Bioindikator-Organismen: Arten und Beispiele

Die zahlreichen Veränderungen, die derzeit in Ökosystemen hervorgerufen werden und unter anderem auf Luftverschmutzung, Entwaldung oder Eutrophierung von Gewässern zurückzuführen sind, führen zu Variationen in den verschiedenen ökologischen Nischen des Planeten. Dank Bioindikatororganismen können sie quantifiziert werden.

Diese Variationen können mit physikalisch-chemischen Methoden analysiert werden, die normalerweise bestimmte relevante Informationen liefern. Was mit dieser Technik nicht gewonnen wird, sind Informationen darüber, wie sich diese Veränderungen auf Lebewesen auswirken. Dafür werden Bioindikatororganismen verwendet, und hier erzählen wir Ihnen alles über sie.

Was sind Bioindikatororganismen?

Bioindikatororganismen sind alle Lebewesen und ihre Gemeinschaften, die in der Lage sind, auf verschiedene Umweltstörungen zu reagieren. Diese Reaktionen können sowohl auf physiologischer und verh altensbezogener Ebene als auch aufgrund der Anreicherung von Schadstoffen auftreten und Aufschluss über die ökologischen Eigenschaften der Umwelt oder die Auswirkungen bestimmter Prozesse geben.

Eigenschaften von Bioindikatorarten

Vor einer Studie mit Bioindikatoren ist es notwendig, eine vorherige Bewertung durchzuführen, um den Organismus auszuwählen, der am besten auf die Art des Umweltproblems, seine geografische und zeitliche Ausdehnung reagiert. Dafür müssen die verwendeten Lebewesen eine Reihe von Anforderungen erfüllen, darunter die folgenden:

• Seien Sie besonders empfindlich gegenüber Störungen durch verschiedene Umweltfaktoren und gehen Sie nicht daran zugrunde.
• Seien Sie leicht zu studieren und bekannt für die Wissenschaft.
• In allen möglichen Lebensräumen reichlich vorhanden.
• Es sollte möglich sein, Ihre Reaktion auf Stress zu messen.
• Sollte möglichst repräsentativ für das gesamte Ökosystem sein.

Wenn Personen aus einer bestimmten Population als Bioindikatoren verwendet werden, müssen deren Alter und Genotyp berücksichtigt werden. Darüber hinaus muss sichergestellt werden, dass andere Umweltfaktoren die Untersuchung und Messungen nicht beeinträchtigen. Hierzu können physikalisch-chemische Untersuchungen der Umwelt durchgeführt werden.

Wofür werden Bioindikatorarten verwendet?

Bioindikatororganismen sind in diesen drei Situationen besonders nützlich: wenn der Umweltfaktor nicht gemessen werden kann – zum Beispiel zur Rekonstruktion früherer Umweltfaktoren, auch bekannt als Paläo – im Biomonitoring – wenn der angezeigte Faktor schwer zu messen ist – und wenn der Der Umweltfaktor ist schwer zu interpretieren.

Aus all diesen Gründen werden Bioindikatoren hauptsächlich in folgenden Fällen eingesetzt:

• Bewerten Sie die Auswirkungen von giftstoffen: Bioindikatororganismen können bei der Vorhersage zukünftiger Schäden nach dem Verschütten von giftstoffen hilfreich sein und stellen häufig sogar die schädlichen Auswirkungen chemischer Substanzen anhand ihrer eigenen Physiologie dar.
• Bewerten Sie die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten: Das Fehlen, Vorhandensein oder die Veränderungen bestimmter Arten bei anthropogenen Auswirkungen auf das Ökosystem ermöglichen es uns, die Auswirkungen in diesem bestimmten Gebiet zu bewerten.
• Warnung vor Umweltveränderungen: Die Empfindlichkeit von Bioindikatororganismen liefert frühzeitig Informationen über Umweltveränderungen und ermöglicht so die Vorhersage möglicher Folgen eines bestimmten Ereignisses.
• Bewerten Sie den Artenreichtum: Die Komplexität von Ökosystemen und trophischen Beziehungen machen es oft schwierig, Veränderungen im Artenreichtum zu beurteilen, aber mit Bioindikatoren können die gewonnenen Daten auf die Umweltvielf alt hochgerechnet werden.

Es muss berücksichtigt werden, dass eine einzelne Art, egal wie repräsentativ sie auch sein mag, in vielen Fällen nicht auf die gesamte Biota des Ortes übertragen werden kann. Dies muss bei der Interpretation der Daten berücksichtigt werden.

Arten von Bioindikator-Organismen

Wir können Bioindikatoren auf verschiedene Arten klassifizieren. Einer davon ist das untersuchte Medium. Im Folgenden behandeln wir alle möglichen Organismen mit diesen Eigenschaften.

