Dalam perjalanan penelitian lingkungan, berbagai metode digunakan. Salah satunya mungkin bioindikasi. Pendekatan ini melibatkan mempelajari keadaan organisme hidup tertentu untuk mendapatkan informasi tentang lingkungan mereka. Untuk memahami fitur-fitur dari melakukan studi tersebut, Anda harus mempertimbangkan apa indikator bio. Ini akan memberikan informasi yang diperlukan tentang metodologi penelitian serupa.
Definisi umum
Bio-indikator adalah organisme hidup, dan mungkin seluruh spesies atau komunitas yang hidup dalam sistem ekologi tertentu dan dapat berfungsi sebagai cerminan dari kondisinya. Selain itu, penelitian ini menilai jumlah individu dalam populasi, kondisi dan perilaku mereka. Berdasarkan informasi yang diterima, seseorang dapat menilai keberadaan di lingkungan alami polutan, racun, karsinogen, dll.
Bioindikator adalah tanaman atau hewan yang kondisinya secara langsung tergantung pada lingkungannya. Penerapan teknik seperti itu selama penelitian memiliki banyak keuntungan. Terkadang hanya berdasarkan bioindikator yang memungkinkan untuk mendapatkan informasi yang diperlukan tentang keadaan lingkungan. Menghemat uang dan waktu untuk melakukan analisis fisik dan kimia yang kompleks adalah keuntungan yang tidak diragukan.
Bioindikator adalah tumbuhan dan hewan yang merangkum data penting tentang polutan dan tingkat perubahannya. Mereka memungkinkan Anda untuk menentukan tempat akumulasi dan rute masuknya zat berbahaya, tingkat dan keparahan efek racun pada makhluk hidup, termasuk manusia.
Dalam perjalanan penelitian, biocenosis indikator tersebut dievaluasi. Pada saat yang sama, para peneliti tertarik pada perwakilan fauna dan flora. Selama pengamatan, dimungkinkan untuk menilai tingkat paparan kronis terhadap racun bahkan dalam konsentrasi rendah. Mereka mempengaruhi fungsi dan kondisi umum organ-organ internal hewan, bagian-bagian tubuh yang simetris dan hubungannya.
Tipologi
Bioindikator - tumbuhan dan hewan yang hidup di air, udara, tanah. Organisme tersebut dapat berupa bakteri atau alga, serta invertebrata, misalnya, krustasea, ciliata, moluska. Dapat digunakan selama data penelitian tentang ikan, hewan.
Bioindikator tanah adalah tanaman yang paling sering tumbuh di alam liar. Menurut kondisinya, Anda dapat menentukan tingkat keasaman, kapasitas kelembaban, kepadatan dan suhu tanah. Juga, penampilan tanaman tertentu dapat menentukan kandungan oksigen dalam tanah, jumlah nutrisi, serta garam dan logam berat.
Konifer dapat memberikan informasi tanah sepanjang tahun. Dalam hal ini, tidak hanya indikator morfologis yang diterapkan, tetapi juga sejumlah perubahan biokimia. Ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan informasi yang andal. Karakter morfologis terkadang bervariasi.
Jadi, misalnya, jelatang biasa dapat menunjukkan berapa banyak kalsium di tanah. Beberapa tanaman adalah gallophil. Mereka menyukai tanah salin. Jika mereka tumbuh di daerah tertentu, secara aktif menjajah wilayah, maka tanah tersebut secara bertahap menjadi asin.
Untuk menilai keadaan air, bio-indikator seperti larva serangga tertentu, jenis ganggang tertentu, dan krustasea yang lebih tinggi, bakteri bercahaya sedang dipelajari.
Bio-indikator udara dapat berupa lumut dan lumut. Kualitas fisik mereka sangat bervariasi tergantung pada kondisi pertumbuhan.
Fitur pilihan
Bioindikator tanaman dan hewan dipilih untuk penelitian sesuai dengan prinsip tertentu. Itu dirumuskan oleh salah satu ahli ekologi Amerika paling terkenal, Yu. Odum. Dia menyarankan untuk mempertimbangkan pernyataan berikut ketika memilih bio-indikator:
- Ada spesies stenotop dan eurytopik dari organisme hidup. Yang pertama hanya bisa hidup dalam kondisi tertentu, sehingga ruang lingkup distribusinya terbatas. Spesies Eurytopic tersebar luas di alam, memiliki daya tahan lingkungan. Oleh karena itu, mereka kurang cocok untuk penelitian daripada spesies stenotop.
- Jenis bioindikator yang lebih besar diselidiki lebih sering daripada yang kecil. Ini dijelaskan oleh tingkat turnover dalam biocenosis. Pada spesies kecil, itu lebih tinggi, oleh karena itu, pada saat penelitian, mereka mungkin tidak jatuh ke dalam sampel, terutama dalam proses analisis dengan periodisitas yang panjang.
