CHỈ BÁO SINH HỌC: ĐẶC ĐIỂM VÀ LOẠI - MÔI TRƯỜNG - 2026

Dấu ấn sinh học là các quá trình sinh học, quần xã hoặc loài, để đánh giá chất lượng của môi trường và động thái của nó trong thời gian. Chúng được sử dụng để đánh giá tác động của các hoạt động của con người đối với hệ sinh thái, thông qua việc nghiên cứu phản ứng của quần thể sinh vật đối với căng thẳng sinh ra.

Chúng ta phải xem xét rằng mọi hoạt động đều tạo ra tác động môi trường có thể tích cực hoặc tiêu cực. Tuy nhiên, hoạt động của con người hầu như chỉ tạo ra các tác động tiêu cực đến môi trường ảnh hưởng đến hệ sinh thái và quần thể sinh vật của chúng.

Hình 1. Chim hoàng yến, loài chim được sử dụng làm chất phân hủy khí độc trong mỏ. Nguồn: pixabay.com

Trong số những thiệt hại về môi trường do các hoạt động của con người gây ra là ô nhiễm khí thải và chất thải rắn công nghiệp hoặc đô thị, sự cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên do khai thác quá mức, trong số những tác hại khác.

Tất cả các tác động này tạo ra căng thẳng trong quần thể sinh vật hiện có và do đó được gọi là các yếu tố căng thẳng do con người gây ra, để phân biệt chúng với các yếu tố gây căng thẳng tự nhiên, chẳng hạn như thời kỳ hạn hán gay gắt hoặc sự thay đổi nhiệt độ do tác động của khí hậu.

Sự phát triển và ứng dụng của bioindicators xuất hiện vào những năm 1960 và kể từ đó, danh mục của chúng đã được mở rộng trong việc nghiên cứu các môi trường dưới nước và trên cạn dưới tác động của các yếu tố gây căng thẳng do con người gây ra.

Bioindicators cho phép theo dõi các thay đổi môi trường hóa lý, giám sát các quá trình sinh thái, phát hiện trực tiếp hoặc gián tiếp sự tồn tại của các chất ô nhiễm và nói chung, phát hiện các thay đổi môi trường.

Đặc điểm chung của bộ phân tích sinh học

Một bộ phân tích sinh học, có thể là một quá trình sinh học, một quần xã hoặc một loài, bất kể loại thay đổi môi trường mà nó đo lường, và khu vực địa lý được đề cập, phải đáp ứng các đặc điểm nhất định:

-Nó phải nhạy cảm với sự xáo trộn hoặc căng thẳng, nhưng không chết hoặc biến mất vì nó. Một quần xã hoặc loài sinh vật chỉ thị sinh học phải có khả năng chịu đựng vừa phải với sự biến đổi của môi trường.

-Có thể đo phản ứng của bạn với căng thẳng. Các quá trình sinh học bên trong một cá thể cũng có thể hoạt động như các chất điều chỉnh sinh học.

- Câu trả lời của bạn phải đại diện cho toàn bộ hệ sinh thái, quần thể hoặc loài.

-Nó phải đáp ứng tùy theo mức độ ô nhiễm hoặc suy thoái môi trường.

- Phải phong phú và phổ biến, có mật độ dân cư phù hợp trong khu vực nghiên cứu. Ngoài ra, nó phải tương đối ổn định, vượt qua các biến đổi khí hậu và môi trường vừa phải.

- Phải có thông tin về hệ thống phân tích sinh học, hiểu biết tốt về sinh thái và lịch sử sự sống của nó cũng như phân loại học được ghi chép đầy đủ và ổn định. Ngoài ra, việc lấy mẫu phải đơn giản và ít tốn kém.

-Nó phải có tầm quan trọng về mặt công cộng, kinh tế và thương mại cho các mục đích khác.

Trong trường hợp sử dụng các cá thể làm phân tử sinh học, thì tuổi và sự biến đổi kiểu gen của chúng phải được xem xét. Cũng cần xác minh rằng các yếu tố môi trường khác không gây trở ngại cho việc nghiên cứu và hoàn thành thông tin bằng các xét nghiệm độc chất môi trường.