Bodenbioindikatoren

Die verschiedenen menschlichen Aktivitäten im Zusammenhang mit der Stadtplanung und der Ausbeutung von Ressourcen haben zu vielfältigen Variationen und Auswirkungen auf den Boden geführt. Dadurch gingen Lebensräume verloren, Hydrographie und Erosion veränderten sich und viele Substrate wurden kontaminiert. Für die Bewertung dieser Auswirkungen stechen drei Bioindikatororganismen hervor:

• Pilze: Diese Organismen werden hauptsächlich zur Untersuchung der Bodenradioaktivität verwendet.Pilze reichern Radionuklide in ihrem Gewebe an, die dann auf andere Nahrungsketten wie Nagetiere oder Menschen übertragen werden können. Aus diesem Grund werden Qualitätsstudien ihrer Gewebe durchgeführt, um zu überprüfen, ob sich dort Radioaktivität ansammelt.
• Milben: Milben sind reichlich vorhanden, repräsentativ und leicht zu sammeln. Sie reagieren empfindlich auf mehrere Schadstoffe und ermöglichen dank ihrer weiten geografischen Verbreitung einen einfachen Vergleich ihrer Reaktion in verschiedenen Ökosystemen. Normalerweise reagieren sie sehr empfindlich auf Insektizide, die zu einem Bevölkerungsrückgang führen.
• Colémbolos: Sie sind eine der wichtigsten Tiergruppen am Boden. Ihre hohe Anzahl, Vielf alt, Artenvielf alt und Aktivität machen sie zu hervorragenden Bioindikatororganismen. Die Exposition dieser Organismen gegenüber Säuren, Schwermetallen, stickstoffh altigen Verbindungen und Pestiziden führt zu einem Rückgang sowohl der Häufigkeit als auch des Artenreichtums.

Wasserbioindikatoren

Anthropische Verschmutzung beeinflusst neben klimatischen, geografischen und symbiotischen Faktoren auch die Verbreitung und das Wachstum aquatischer Arten. Folgende Bioindikator-Organismen stechen hierbei hervor:

• Fische: Wenn sich die Umgebung, in der sie leben, ändert, können Fische ethologische, morphologische, physiologische, biochemische und molekulare Veränderungen aufweisen, die durch Stress verursacht werden, der durch Umweltbedingungen verursacht wird. Sie reagieren sehr empfindlich auf diese Veränderungen und sterben am Ende ab oder verschwinden. Das Vorkommen von Forellen und Lachsen in einem Fluss weist auf die Gesundheit des Ökosystems hin.
• Amphibien: Diese Tiere reagieren sehr empfindlich sowohl auf Dürre als auch auf Schadstoffe. Da sie über eine durchlässige Haut verfügen, werden Schadstoffe, saurer Regen, Düngemittel und Insektizide leicht absorbiert und reichern sich im Körper an.Deshalb gehören sie zu den ersten Arten, die verschwinden, wenn sich ihr Ökosystem verändert.
• Insekten: Innerhalb der im Wasser lebenden Makrowirbellosen sind Insekten eine der am besten geeigneten biologischen Gruppen, um die Qualität des Systems zu bestimmen. Eigenschaften wie ihre Empfindlichkeit gegenüber Schadstoffen, ihre schnelle Reaktion auf Veränderungen und die Tatsache, dass sie praktisch alle verfügbaren Lebensräume nutzen, machen sie zu einer großartigen Lerngruppe.

Luft-Bioindikatoren

Luftverschmutzung ist heute eines der größten Umweltprobleme. Die Kontrolle der Luftqualität ist für das reibungslose Funktionieren von Ökosystemen und die menschliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Einige verwendete Bioindikatororganismen sind die folgenden:

• Bienen: Bienen sind Schlüsselarten in Ökosystemen. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass sie die Auswirkungen des Klimawandels und der Fragmentierung von Lebensräumen zeigen.Darüber hinaus werden sie zur Überwachung des Vorhandenseins von Umweltverschmutzung, Schwermetallen, Radioaktivität, Industrieabfällen und Schadstoffen, Pestiziden und Herbiziden eingesetzt.
• Flechten: Flechten sind symbiotische Beziehungen zwischen einer Alge und einem Pilz. Da sie die meisten Nährstoffe aus der Atmosphäre beziehen, reagieren sie sehr empfindlich auf Veränderungen in der Luft. Eine der Hauptursachen für ihr Verschwinden ist Schwefeldioxid, das die Versauerung der Umwelt verursacht.
• Geckos oder Salamanquesas: Diese Reptilien sind gute Bioindikatororganismen, da sie dazu neigen, giftige Substanzen aus der Luft anzusammeln, die hauptsächlich aus ihrer Ernährung stammen. Einige dieser Elemente sind unter anderem Cd, Se, As, Pb. Darüber hinaus gibt es in kontaminierten Gebieten aufgrund der verminderten Fruchtbarkeit normalerweise eine geringere Individuenhäufigkeit.