- Untuk memilih spesies atau kelompoknya untuk studi, diperlukan informasi eksperimental dan lapangan tentang nilai batas faktor tertentu. Pada saat yang sama, kemungkinan reaksi kompensasi dari bioindikator dan toleransi spesies diperhitungkan.
- rasio kuantitatif dari populasi, spesies, atau komunitas yang berbeda lebih bersifat indikatif, sehingga digunakan sebagai indikator yang dapat diandalkan. Hanya satu spesies yang tidak dapat sepenuhnya menyampaikan tingkat perubahan lingkungan. Perubahan seperti itu perlu dipertimbangkan secara keseluruhan, daripada hanya dalam satu arah.
Juga perlu dicatat bahwa bio-indikator terbaik adalah spesies yang memberikan respons instan, serta berbeda dalam keandalan informasi yang diberikan. Kesalahan tidak boleh melebihi 20%. Juga, dengan bantuan bio-indikator seperti itu, seharusnya mudah untuk mendapatkan informasi yang diperlukan. Spesies harus selalu ada di alam sehingga peneliti dapat mengevaluasi kondisinya kapan saja.
Varietas
Ada berbagai jenis dan jenis bioindikator. Semua organisme hidup yang cocok untuk studi tersebut dapat dibagi menjadi dua kelompok:
- Mendaftar
- Akumulasi.
Dalam kasus pertama, organisme hidup merespons perubahan lingkungan dengan mengubah ukuran populasi. Mereka juga dapat mengubah tampilan fenotip, gangguan somatik atau kerusakan jaringan. Berbagai kelainan dapat muncul, tingkat pertumbuhan bervariasi. Tanda-tanda lain yang terlihat jelas mungkin ada.
Misalnya, lumut, jarum pohon, adalah bioindikator registrasi. Mereka muncul nekrosis, klorosis, kekeringan. Merekam bio-indikator tidak selalu memungkinkan untuk menentukan penyebab perubahan. Dalam hal ini, penelitian tambahan akan diperlukan untuk menentukan mengapa populasi, penampilan akhir, distribusi di alam, dll telah berubah.. Perubahan tersebut dapat merupakan hasil dari proses yang berbeda.
Organisme bio-indikator bisa dari tipe akumulasi. Mereka berkonsentrasi racun, polusi di dalam tubuh mereka, di berbagai jaringan, bagian tubuh atau organ. Selama penelitian, tingkat pencemaran lingkungan ditentukan setelah analisis kimia. Misalnya, bioindikator yang terakumulasi dapat berupa cangkang krustasea, larva serangga, serta beberapa organ mamalia (otak, ginjal, limpa, hati, dll.), Lumut.
Organisme hidup segera merespons ke seluruh kompleks zat berbahaya yang masuk ke lingkungan. Oleh karena itu, untuk menetapkan konsentrasi yang tepat dari satu toksin, teknik ini tidak memungkinkan. Tetapi pada saat yang sama, keuntungan menggunakan bioindikasi memungkinkan Anda menentukan seberapa tepat seberapa besar polusi mempengaruhi populasi.
Organisme uji
Organisme uji dapat menjadi bioindikator lingkungan. Ini adalah perwakilan dari flora atau fauna, yang digunakan dalam pengendalian kualitas kondisi lingkungan di laboratorium. Mereka melakukan eksperimen yang relevan. Ini bisa, misalnya, uniseluler, protozoa, arthropoda. Organisme uji juga dapat berupa tanaman, misalnya lumut atau tanaman berbunga.
Fitur utama dari organisme tersebut adalah kemampuan untuk mendapatkan tanaman dari tanaman atau hewan yang secara genetik homogen. Dalam hal ini, prototipe dibandingkan dengan kontrol. Ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan informasi yang dapat dipercaya tentang faktor penyebabnya. Kalau tidak, karena perbedaan individu normal antara individu, itu tidak akan mungkin untuk mendapatkan hasil yang dapat diandalkan.
Metode analisis
Bioindikator dan polusi lingkungannya diselidiki menggunakan analisis komparatif dengan contoh kontrol. Namun, berbagai pendekatan dapat digunakan.
Metode pertama melibatkan membandingkan karakteristik yang relevan di luar area pengaruh. Sebagai contoh, tanaman yang tumbuh di zona polusi industri dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh di luar area pengaruh antropogenik.
Metode kedua melibatkan membandingkan sampel dengan hasil eksperimen. Salah satu bagian dari tanaman uji dihubungi dalam kondisi laboratorium dengan udara, tanah, air yang terkontaminasi, dan yang kedua dengan media bersih.
