کد خبر : 49422 جمعه 17 دی 1395 - 19:53:56
-راهی-برای-شناخت-بهتر-محیط-اطراف-

شاخص‌های بیولوژیکی یکی از موفق ­ترین روش‌های مدیریت زیستی

راهی برای شناخت بهتر محیط اطراف

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

سالیان سال است که دانشمندان درصدد هستند تا راهی برای شناخت بهتر محیط اطراف خود پیدا کنند. تحقیقات نشان می­دهد که شهرنشینی تاثیر بسزایی 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 عکس­ العمل صحیح تا حد زیادی منوط به شناخت محیط و تاثیر آن بر زیستمندان دیگر است.

شاخص‌ها یا نشانگرهای بیولوژیکی

بیواندیکاتورها یا شاخص‌های بیولوژیکی یکی از راه‌های شناخت بهتر محیط هستند. در واقع بیواندیکاتورها همان گونه ­ها یا جوامع مختلف گیاهی یا جانوری و فرآیندهای بیولوژیکی هستند که به منظور ارزیابی کیفی محیط و سنجش سلامت مورد استفاده قرار می­گیرند. یکی از ساده ­ترین مثال‌های یک شاخص بیولوژیکی را می­توان در معادن ذغال­سنگ جستجو کرد : قناری‌ها! به راستی هدف از نگهداری قناری در معادن چیست؟ تاریخچه صنعت استخراج از معدن نشان می­دهد که این پرندگان خوش­الحان دیر چندی است که همراه معدنچیان به اعماق زمین برده می­شوند. ظرفیت اندک ریه­ ها و سیستم یک­طرفه هواگیری شش‌ها در این پرنده باعث شده تا آسیب­ پذیری 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 گردید تا شاخص‌های بیولوژیکی جای پای خود را در دنیای علم محکم‌تر کنند. اصل مساله شاخص‌های بیولوژیکی در ظرفیت تحمل گونه­های مختلف نسبت به موقعیت‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی نهفته است.

کاربرد شاخص‌های بیولوژیکی در ایران

بسیاری از محققان محیط ­زیست مدتهاست که کاربرد بیواندیکاتورها را در دستورکار دارند. سنجش سلامت ذخایر آب شیرین با استفاده از بیواندیکاتورها نمونه­ ای برجسته از این تحقیقات است چرا که مدیریت و حفاظت از منابع آبی محدود کشور، اولین گام در راستای بهره ­برداری اصولی از آن‌ها است.

بیواندیکاتورها در تحقیقات علمی کشور ما نیز حضوری ملموس دارند. بسیاری از محققان محیط ­زیست مدتهاست که کاربرد این شاخص‌ها را در دستورکار دارند. سنجش سلامت ذخایر آب شیرین با استفاده از بیواندیکاتورها نمونه­ ای برجسته از این تحقیقات است چرا که مدیریت و حفاظت از منابع آبی محدود کشور، اولین گام در راستای بهره ­برداری اصولی از آن‌ها است. در عین حال بایستی به خاطر داشت که کاربرد شاخص‌های شناخته ­شده بیولوژیکی اروپایی و آمریکایی به دلایل مختلف از جمله تفاوت در شرایط جغرافیایی و تنوع­زیستی خالی از اشکال نیست.

مطالعه تاثیر اقلیم و چرای درازمدت بر شاخص‌های بیولوژیکی کیفیت خاک از جمله دیگر تحقیقات انجام شده در این رابطه است که نمونه ارزشمندی از آن در سال ۱۳۸۶ و به همت اساتید دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشگاه تربیت مدرس در بخشی از مراتع زاگرس مرکزی انجام شد. این مساله را می‌توان اینطور تشریح کرد که اقلیم یکی از فاکتورهای موثر در تعیین ترکیب گونه ­های گیاهی یک منطقه، مقدار تولیدات گیاهی و شدت فعالیت میکروبی است لذا ردیابی اثر آن بر ویژگی‌های خاک می­تواند اطلاعات باارزشی را به همراه داشته باشد. از طرف دیگر چرای دام نیز عاملی است که بر افزایش یا کاهش تنوع گونه ­ای، تبخیر و تعرق، میزان رواناب و هدررفت مواد غذایی خاک تاثیر می­گذارد. هر دو عامل مذکور سبب تغییر در میزان کربن آلی خاک می­شوند که یکی از کلیدی­ترین شاخص‌های بیولوژیکی سنجش سلامت خاک است. سنجش کربن آلی خاک، میزان نیتروژن و کربن توده زنده میکروبی در منطقه زاگرس مرکزی توانست اطلاعات فوق­ العاده­ای را جهت مدیریت چرا در اختیار این پژوهشگران قرار دهد .

