Біоіндикатори

Визначення і загальна характеристика

БІОІНДИКА́ТОРИ (від біо... і лат. indico — вказую) — біо­логічні обʼєкти, наявність або стан яких може свідчити про певні особливості середовища: під­вищену концентрацію іонів важких металів, пестицидів, цитотоксичних речовин, хімічних мутагенів, про кислотність ґрунту або води, появу в складі повітря токсичних газів, зро­ста­н­ня інтенсивності ультрафіолетового, іонізуючого чи полів електромагнітних ви­промінювань тощо. До Б. належать як окремі види рослин, тварин, грибів або мікроорганізмів, так і окремі органи й клітини в культурі. В основі викори­ста­н­ня Б. лежить їхня під­вищена чутливість до впливу від­повід­них чин­ників. Деяким Б. на­стільки властива висока чутливість до дії тих чи ін. факторів, що їх викори­ста­н­ня виявляється значно простішим і дешевшим, аніж проведе­н­ня від­повід­них хім. аналізів або фіз. вимірів. Б. ві­домі з давніх часів. Напр., у шахти брали канарок, неспокійна поведінка яких вказувала на появу метану в повітрі; за поведінкою плазунів роз­пі­знавали на­ближе­н­ня землетрусу тощо. Для перед­баче­н­ня погодних явищ спо­стерігали за поведінкою окремих тварин або рослин, які в таких випадках використовувалися як Б. Укр. народові ві­домо без­ліч прикмет, що ґрунтуються на викори­стан­ні Б. За допомогою деяких видів індикаторних рослин з високою точністю встановлюють рівень кислотності (рН) ґрунтового роз­чину. Певні види рослин використовують при пошуках корисних копалин (напр., галмейна фіалка росте в місцях роз­ташува­н­ня рудних тіл цинку; карликовість рослин та зміна рожевого кольору квітів на синій свідчить про під­вищену концентрацію міді в ґрунті; рожеве забарвле­н­ня мають квіти вишень, які ростуть у місцевостях з під­вищеним вмістом урану і т. п.). Зміни забарвле­н­ня листків рослин свідчать про недо­стачу елементів мінерал. живле­н­ня. Від­сутність певних видів лишайників указує на наявність у повітрі токсич. газів. Скупче­н­ня рибоїдних птахів є показником місць, де водиться риба; за складом планктону перед­бачають, яким буде вилов риби. За збільше­н­ням частоти по­шкоджень хромосом у клітині (метод хромосомних аберацій) роблять висновок про під­вище­н­ня цитотоксичності середовища внаслідок впливу мутаген, факторів. Як Б. в цьому випадку за­стосовують меристеми кінчиків коренів у проростків рослин, лімфоцити крові тварин. За допомогою генет. методів створ. Б. з надвисокою чутливістю та легкодосліджуваними ознаками, прояв яких кількісно характеризує дію цитотоксич. чин­ників. Серед цих Б. часто використовують особливу форму ячменю (wаху-мутація), тютюн або сою, в яких на листках виникають плями, за забарвле­н­ням від­мін­ні від решти листкової пластинки. Методи ген­ної транс­формації уможливили створе­н­ня нових Б., унікальних за своїми властивостями.

В Україні А. Гродзинський використовував Б. в дослідж. алелопатичних взаємо­впливів між рослинами в ценозах, він також роз­робив метод проявле­н­ня фітогормонів на хромато­грамах шляхом викори­ста­н­ня від­різків колеоптилів злаків як Б. Виявле­н­ня ефектів дії малих доз іон­ного ви­промінюва­н­ня в регіонах, що за­знали впливу Чорнобил. ката­строфи, здійснювалося з викори­ста­н­ням чутливих Б., серед яких за­пропоновано великий пере­лік цитогенет., гематол., морфол., біо­фіз., біо­хім. та імунол. показників. У мед.-біол. дослідже­н­нях як Б. використовують лаборатор. тварин, найчастіше щурів та мишей. Тварини, рослини, мікроорганізми використовують під час косміч. дослідж. як Б. для зʼясува­н­ня впливу чин­ників косміч. простору на організм. Для сан. тестува­н­ня якості природ. вод використовують Б. різної природи: за складом флори й фауни вод та кількіс. спів­від­ноше­н­ням їхніх окремих пред­ставників можна ви­значити придатність води для пиття та госп. цілей, зʼясувати ефективність роботи очис. споруд. Мікроорганізми ви­ступають як Б. в аналіт. роботах (дослідж. вітамінів, антибіо­тиків, амінокислот тощо). Досить часто Б. є культури ізольов. клітин або тканин, на яких ви­пробовують біол. дію різних речовин або чин­ників нехімічної природи.

Літ.: Гродзинский А. М., Гродзинский Д. М. Краткий справочник по физиологии растений. К., 1964; 1973; Тинберген Н. Поведение животных / Пер. с англ. Москва, 1964; Клейн Р. М., Клейн Д. Т. Методы ис­следования растений / Пер. с англ. Москва, 1974; КульскийЛ. А., Сиренко Л. А., Шкварко З. Н. Фитопланктон и вода. К., 1986; Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Пер. с англ. Москва, 1988; Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях / Пер. с англ. Москва, 1989; Гродзинский А. М. Ал­лелопатия растений и почвоутомление. К., 1991; Чорнобильська ката­строфа. К., 1996.

Д. М. Гродзинський

Завантажити статтю