Các loại bioindicators

Sự phân loại của bioindicators khác nhau tùy theo các đặc điểm được nêu bật trong hệ thống phân loại. Ví dụ, chúng ta có thể phân loại bioindicators theo mức độ phức tạp của chúng, thành các loài, cộng đồng hoặc hệ sinh thái. Nhưng chúng ta cũng có thể phân loại chúng theo môi trường mà chúng theo dõi.

Các loài chỉ thị sinh học

Tất cả các loài hiện có (hoặc tập hợp các loài) có thể chịu được một số điều kiện môi trường vật lý, hóa học và sinh học hạn chế. Tính năng này có thể được sử dụng để đánh giá chất lượng môi trường.

Ví dụ, cá hồi sống ở các dòng nước lạnh ở miền Tây Hoa Kỳ, chịu được nhiệt độ từ 20 đến 25 ° C, do đó, độ nhạy nhiệt này có thể được sử dụng như một bộ phân tích nhiệt độ nước.

Những con cá hồi tương tự này phản ứng ở cấp độ tế bào để tăng nhiệt độ nước (bằng cách đốt và khai thác các khu rừng xung quanh). Trong những trường hợp này, chúng tổng hợp một protein sốc nhiệt để bảo vệ tế bào khỏi tác động của nhiệt độ tăng.

Việc định lượng các protein sốc nhiệt ở loài này giúp chúng ta có thể đo được căng thẳng nhiệt của cá hồi, và gián tiếp đánh giá sự thay đổi của môi trường do sự chặt phá và đốt cháy các khu rừng xung quanh vùng nước.

Cộng đồng chỉ báo sinh học

Toàn bộ cộng đồng bao gồm nhiều phạm vi chịu đựng khác nhau đối với nhiều yếu tố môi trường có thể đóng vai trò là cơ quan điều tiết sinh học để đánh giá điều kiện môi trường từ một cách tiếp cận tổng thể và phức tạp. Các nghiên cứu này liên quan đến việc sử dụng phân tích nhiều biến môi trường.

Hệ sinh thái chỉ báo sinh học

Sự mất mát của các dịch vụ hệ sinh thái, chẳng hạn như nước sạch và không khí, các tác nhân thụ phấn thực vật, trong số những người khác, được coi là một chỉ số về sức khỏe của hệ sinh thái.

Ví dụ, sự mất mát của các loài ong - là loài thụ phấn - được coi là một dấu hiệu cho thấy sự mất mát sức khỏe môi trường, vì chúng nhạy cảm với sự hiện diện của kim loại nặng, thuốc trừ sâu và chất phóng xạ.

Các chỉ số sinh học theo môi trường mà chúng theo dõi

Như đã chỉ ra ở trên, các thiết bị sinh học cũng có thể được phân loại theo môi trường mà chúng cung cấp thông tin. Theo cách phân loại này, chúng ta có các chất phân hủy sinh học về chất lượng không khí, nước và đất.

Các chỉ số sinh học về chất lượng không khí

Trong số các yếu tố sinh học của chất lượng không khí là những sinh vật nhạy cảm với sự thay đổi nồng độ của một số loại khí nhất định.

Ví dụ, địa y (liên kết cộng sinh giữa một loại nấm, vi tảo và hoặc vi khuẩn lam) và bryophytes, rất nhạy cảm với khí trong khí quyển, vì chúng hấp thụ chúng qua cơ thể.

Những sinh vật này không có lớp biểu bì hoặc rễ và tỷ lệ bề mặt / thể tích cao của chúng tạo điều kiện cho việc hấp thụ và tích tụ các chất ô nhiễm trong khí quyển, chẳng hạn như điôxin lưu huỳnh. Do đó, sự biến mất của nó ở một số khu vực nhất định là một dấu hiệu cho thấy chất lượng không khí kém.

Mặt khác, cũng có những loài địa y (chẳng hạn như Lecanora conizaeoides), mà sự hiện diện của chúng cho thấy chất lượng không khí kém.

