مؤشرات بيولوجية
عودة للموسوعةالمؤشرات البيولوجية هي الأنواع التي يمكن استخدامها لمراقبة صحة البيئة أوالنظام البيئي. أي أنها أنواع بيولوجية أومجموعة من الأنواع قد تكون وظيفتها أوتجمعها أوأي وضع لها يكشف عن درجة النظام البيئي أوالسلامة البيئية الموجودة. مثال على مجموعة من المؤشرات البيولوجية هي مجدافية الأرجل والقشريات المائية الصغيرة الأخرى الموجودة في كثير من المسطحات المائية. ويمكن رصد تأثر هذه الكائنات بالتغييرات (الكيميائية الحيوية أوالفسيولوجية أوالسلوكية) التي قد تشير إلى وجود معضلة في النظام البيئي. وقد تُخبرنا المؤشرات البيولوجية عن الآثار التراكمية للـملوثات المتنوعة في النظام البيئي وعن مدى المشكلة التي قد تكون موجودة، التي لا يمكن إجراء الاختبار الفيزيائي والكيميائي عليها.
يمكن تعريف المراقب الحيوي أوالمراقب البيولوجي على أنه المتعضية التي توفر المعلومات الكمية في نوعية البيئة الموجودة حولها. وعلى هذا، ستشير المراقبة الحيوية الجيدة إلى وجود الملوث وتحاول أيضًا تزويد معلومات إضافية عن الكمية وشدة التعرض.
المؤشر الحيوي تعبير عن كائن حي أوالاستجابة البيولوجية التي تكشف عن وجود ملوثات عن طريق ظهور الأعراض المطابقة للأصل أوالاستجابات قابلة القياس، ولذا فهي نوعية بصورة أكبر. تقدم هذه الكائنات (أوالمجتمعات من الكائنات الحية) معلومات عن التغيرات البيئية أوكمية الملوثات البيئية عن طريق تغيير واحدة من الطرق التالية: الفيزيولوجية أوالكيميائية أوالسلوكية. ويمكن استنتاج المعلومات عن طريق دراسة التالي:
- محتواها من بعض العناصر أوالمركبات
- المورفولوجيا الخاصة بها أوهيكلها الخلوي
- التمثيل الغذائي- عمليات التمثيل الغذائي
- السلوك، أو
هياكل #التجمع السكاني.
تم تبرير أهمية وجدوى المؤشرات الحيوية، فضلاً عن المعدات المصنوعة يدويًا، عن طريق البيان التالي: "ليس هناك مؤشر لحالة الأنواع أوالنظام أفضل من الأنواع أوالنظام نفسه".
تم وصف استخدام المراقبة الحيوية على أنه المراقبة الحيوية (اختصارالمراقبة الحيوية) وهواستخدام لخصائص الكائن الحي للحصول على معلومات عن جوانب معينة عن المحيط الحيوي. قد تكون المراقبة الحيوية للملوثات الهوائية سلبية أوإيجابية. تلاحظ الطرق السلبية نموالنباتات بصورة طبيعية في مجال الاهتمام. تكتشف الطرق الإيجابية وجود الملوثات الهوائية عن طريق اختبار النباتات في الاستجابة المعروفة والنمط الجيني في مجال الدراسة.
كثيرًا ما تُعد مؤشرات التراكم الحيوي مراقبات حيوية.
هناك الكثير من أنواع المؤشرات الحيوية، ولكن ذلك يعتمد على الكائن الحي الذي تم اختياره وطبيعة استخدامه.
المؤشرات النباتية
قد يوفر وجود نبات معين أوعدم وجوده أوغيره من الحياة النباتية في النظام البيئي دليلاً بشأن الصحة البيئية: الحفاظ على البيئة.
هناك الكثير من أنواع المؤشرات النباتية، بما في ذلك الحزازيات والأشنيات ولحاء الشجرة وجيوب اللحاء وحلقات الشجر وأوراق الأشجار والفطريات.
- الأشنيات تعبير عن كائنات حية تتكون من الفطريات والطحالب. (إنها ليست نباتات.) تم العثور على الأشنيات في الصخور وجذوع الأشجار، وتستجيب للتغيرات البيئية في الغابات، بما في ذلك تغيرات في بنية الغابة - فهم أحياء الانحفاظ وجودة الهواء والمناخ. يشير اختفاء الأشنيات من الغابة إلى الضغوط البيئية، مثل المستويات العالية من ثنائي أكسيد الكبريت والملوثات الناتجة عن الكبريت وأكسيدات النيتروجين.