از سوی دیگر کارشناسان دانشگاه­ های علوم پزشکی نیز تحقیقات ارزنده ­ای را در این رابطه انجام داده­ اند، به عنوان مثال می‌توان از ارزیابی کارآیی ماسک‌های تنفسی بر اساس شاخص‌های بیولوژیکی یاد کرد. در یکی از این تحقیقات، پژوهشگران جهت بررسی کارآیی ماسک‌های تنفسی و ردیابی آلاینده موسوم به هیدروکربن آروماتیک تولوئن که در بسیاری از صنایع از جمله رنگ ­سازی تولید می­شود، پایش‌های بیولوژیکی ادراری انجام دادند . ارزش چنین تحقیقاتی زمانی بیشتر مشخص می­شود که تاثیر آن‌ها بر سلامت انسان‌ها در نظر گرفته شود. در مطالعه ­ای مشابه پژوهشگران دانشگاه ­های علوم پزشکی اصفهان، همدان و لرستان نسبت به پایش بیولوژیکی گاز هیدروژن فلورای اقدام کردند. این گاز کاربرد زیادی در صنعت شیشه ­سازی، تولید لامپ و سرامیک­ سازی دارد. پایش بیولوژیکی این گاز نیز طبیعتاً می­تواند پیشنهاد راهکارهای موثر و عملی ­تر را به دنبال داشته باشد. در مجموع دامنه تحقیقات علمی در این رابطه به حدی گسترده است که در این مختصر نمی­ گنجد.

 توصیف شاخص‌های بیولوژیکی برای یک گونه ثبت­ شده در ایران  

فرآیندهای بیولوژیکی تاثیرگذار بر یک موجود زنده می­توانند بخوبی نقش یک شاخص بیولوژیکی را ایفاء کنند. به عنوان مثال خامه ماهی یا Milkfish با نام علمی (Chanos chanos) یکی از ماهیانی است که در اقیانوس‌های گرم یافت می­شود. این ماهی را اغلب می­توان در جاهایی که درجه­ حرارت آب بالاتر از ۲۰ درجه سانتیگراد است، جستجو کرد. حساسیت این نوع ماهی نسبت به درجه ­حرارت خاصی از آب می­تواند بعنوان یک شاخص بیولوژیکی قلمداد شود. این ماهی در ایران معمولاً در رودخانه­ های منتهی به تنگه هرمز یافت می­شود. برخی از متخصصین باور دارند که خامه ماهی در آب‌های خلیج ­فارس وجود ندارد چرا که درجه­ حرارت آب‌های ناحیه ساحلی این محدوده در زمستان اغلب پایین­تر از میزان تحمل این نوع آبزی است. این گونه در عین حال اهمیت بسزایی از ­نظر غذایی دارد و پرورش آن اقتصادی تلقی می­شود. لذا شناسایی شرایط زیستی خامه ماهی نه ­تنها از نظر زیست­ شناسان بلکه حتی از نظر منافع اقتصادی بلند مدت اهمیت دارد.

خامه ماهی بطور طبیعی در آب‌های شور تخم‌گذاری می­کند و از این نظر نیز حساسیت آن نسبت به میزان خاصی از شوری به نوعی یک شاخص بیولوژیکی است. بایستی به خاطر داشت که چرای دام، آتشسوزی و قطع بی­رویه درختان از جمله اغتشاشات زیست­ محیطی مرتبط با عوامل انسانی است که می­تواند بر وضعیت محیط­زیست از جمله رودخانه­ هایی که زیستگاه این ماهی تلقی می­شوند، تاثیر داشته باشد و بالطبع استرس‌های دیگری را بر این موجود وارد نماید. نخستین پاسخ خامه ماهی‌ها نسبت به آلودگی‌های حرارتی در سطح سلولی نمودار می­شود.

 

یک شاخص بیولوژیکی خوب

شاید ساده ­ترین پرسشی که در مورد شاخص‌های بیولوژیکی وجود دارد، این باشد که چگونه می­توان از میان ۱.۷ میلیون گونه ­ای 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 گونه ­های مختلف دارد. اکولوژیست‌ها موفق شده ­اند 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 بوسیله شوک حرارتی تحریک می­شوند. غالب­ ترین این گروه از پروتئین‌ها، آن‌هایی هستند که باعث پیچ خوردن یا حتی باز شدن پیچ دیگر پروتئین‌ها می­شوند. این پروتئین ها 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 اندازه ­گیری 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 تاثیر 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 اندازه ­گیری مزایا، معایب، خطاها و البته دقت‌های خاص خود را دارند. دامنه تاثیرات انسانی بر محیط به اندازه ­ای پیچیده و ناشناخته است که گاه حتی بیواندیکاتورها نیز نمی­توانند محققان را به یک جمع ­بندی 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 تاثیر قرار دهند.

یک شاخص مهره ­دار بزرگ همانند ماهی اغلب نمی­تواند تنوع­ زیستی جامعه محلی حشرات را نشان دهد. از طرف دیگر گونه­ هایی 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 گونه ­های 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، جمع ­آوری اطلاعات از اجزاء گوناگون شیمیایی - فیزیکی و بیولوژیکی، تاثیرپذیری آن‌ها از واقعیت‌های ملموس محیطی و ... همه از جمله مواردی است که شاخص‌های بیولوژیکی را به یکی از موفق ­ترین روش‌های مدیریت زیستی در سطح جهان مبدل ساخته است.

 

 فرناز حیدری / کارشناس ارشد مهندسی محیط­زیست   

نظرات شما

[کد امنیتی جدید]