Saat menggunakan teknik ketiga, standar historis digunakan untuk perbandingan. Ini, misalnya, akan disarankan dalam studi stepa Eropa. Saat ini, ekosistem ini hampir kehilangan penampilan aslinya. Dengan bagaimana tampilan stepa di masa lalu dibandingkan dengan di masa sekarang.
Teknik keempat menggunakan kontrol. Ini adalah jenis ketergantungan tertentu, penyimpangan dari yang dianggap sebagai pelanggaran. Misalnya, untuk komunitas spesies yang tidak terganggu, jadwal yang tepat dibuat. Jika ada penyimpangan yang diamati, ini akan segera terlihat jika dua kurva dibandingkan.
Metode bioindikasi
Menggunakan pemantauan lingkungan yang tepat, bioindikator di alam diselidiki. Ini dilakukan di tingkat mikro dan makro. Studi bioindikasi dapat berupa biocenotic dan spesies. Dalam kasus kedua, keberadaan organisme di lingkungan, frekuensi kemunculannya, diselidiki. Sifat-sifat fisiologis, biokimiawi, anatomis dan morfologis dari bioindikator juga dapat diselidiki.
Selama studi biocenotic, keanekaragaman spesies diperhitungkan menggunakan sistem indikator yang relevan, serta produktivitas masyarakat.
Menurut pengaruh berbagai faktor pada sistem, pemantauan bioindikasi dapat spesifik dan tidak spesifik. Mereka mempelajari reaksi spesies terhadap penampilan polusi, racun di habitatnya. Dengan bioindikasi non-spesifik, reaksi yang sama dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Jika perubahan yang terjadi dijelaskan oleh pengaruh hanya satu faktor, kita berbicara tentang indikasi spesifik.
Misalnya, tumbuhan runjung dan lumut dapat memberikan informasi tentang kebersihan udara di wilayah tersebut, tentang adanya polusi industri di habitatnya. Daftar spesies tanaman, hewan yang hidup di tanah, khusus untuk berbagai jenis tanah. Jika perubahan terjadi pada kelompok ini, kita dapat berbicara tentang kontaminasi tanah dengan bahan kimia atau perubahan strukturnya karena aktivitas manusia.
Saat ini diyakini bahwa yang paling efektif adalah penggunaan penelitian instrumental dalam kombinasi dengan bio-indikator. Simbiosis semacam itu memberikan informasi yang paling lengkap dan andal tentang keadaan populasi, dampaknya terhadap faktor-faktor yang merugikan.
Bioindikasi tanah
Menggunakan dalam studi bio-indikator polusi tanah, adalah mungkin untuk mendapatkan hasil yang dapat diandalkan. Tumbuhan memberikan informasi tentang kesuburan tanah. Analisis lengkap komposisi tanah membutuhkan banyak waktu dan upaya. Tanah dianggap subur jika jelatang, raspberry, celandine, valerian, dll tumbuh di atasnya.Tanaman ini tidak bertahan hidup di tanah yang buruk.
Tanah yang cukup subur diberikan oleh angelica, lunatic, fescue padang rumput, dll. Lumut gambut, lumut, cranberry, dan lingonberry tumbuh di tanah dengan kesuburan rendah.
Selain indikator kesuburan, komposisi tanah bisa ditentukan oleh tanaman. Kehadiran sejumlah besar nitrogen ditunjukkan oleh tanaman seperti rumput gandum, raspberry, angsa cinquefoil, knotweed, dll. Warna tanaman tersebut akan berwarna hijau cerah. Jika pucat, berarti ada sedikit nitrogen di tanah. Pada tanaman, percabangan dan jumlah daun berkurang.
Sejumlah mineral lain, keasaman dan karakteristik tanah lainnya dapat ditentukan dalam tanah menggunakan bioindikator.
Bioindikasi udara
Bio-indikator adalah organisme hidup yang secara signifikan mengubah kualitasnya ketika kelainan terjadi di lingkungan. Mereka dapat digunakan untuk menentukan apakah udara terkontaminasi. Polutan seperti oksida nitrat, sulfur dioksida, hidrokarbon, dll memiliki dampak besar pada phytocenosis.
Ketahanan tanaman terhadap racun yang serupa berbeda. Bahkan sejumlah kecil sulfur dioksida di udara dapat dengan mudah ditentukan dengan menggunakan lumut. Di antara tanaman, peningkatan kandungan polutan jenis ini dapat ditentukan oleh pohon jenis konifera.
Gandum sensitif, cemara, jagung, cemara, stroberi, dll. Sensitif terhadap kandungan hidrogen fluorida dan hidrogen klorida di udara.