- تكوين أنواع الطحالب وإجمالي كتلتها الحيوية في النظم المائية يمثل القياس المهم للتلوث العضوي وحمل المواد المغذية مثل النيتروجين والفوسفور.
توجد كائنات حية مُهندسة وراثيًا تُساعدنا في الإشارة إلى مستويات التأثير السمي في البيئة؛ مثال، نوع من العشب تمت هندسته وراثيًا وينموهذا العشب بلون مختلف إذا كان في التربة سموم.
المؤشرات الحيوانية والسموم
قد تشير زيادة أونقصان عدد الحيوانات إلى الأضرار التي لحقت بالنظام البيئي بسب التلوث. على سبيل المثال، إذا تسبب التلوث في استنزاف مصادر الغذاء المهمة، وكانت أنواع الحيوانات تعتمد على هذه الأغذية فسيقل العدد: انخفاض عدد السكان. وقد يحدث الانفجار السكاني نتيجة لنموالأنواع النفعية. وإضافة إلى رصد حجم وعدد بعض الأنواع، تشتمل الآليات الأخرى عند الحيوانات على رصد هجريز السموم في الأنسجة الحيوانية، أورصد المعدل الذي تنشأ فيه التشوهات في بتران الحيوانات.
المؤشرات الميكروبية والملوثات الكيميائية
يمكن استعمال الكائنات الحية الدقيقة على أنها مؤشرات على صحة النظام البيئي المائي أوالأرضي. تُعد الكائنات الحية الدقيقة أسهل من غيرها من الكائنات الحية في عملية أخذ العينات وتوجد بكميات كبيرة. وقد تُنتج بعض الكائنات الحية الدقيقة بروتينات جديدة، وتسمى بروتينات الإجهاد، عندما تتعرض لملوثات مثل الكادميوم والبنزين. ويمكن استعمال بروتينات الإجهاد هذه على أنها نظام للإنذار المبكر للكشف عن مستويات التلوث العالية.
المؤشرات الميكروبية في التنقيب عن النفط والغاز
غالبًا ما يتم استخدام المؤشرات الميكروبية في التنقيب عن النفط والغاز في الأحواض الحدودية لتحديد المناطق المحتملة لتواجد النفط والغاز. ومن المعروف في الكثير من الحالات حتى النفط والغاز يتسربان نحوالسطح كمستودع هيدروكربوني وعادة ما يتسرب أوقد تسرب نحوالسطح عن طريق قوى الطفوللتغلب على ضغوط التسرب. ويمكن للهيدروكربونات هذه تغيير الحوادث الكيميائية والميكروبية الموجودة بالقرب من التربة السطحية أويمكن التقاطها مباشرة. تشتمل التقنيات المستخدمة في التنقيب عن النفط والغاز على تحليل الحمض النووي، وقع خطأ سهل بعد زراعة عينة التربة في الوسط القائم على المواد الهيدروكربونية أوعن طريق النظر في استهلاك الغازات الهيدروكربونية في خلية زراعة.
المؤشرات الحيوية اللافقارية
تُعد اللافقاريات من المؤشرات المفيدة والمريحة للـصحة البيئية للمسطحات المائية أوالأنهار. وتكون اللافقاريات موجودة في كثير من الأحيان، ومن السهل أخذ عينة منها والتعهد عليها. وقد عثر حتى حساسية مجموعة اللافقاريات ستمكننا من حكم موضوعي عن الحالة البيئية.
في أستراليا، تم وضع طريقة "الإشارة" واستخدامها من قبل الباحثين ومجموعات مراقبة المياه المجتمعية لمراقبة صحة المياه.
في الولايات المتحدة، قد نشرت وكالة حماية البيئة (EPA) البروتوكلات السريعة للتقييم الحيوي، بناءً على اللافقاريات إضافة إلى نباتات قاعية ملتصقة والسمك. وتستخدم هذه البروتوكلات من قبل الكثير من المؤسسات الحكومية الاتحادية والولائية والمحلية لتصميم المسح الحيوي لتقييم نوعية المياه. تعمل المؤسسات التطوعية لمراقبة جريان النهر في الولايات المتحدة بالتعاون مع الهيئات الحكومية، وعادة ما تستخدم هذه المؤسسات طرق اللافقاريات. وتتم إجراءات تحديد الأنواع في هذا المجال دون استخدام معدات معينة، وبسهولة يمكن دراسة الأساليب في جلسات تدريب تطوعية.