Hình 2. Địa y Lecanora conizaeoides. Nguồn: Jerzy Opioła, từ Wikimedia Commons Một ví dụ khác là việc sử dụng lâu đời loài chim hoàng yến làm yếu tố sinh học về điều kiện không an toàn trong các mỏ than dưới lòng đất ở Anh, nhờ chúng nhạy cảm cấp tính với nồng độ nhỏ của carbon monoxide (CO ₂ ) và khí methane. (CH ₄ ).

Sự nhạy cảm này là do chim hoàng yến có dung tích phổi thấp và hệ thống thông gió một chiều. Vì lý do này, loài chim hoàng yến nhạy cảm hơn nhiều so với con người với các khí độc hại.

Các chỉ số sinh học về chất lượng nước

Trong số các yếu tố sinh học của chất lượng nước là vi sinh vật vi khuẩn, động vật nguyên sinh, động vật không xương sống, tảo và rêu, trong số những loài khác; nhạy cảm với sự hiện diện của các chất ô nhiễm độc hại.

Ví dụ, sự hiện diện của các quần xã của các đơn vị phân loại động vật không xương sống thủy sinh khác nhau trong một con sông là một chỉ thị sinh thái và đa dạng sinh học. Số lượng đơn vị phân loại càng lớn thì sức khỏe của thủy vực càng lớn.

Các yếu tố sinh học khác của các dòng sông là rái cá, vì chúng nhanh chóng để lại các vùng nước với lượng chất ô nhiễm thấp. Sự hiện diện của chúng sau đó cho thấy tình trạng tốt của dòng sông.

Bọt biển biển cũng được sử dụng làm chất kết hợp sinh học của các kim loại nặng, chẳng hạn như thủy ngân và cadmium, các chất trong phân, trong số những chất khác. Việc phát hiện ra sự biến mất của bọt biển trong các vùng biển là một dấu hiệu cho thấy chất lượng nước bị giảm sút.

Sự hiện diện của tảo trong vùng nước với mật độ dày đặc là một chỉ số cho thấy mức độ cao của phốt pho và nitơ hòa tan, có thể đến từ phân bón đổ trong nước. Các loại phân bón thải ra tạo ra sự tích tụ các chất dinh dưỡng của chúng và sự phú dưỡng của môi trường nước.

Chất lượng đất sinh học

Như các chỉ số về chất lượng của đất, chúng ta có thể đề cập đến một phần của hệ sinh vật của môi trường sống này, đó là một số thực vật, nấm và vi sinh vật vi khuẩn.

Nếu họ đưa ra các yêu cầu cụ thể cho sự tồn tại của chúng, những sinh vật này sẽ là dấu hiệu của sự tồn tại của những điều kiện này.

Ví dụ, giun đất là yếu tố sinh học chất lượng đất, vì một số loài, chẳng hạn như Eisenia fétida và E. andrei, nhạy cảm với thuốc trừ sâu, dẫn xuất dầu, kim loại nặng, trong số những loài khác. Các chất kết hợp sinh học này được sử dụng trong các nghiên cứu độc tính của đất.

Người giới thiệu

1. Celli, G. và Maccagnani, B. (2003). Ong mật như những kẻ hủy diệt ô nhiễm môi trường. Bản tin Côn trùng học 56 ​​(1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). hướng dẫn phương pháp luận đánh giá tác động môi trường. Ấn bản thứ tư. Phiên bản Mundi-Prensa. trang 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. và Buszewski, B. (2004). Một số lưu ý về thiết bị phân tích sinh học trong quan trắc môi trường. Tạp chí Nghiên cứu Môi trường Ba Lan Tập 13, Số 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM và Zechmeister, HG (2003). Các định nghĩa, chiến lược và nguyên tắc về giám sát sinh học / giám sát sinh học môi trường. Trong: Máy chỉ định sinh học và đầu máy sinh học. Biên tập viên Market, BA, Breure, AM và Zechmeister, HG. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Các định nghĩa và nguyên tắc về phân tích sinh học và giám sát sinh học các kim loại vết trong môi trường. Tạp chí Các yếu tố dấu vết trong Y học và Sinh học, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015