Beispiele für Bioindikatoren

Anhand der unterschiedlichen Anwendungen von Bioindikatoren können wir drei Kategorien unterscheiden:

• Ökologische Bioindikatoren: Arten, von denen bekannt ist, dass sie empfindlich auf Verschmutzung, Lebensraumzerschneidung oder andere Belastungen reagieren. Die Reaktion des Indikators ist repräsentativ für die Community.
• Umweltbioindikatoren: Arten oder Artengruppen, die in vorhersehbarer Weise auf Umweltstörungen oder -veränderungen reagieren.
• Bioindikatoren der Biodiversität: Der Artenreichtum eines Indikator-Taxons wird als Indikator für den Artenreichtum einer Gemeinschaft verwendet. Dies kann auch durch messbare Parameter der Diversität wie Endemismus, genetische Parameter oder bevölkerungsspezifische Parameter geschehen.

Viele Bioindikatororganismen können gleichzeitig ökologische, ökologische und Biodiversitätsindikatoren sein, es handelt sich also nicht um exklusive Kategorien. Sehen wir uns zum Abschluss des Themas einige konkrete Beispiele an.

Otter

Diese fleischfressenden Säugetiere der Familie Mustelidae bewohnen praktisch die ganze Welt. Sie ernähren sich hauptsächlich von Fischen und Krebstieren, weshalb sie zu den wichtigsten Haupträubern in aquatischen Ökosystemen gehören.

Es ist erwiesen, dass Otter ihr Revier verlassen, wenn das Ökosystem stark verändert wird. Dies kann auch mit der Verschlechterung oder dem Verlust der Qualität Ihrer Lebensmittel zusammenhängen.

Darüber hinaus wurden Studien über Ihren Kot durchgeführt, um die Menge an Schwermetallen und anderen Substanzen zu überprüfen, die durch Bioakkumulation in der Nahrungskette in Ihren Körper gelangen können. Dieser Kot ist in der Lage, die Qualität des Wassers, in dem die Otter leben, auf ziemlich genaue, einfache und schnelle Weise widerzuspiegeln.

Käfer

Diese Insekten können großartige Bioindikatororganismen sein. Je nach Familie und Art können sie uns unterschiedliche relevante Informationen über die Ökosysteme liefern.

Mistkäfer – die sich von Fäkalien ernähren – reagieren äußerst empfindlich auf Waldfragmentierung und -umwandlung. Im Gegenzug können sie auch dabei helfen, Prozesse zur Wiederherstellung von Ökosystemen zu bewerten.

Skolitkäfer (Scolytinae) sind ein wichtiger Schädling – sie ernähren sich von Nadelbäumen –, der bei längeren Dürreperioden im Ökosystem auftritt. Diese Insekten können eine Veränderung der Umwelt aufgrund des Klimawandels und einer möglichen Wüstenbildung vorhersagen. Abgesehen davon gibt es mehrere Arten, die bei der Dürre auftreten.

Ein weiteres gutes Beispiel sind Alpenkäfer, die sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren und oft endemisch sind. Diese Käfer werden größer, wenn die Temperatur steigt, oder im Fall von Wasserkäfern kann dies ihr Verschwinden bedeuten.

Vögel

Laut SEO Birdlife sind Vögel ein großartiges Instrument, um die Vielf alt und Integrität von Ökosystemen weltweit zu bewerten. Dies liegt daran, dass sie schnell auf Veränderungen in der Nahrungskette oder Veränderungen in ihrer physischen Umgebung reagieren.

Ein gut untersuchtes Beispiel – das mit der Nahrungskette zu tun hat – sind Vögel, die mit Feuchtgebieten in Verbindung gebracht werden. Mit der Nahrung, die sie zu sich nehmen, reichern sie, wenn sie in kontaminierten Gebieten gefunden wird, Schwermetalle und andere giftstoffe im Körper an.

Die Verbesserung des Verständnisses und der Untersuchung von Bioindikatoren ist wichtig, um Veränderungen, die in Ökosystemen auftreten können, zu schützen und zu korrigieren. Diese Lebewesen ermöglichen es uns, die Verschlechterung der Umwelt mehr oder weniger schnell und effizient zu erkennen, aber auch Verbesserungen in den Ökosystemen umzusetzen, die es uns ermöglichen, den Planeten zu schützen.