في جنوب أفريقيا، تم وضع "نظام تسجيل النقاط الجنوب إفريقي" (SASS) على أنه الأسلوب السريع للتقييم الحيوي، بناءً على اللافقاريات القاعية، ويتم استخدامه لتقييم نوعية المياه في أنهار جنوب إفريقيا. وقد تم تنقيح أداة الرصد الحيوي المائي "نظام تسجيل النقاط الجنوب إفريقي" على مدار الثلاثين عامًا الماضية وهي الآن في إصدارها الخامس (SASS5) الذي تم تعديله تحديدًا وفقًا للمعايير الدولية، التي تُسمى بروتوكول أيزو/آي إي سي 17025. وتم استخدام الإصدار الخامس لـ"نظام تسجيل النقاط الجنوب إفريقي" من قبل وزارة الشئون المائية بجنوب إفريقيا كوسيلة قياسية لتقييم الصحة النهر، الذي يغذي البرنامج القومي لصحة النهر وقاعدة البيانات القومية الخاصة بالأنهار.
تؤدي ظاهرة الخصائص الجنسية في أنواع المحار من القواقع البحرية إلى نموغير طبيعي للبظر عند الإناث، ولكنها لا تسبب العقم. وبسبب ذلك، تم اقتراح هذه الأنواع على أنها مؤشرات جيدة عن التلوث مع مركبات القصدير العضوية التي هي من خلق الإنسان في موانئ ماليزيا.ports.
انظر أيضا
- علامات حيوية
المراجع
- ^ Karr, James R. (1981). "Assessment of biotic integrity using fish communities" (PDF). Fisheries. 6: 21–27. ISSN 1548-8446. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 يونيو2010.
- ^ Tingey, David T. (1989). "Bioindicators in Air Pollution Research -- Applications and Constraints". Biologic Markers of Air-Pollution Stress and Damage in Forests. Washington, DC: National Academies Press: 73–80. ISBN . مؤرشف من الأصل في 12 يوليو2014.
- ^ Government of Canada. "Biobasics: Bioindicators". مؤرشف من الأصل في 03 أكتوبر 2011. 2008-07-08.
- ^ Chessman, Bruce (2003). (PDF). Canberra: Commonwealth of Australia, Department of the Environment and Heritage. ISBN . مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 سبتمبر 2007.
- ^ EPGeology.com "Discussion on Microbial Prospecting" نسخة محفوظة 02 فبراير 2017 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Gooderham, John; Tsyrlin, Edward (2002). . Collingswood, Victoria: CSIRO Publishing. ISBN . مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
- ^ 2.iv – A Scoring System for Macroinvertebrates (‘Water Bugs’) in Australian Rivers User Manual. Author: Bruce Chessman.
- ^ Barbour, M.T., J. Gerritsen, B.D. Snyder, and J.B. Stribling (1999). "Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish, Second Edition." EPA 841-B-99-002. U.S. Environmental Protection Agency; Office of Water; Washington, D.C. نسخة محفوظة 11 نوفمبر 2009 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Izaak Walton League of America. Gaithersburg, MD."Biological Stream Monitoring." Accessed 2010-08-14. نسخة محفوظة 11 يناير 2016 على مسقط واي باك مشين.
- ^ U.S. EPA. Washington, DC. "Volunteer Stream Monitoring: A Methods Manual." November 1997. Document No. EPA 841-B-97-003. نسخة محفوظة 24 نوفمبر 2009 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Dickens CWS and Graham PM. 2002. The Southern Africa Scoring System (SASS) versionخمسة rapid bioassessment for rivers “African Journal of Aquatic Science”, 27:1-10. نسخة محفوظة 28 مارس 2016 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Cob, Z. C. (2011). Linnaeus, 1758 (Gastropoda, Strombidae): a potential bio-indicator of tributyltin pollution". Environmental Monitoring and Assessment. 178 (1–4): 393–400. مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2020.
صحف ذات صلة
وصلات خارجية
- "About Biological Indicators" - U.S. EPA
- Environmental Biomarkers Initiative at Pacific Northwest National Laboratory - U.S. Department of Energy, Richland, WA
- Volunteer Monitoring Program - U.S. EPA
- Waterwatch Australia
- Nyl. - A Foliose Lichen as a Potential Bioindicator/Biomonitor of Air Pollution in Philippines: An Update by Isidro T. Savillo
- The National River Health Programme - South Africa
التصنيفات: مؤشرات بيولوجية, تلوث المياه, سموميات بيئية, علم البيئة, قياس التنوع الحيوي, مؤشرات جودة المياه, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, بوابة علم البيئة/مقالات متعلقة, بوابة علم الأحياء/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات
