động vật chỉ thị môi trường
ĐỘNG VẬT CHỈ THỊ MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 1. Định nghĩa: Là những cá thể, quần thể hay quần xã có khả năng thích ứng hoặc rất nhạy cảm với môi trường không khí. Các động vật chỉ thị có thể là 1 loài, 1 nhóm loài, có thể tương quan giữa các nhóm loài hoặc tổng số loài trong quần xã và chỉ số đa dạng. 2. Nguyên tắc chọn: - Vật chỉ thị dễ dàng định loại. Dễ phát hiện. - Tính thích nghi cao. Có khả năng tích trữ chất ô nhiễm, đặc biệt là phản ánh mức độ môi trường. - Tính nhạy cảm với điều kiện môi trường thay đổi bất lợi hay có lợi cho chúng. - Các loài động vật có độ thích ứng hẹp thường là vật chỉ thị tốt hơn loài thích ứng rộng. - Các loài động vật có cơ thể lớn thường có khả năng làm chỉ thị tốt hơn những loài có cơ thể nhỏ. Bởi vì trong một dòng năng lượng nào đó, sinh khối lớn hay năng suất toàn phần được duy trì tốt hơn nếu sinh khối đó thuộc về loài lớn. - Tỷ lệ số lượng của các loài và cả quần xã cũng cần chú ý trong khi xác định động vật chỉ thị. - Khi lựa chọn động vật chỉ thị cần tìm hiểu ảnh hưởng của sự phát triển động vật có lợi hay có hại cho môi trường sống của con người và môi trường sinh thái. - Khi xem xét một số yếu tố đặc trưng cho vùng sinh thái nào đó thì việc nghiên cứu tổng thể sẽ mang lại hiệu quả cao hơn là khảo sát từng bộ phận riêng rẽ. -sức chịu đựng của động vật với các điều kiện của môi trường sinh thái. -Đặc tính sinh vật học của động vật chỉ thị: Những đặc tính sinh lý, sinh hóa của động vật được thể hiện qua mức độ chịu đựng về các yếu tố môi trường sống. Do đó, để xác định động vật chỉ thị, điều quan trọng là phải biết những đặc tính sinh học của các loài động vật trong quần xã. 3. Một số loài động vật chỉ thị cho môi trường: a. chim bồ câu chỉ thị cho môi trường ô nhiễm chì và cadmi: - Một nghiên cứu tại Hà Lan cho thấy trong tổng số 29 loài bồ câu được bắt tại 4 vùng xa nhau và có mật độ giao thông khác nhau, đem nghiên cứu, thấy rằng nồng độ chì và Cadmi cao nhất được phát hiện thấy trong thận, gan, thổi và máu của chúng là những mẫu tương ứng với các vùng có mật độ giao thông cao nhất. - Qua nghiên cứu kiểm chứng PAH – DNA( Polysi Aromatic Hydrocacbon), sự tổn thất oxi hóa DNA và dư lượng kim loại nặng trong mô của loài chim bồ câu hoang đã được chuẩn hóa và tác động của xăng pha chì góp phần cho tổng lượng chì trong cơ thể chim bồ câu được xác định bằng cách đo hàm lượng chì và đồng vị của nó trong máu. - Phát hiện hấp dẫn nhất của nghiên cứu này là mức độ ô nhiễm chì và Cadmi của các địa phương khác nhau được phản ảnh tương ứng trong phần mềm của loài chim bồ câu sống trong vùng đó. - ---- Như vậy sử dụng chim bồ câu đã thuần hóa làm chỉ thị sinh học cho quan trắc kim loại nặng trong không khí. b. sâu bọ chỉ thị cho môi trường có nồng độ CO2 cao: - khả năng phòng vệ của thực vật giảm khi nồng độ cacbon điôxit tăng. Đậu nành trong môi trường có nồng độ CO2 cao thu hút nhiều bọ cánh cứng Nhật Bản trưởng thành hơn là những cây mọc ở vùng có nồng độ cacbon điôxit trong không khí bình thường. - Những lá cây phát triển ở môi trường CO 2 cao mất khả năng sản xuất ra jasmonic axit, và quá trình tự bảo vệ đó ngừng hoạt động. Lá cây vì vậy không được bảo vệ đầy đủ. Lượng hyđrat- cácbon cao hơn và sự thiếu vắng khả năng phòng vệ bằng hóa học đã cho phép những côn trùng trưởng thành có thêm nhiều thức ăn,sống lâu hơn và sinh sản nhiều hơn. - vì vậy ta chọn sâu bọ làm chỉ thị cho môi trường có nồng độ CO2 cao. c. Các loài động vật chỉ thị cho sự tăng lên của nhiệt độ không khí: - Chim di cư: Các loài chim di cư đến vùng phía bắc thường chọn thời điểm chính xác để bắt kịp nguồn cung cấp thức ăn cần thiết cho việc sinh sản. Vì thế, chim di cư đặc biệt nhạy cảm với khí hậu ấm lên. Nhưng khí hậu trái đất ngày càng ấm lên làm cho loài chim có những nhận biết sai về thời điểm di cư dẫn đến chim thường di cư sớm. - .Thỏ pika: là loài có mối liên hệ chặt chẽ với môi trường sống