شاخص‌های بیولوژیکی، راهی برای شناخت بهتر محیط اطراف

شاخص‌های بیولوژیکی، راهی برای شناخت بهتر محیط اطراف  

شاخص‌های بیولوژیکی یکی از بهترین و ساده‌‌ترین راه‌ها برای ارزیابی وضعیت سلامت محیط هستند. این روز‌ها متخصصان ایرانی نیز به شدت بر لزوم شناخت و کاربرد آنها در ابعاد گوناگون تأکید دارند.

به گزارش سیناپرس، سالیان سال است که دانشمندان درصدد هستند تا راهی برای شناخت بهتر محیط اطراف خود پیدا کنند. تحقیقات نشان می‌دهد که شهرنشینی تأثیر به‌سزایی در تغییر برخی از سازگاری‌های انسان با محیط خود داشته و به همین دلیل است که ما اغلب در برابر بسیاری از اتفاقات طبیعی آن‌طور که باید از خود واکنش نشان نمی‌دهیم. پیشرفت علم و فناوری در این میان کمک شایانی برای انسان‌ها تلقی می‌شود لکن واقعیت این است که عکس‌العمل صحیح تا حد زیادی منوط به شناخت محیط و تأثیر آن بر زیستمندان دیگر است.

شاخص‌‌ها یا نشانگرهای بیولوژیکی

بیواندیکاتور‌ها یا شاخص‌های بیولوژیکی یکی از راه‌های شناخت بهتر محیط هستند. در واقع بیواندیکاتور‌ها همان گونه‌ها یا جوامع مختلف گیاهی یا جانوری و فرایندهای بیولوژیکی هستند که به منظور ارزیابی کیفی محیط و سنجش سلامت مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از ساده‌‌ترین مثال‌های یک شاخص بیولوژیکی را می‌توان در معادن زغال‌سنگ جستجو کرد: قناری‌ها! به راستی هدف از نگهداری قناری در معادن چیست؟ تاریخچه صنعت استخراج از معدن نشان می‌دهد که این پرندگان خوش‌ الحان دیرچندی است که همراه معدنچیان به اعماق زمین برده می‌شوند. ظرفیت اندک ریه‌ها و سیستم یکطرفه هواگیری شش‌‌ها در این پرنده باعث شده تا آسیب‌پذیری آنها نسبت به مقادیر ناچیز گاز مونواکسیدکربن و متان بسیار بیش‌تر از انسان‌ها باشد و به همین دلیل است که قناری‌ها می‌توانند ناجی معدنچیان باشند. توسعه جهان مدرن و افزایش نگرانی‌‌ها از وضعیت سلامت انسان‌ها سبب شد تا شاخص‌های بیولوژیکی جای پای خود را در دنیای علم محکم‌تر کنند. اصل مسأله شاخص‌های بیولوژیکی در ظرفیت تحمل گونه‌های مختلف نسبت به موقعیت‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی نهفته است.

یک شاخص بیولوژیکی خوب

شاید ساده‌‌ترین پرسشی که در مورد شاخص‌های بیولوژیکی وجود دارد، این باشد که چگونه می‌توان از میان ۱٫۷ میلیون گونه‌ای که در حال حاضر در جهان وجود دارد، بهترین گزینه را انتخاب کرد؟ پاسخ به این پرسش بسیار ساده است چرا که به واقع تنها یک گونه خاص نمی‌تواند معرف اغتشاشات و فشارهایی باشد که بر محیط وارد می‌شوند. انتخاب شاخص‌های بیولوژیکی مناسب بستگی به محیط خاص، اختلالات محیطی و البته حضور گونه‌های مختلف دارد. اکولوژیست‌‌ها موفق شده‌اند که مجموعه وسیعی از معیار‌ها را در این زمینه تعریف کنند و به همین دلیل راه تا حدودی برای پژوهشگران هموار شده است.

پروتئین‌های شوک حرارتی، گروهی از پروتئین‌‌ها هستند که به وسیله شوک حرارتی تحریک می‌شوند. غالب‌‌ترین این گروه از پروتئین‌ها، آنهایی هستند که باعث پیچ خوردن یا حتی باز شدن پیچ دیگر پروتئین‌‌ها می‌شوند. این پروتئین‌ها در تمامی ارگانیسم‌های زنده از باکتری‌ها گرفته تا انسان‌ها یافت می‌شوند. آلودگی‌های حرارتی در اصل باعث افزایش سنتز این نوع از پروتئین‌‌ها می‌شوند، چرا که سلول‌های هر موجود زنده تحت شرایط شوک حرارتی تمام تلاش خود را می‌کند تا عملکرد حیاتی سلولی مختل نشود.

اگر محققان بتوانند کمیت پروتئین‌های شوک حرارتی را در شرایط مختلف حرارتی اندازه‌گیری کنند، آنگاه امکان سنجش و ارزیابی تغییرات محیطی فراهم می‌شود. بدیهی است که اگر فشار‌ها و استرس‌های حرارتی در یک محیط دوام پیدا کند، آنگاه تغییرات فیزیولوژیکی مستقیماً بر رفتار و حتی بر میزان رشد ماهی‌ها تأثیر خواهد گذاشت. در مواقع بحرانی اغلب شرایط به نحوی آشکار تغییر می‌کند چنانچه می‌توان شاهد کاهش معنادار جمعیت ماهیان و حتی انقراض‌های در مقیاس محلی هم بود.

مزایا و معایب شاخص‌های بیولوژیکی

بیواندیکاتور‌ها درست همانند سایر روش‌های اندازه‌گیری مزایا، معایب، خطا‌ها و البته دقت‌های خاص خود را دارند. دامنه تأثیرات انسانی بر محیط به اندازه‌ای پیچیده و ناشناخته است که گاه حتی بیواندیکاتور‌ها نیز نمی‌توانند محققان را به یک جمع‌بندی درست برسانند. به عنوان مثال شاخ‌های گوزن‌‌ها که در جای خود معیار خوبی برای ثبت اطلاعات محیطی است، گاه می‌تواند برخی از اطلاعات را ثبت و برخی دیگر را به هیچ وجه نمودار نسازد. بیماری‌ها، انگل‌ها، رقابت و شکار از جمله مواردی هستند که می‌توانند فاکتورهای متعددی را تحت تأثیر قرار دهند.

یک شاخص مهره‌دار بزرگ همانند ماهی اغلب نمی‌تواند تنوع زیستی جامعه محلی حشرات را نشان دهد. از طرف دیگر گونه‌هایی که به عنوان شاخص بیولوژیکی انتخاب می‌شوند، می‌توانند معرف نیازهای زیستی متفاوتی باشند، در نتیجه مدیریت یک اکوسیستم آن هم تنها بر مبنای نیازهای تعدادی شاخص خاص ممکن است نیازهای سایرین از جمله تعدادی از گونه‌های نادر را آنطور که باید نشان ندهد، اما علی‌رغم تمامی این محدودیت‌ها مزایای بیواندیکاتور‌ها کم نیست. امکان کاربرد آنها در مقیاس‌های متفاوت از مقیاس سلولی گرفته تا مقیاس اکوسیستمی، جمع‌آوری اطلاعات از اجزای گوناگون شیمیایی- فیزیکی و بیولوژیکی، تأثیرپذیری آنها از واقعیت‌های ملموس محیطی و… همه از جمله مواردی است که شاخص‌های بیولوژیکی را به یکی از موفق‌‌ترین روش‌های مدیریت زیستی در سطح جهان مبدل ساخته است.