Historia wykorzystania organizmów żywych do ocenu stanu środowiska przyrodniczego - przykłady
Od zarania ludzkiej cywilizacji znane są przykłady wykorzystywania roślin i zwierząt, jako ''informatorów'' o zjawiskach zachodzących w środowisku. Organizmy potrafią ''widzieć i czuć'' to, co trudne do zauważenia przez człowieka, a nawet przez urządzenia techniczne. XVII wiek:
Karol Linneusz: roślinny zegar słoneczny w Ogrodzie Botanicznym w Uppsali → fenomen polegający na tym, że w określonych godzinach (porach dnia) otwierają się różne gatunki kwiatów - funkcjonuje on zgodnie z naturą i słońcem
Alphonse de Candolle: odkrył powiązania pomiędzy roślinami i czynnikami klimatycznymi
XVII/XIX wiek:
William Smith: wykorzystał szczątki roślin i zwierząt w geologii jako skamieniałości przewodnie do określania wieku skał
W.Nylander i S.Arnold: niezależnie prowadzili badania nad wrażliwością porostów i mchów na zanieczyszczenia powietrza
XX wiek:
Vageningen: pierwszy Europejski Kongres nt. wpływu zanieczyszczeń powietrza na rośliny i zwierzęta (prezentacja metody transplantacyjnej porostów i mszaków)
lata 50-te i 60-te
na skutek nasilenia się różnych zagrożeń środowiska wzrosło zainteresowanie metodami pozwalającymi badać jakość środowiska
od 1986 roku:
określenie wpływu powietrza, wody i gleby na organizmy stało się przedmiotem badań na całym świecie
w trakcie wieloletnich badań wyodrębniono grupę gatunków wskazujących występowanie w środowisku określonych warunków - gatunki te sygnalizują np. istnienie lub brak wody, występowanie surowców mineralnych, istnienie w środowisku czynników zagrażających
Ogólna charakterystyka biomonitoringu - cele prowadzenia, uzyskiwane informacje badań, zalety badań
BIOMONITORING (monitoring biologiczny, monitoring przyrodniczy)
działania polegające na obserwowaniu i ocenie stanu oraz zachodzących zmian w ekosystemach, składnikach różnorodności biologicznej i krajobrazowej, w tym typach siedlisk przyrodniczych, populacjach i gatunkach, a także służące ocenie skuteczności stosowanych metod ochrony przyrody
w szerszym znaczeniu: biomonitoring określany jest, jako działania służące ocenie stanu środowiska za pomocą bioidentyfikatorów - w takim ujęciu monitoring biologiczny ma na celu nie tylko ocenę stanu środowiska przyrodniczego (organizmów żywych i ekosystemów), ale też innych parametrów środowiska, w szczególności stopnia zanieczyszczenia powietrza i wód
biomonitoring definiuje się, jako systematyczne obserwacje reakcji biologicznych na zmiany w środowisku w celu wykorzystania tych informacji w programie kontroli jakości
(…)
… = organizmy cechujące się wąską w zakresie tolerancją ekologiczną dla danego czynnika
np. goryl, koralowce rafy koralowej, porosty
Organizmy najczęściej wykorzystywane w testach:
bakterie: Pseudomonas, Escherichia, Salmonella, Bacillus, Vibrio
grzyby: Candida, Saccharomyces, Penicillium, Aspergillus
glony: Scenedesmus, Chlorella, Selenastrum
pierwotniaki: Spirostomum, Vorticella, Paramaecium
wrotki…
… i stanu obciążenia wszystkich ekosystemów
WŁAŚCIWOŚCI DOBRYCH BIOINDYKATORÓW:
reprezentują ekologicznie istotną grupę znajdującą się w łańcuchu pokarmowym prowadzącym do człowieka
są szeroko rozpowszechnione
pospolite i łatwe do oznaczenia (dane dotyczące ich fizjologii, genetyki oraz roli w środowisku naturalnym powinny byc znane)
są zazwyczaj stenobiontami, które są specyficznie wrażliwe…
… czystości i czwartą pozaklasową
I klasa: 75 pkt II klasa: 50 - 74 pkt III klasa: 25 - 49 pkt pozaklasowa: < 25 pkt Ryby jako bioindykatory
ryby są największe gabarytowo i stanowią z reguły najwyższe ogniwo łańcucha pokarmowego wód - stąd skutki tego co się dzieje na niższych poziomach docierają do ryb
są dobrymi bioindykatorami, ponieważ łatwo analizy ilości i różnorodności biologicznej ryb poprzez…
… rozwijają się słabiej
Szczególna wrażliwość porostów na zanieczyszczenia wynika z:
braku tkanki okrywającej → stwarza możliwość łatwego przenikania gazów, pyłów i roztworów do wnętrza plech
małych zdolności przystosowawczych do zmieniających się warunków środowiska
dużej wrażliwości glonów porostowych na zanieczyszczenia
bardzo małej ilości chlorofilu na jednostkę suchej masy → rozkład chlorofilu pod wpływem zanieczyszczeń daje efekty uszkodzenia wielokrotnie silniejsze niż u roślin
pobieranie wody bezpośrednio z opadów atmosferycznych (zanieczyszczonej), podczas gdy rośliny korzystają z wody częściowo przefiltrowanej przez glebę
Podstawowe rodzaje plech porostowych:
proszkowate i skorupiaste - przyrastają do podłoża lub wrastają w nie; widoczne jako przebarwienia lub proszkowate naloty na podłożu…
…)
insektycydy działaja jako neurotoksyny i wpływają również na: na aktywność ruchową, śpiew i zaburzenia w poszukiwaniu pokarmu (w efekcie zmniejszenie produkcji)
insektycydy niszcząc owady powodują wzrost śmiertelności piskląt, na skutek braku pożywienia (badania na spadek liczebności kuropatw Perdix perdix na całym świecie)
Zależności pomiędzy stężeniami różnych aktywnych i szkodliwych zanieczyszczeń…
… punktowe, chlorozy, anomalie rozwojowe
pokrzywa zwyczajna: pasmowe nekrozy liści (objaw skażenia azotanem nadtlenu acetylu)
ZWIERZĘTA:
drżenie, konwulsje, zaburzenia w układzie oddechowym i krążenia, śpiączka, zawroty głowy (objawy dzialania insektycydów, jako neurotoksyn)
zakłócenia funkcji hormonalnych
zaprzestanie jedzenia i zmniejszenie sprawności poszukiwania ofiary przez drapieżców
hamowanie zmysłu…
… smaku
spadek rozrodczości
uszkodzenie poszczególnych organów (np. zębów u gryzoni - wysoki poziom fluorków) i śmierć
Odpornośc organizmów a procesy ewolucyjne
Ewolucyjne odpowiedzi na zanieczyszczenia kwalifikuje się jako odporność, która z definicji ma podstawy genetyczne.
Skąd się biorą genetyczne zmiany odporności?
zanieczyszczenie jest zmianą środowiska na gorsze, zaś odporność chroni…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)