fitocenosis.
La resistencia de la planta a toxinas similares es diferente. Incluso una pequeña cantidad de dióxido de azufre en el aire se puede determinar fácilmente con líquenes. Entre las plantas, los árboles coníferos pueden determinar el mayor contenido de este tipo de contaminantes.
El trigo, el abeto, el maíz, el abeto, la fresa, etc. sensibles son sensibles al contenido de fluoruro, cloruro de hidrógeno en el aire.