nơi sườn dốc nên chúng dễ chịu tác động của nhiệt độ tăng cao và là một trong những loài đầu tiên thay đổi trong số các loài động vật có vú núi cao khác. Loài thỏ này ngày càng có xu hướng di chuyển lên vùng cao để tránh sự nóng lên của khí hậu. - chim cánh cụt: Hiện tượng nóng lên toàn cầu có thể nhận thấy rõ ràng tại vùng cực. Ở Nam Cực, nhiệt độ không khí tăng mạnh kéo theo tốc độ tan chảy lớn của các núi băng. Bắc Cực ấm lên gấp 2 lần so với các nơi khác trên thế giới. Những thay đổi chóng mặt trong môi trường dẫn đến sự suy giảm số lượng loài chim cánh cụt Adelie và chim cánh cụt Hoàng đế. - Gấu bắc cực: số lượng gấu Bắc Cực ở Hudson và vịnh Baffin, phía bắc Canada ngày càng giảm. Băng tan sớm trong mùa xuân do nhiệt độ tăng cao khiến gấu khó bắt được hải cẩu và chúng sẽ bị giảm cân. - các loài lưỡng cư: + ở khu vực California, loài ếch núi chân vàng và cóc Yosemite không còn thấy xuất hiện trong những khu vực phân bố của chúng nữa. Loài cóc Arroyo ở Nam California đã biến mất trên ¾ lãnh thổ của chúng và khu vực phân bố của ếch chân đỏ trước đây là khắp vùng Nam California giờ chỉ còn ở vùng sâu của hạt Riverside. + tình trạng khí hậu nóng lên làm cho môi trường sống của các loài lưỡng cư ngày càng bị đe dọa và là nguyên nhân cho sự mất đi của các loài lưỡng cư nói trên. -Bọ thông cánh cứng: Khí hậu toàn cầu ấm lên góp phần làm lây lan dịch bệnh do nó đẩy mạnh quá trình phát triển và phát tán của mầm bệnh, giảm bớt thời gian ngủ đông trong chu kì hoạt động của mầm bệnh và thay đổi khả năng nhiễm bệnh. Loài bọ thông cánh cứng đã góp phần phá huỷ rất nhiều khu rừng do chúng gieo rắc một loại nấm có thể làm chết cây. Khí hậu ấm lên làm thay đổi chu kì sống của bọ thông khiến chúng chỉ mất 1 năm để cho ra đời một thế hệ mới thay vì 2 năm như trước kia làm gia tăng số lượng loài và phá hoại nhiều cây hơn. - loài rùa: Giới tính của phôi thai rùa do nhiệt độ môi trường quyết định. Trứng của loài rùa Chrysemyspicta ấp dưới nhiệt độ cao sẽ nở ra con cái, trong khi nhiệt độ thấp sẽ nở ra con đực. Loài rùa này có thể phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cục bộ trong tương lai gần do chênh lệch tỉ lệ con đực-con cái và chúng cũng sẽ phải đương đầu với vấn đề giới tính do hiện tượng ấm lên toàn cầu gây ra. Nếu nhiệt độ tăng đều đặn khoảng 4 độ C sẽ khiến toàn bộ rùa là cái, dẫn đến sự tuyệt chủng của loài này. Trong một ví dụ khác, loài rùa biển Caretta caretta sẽ có tỉ lệ 87-99% là rùa cái khi nhiệt độ cát trong khu vực tăng cao. - san hô: loại san hô dễ bị ảnh hưởng đến mức chỉ cần nhiệt độ tăng chưa đến 1 độ C cũng khiến chúng chết hết. nhưng với sự tăng lên của khí hậu thì làm cho loài san hô sẽ bị chết hàng loạt. d.loài chim chỉ thị cho nhiệt độ môi trường xung quanh chúng: Tiết trời ban đêm khá lạnh nhưng các loài chim ở thị trấn đã được giữ ấm bởi nhiệt tỏa ra từ các nhà máy và những tòa nhà. Trong khi đó, các loài chim sống ở nông thôn đành phải cam chịu sự giá lạnh của thời tiết và sẽ tốn nhiều năng lượng hơn để giữ ấm cơ thể, do vậy chúng phải tranh thủ kiếm ăn sớm hơn khi những tia nắng mặt trời đầu tiên xuất hiện. vì vậy, Những con chim cổ đỏ sống ở thành phố sẽ dậy trễ hơn khoảng 4 phút so với những con chim cổ đỏ sống tại miền quê (dậy khoảng 7h-8h) và sự khác biệt ở tập tính sống trên là do nhiệt độ”. e. Cừu Soay trên đảo Hirta và kích thước của cơ thể : Trong quá khứ, chỉ có những con cừu to, khỏe, không mắc bệnh tật mới có thể sống sót qua mùa đông lạnh giá trên đảo Hirta. Nhưng do tình trạng ấm lên của địa cầu mà mùa đông ngày càng trở nên bớt lạnh. Nhờ đó mà cỏ mọc quanh năm trên đảo khiến thức ăn trở nên dồi dào. Cuộc sống của cừu trở nên dễ chịu đến nỗi ngay cả những con bé, yếu, chậm chạp và mắc bệnh cũng có thể sống qua mùa đông. Dần dần những con bé chiếm tỷ lệ lớn trong các đàn. Do đó mà kích thước của cừu ngày càng nhỏ dần vì nhiệt độ môi trường ngày càng ấm lên. f. Loài ngọc trai sống lâu trong môi trường không khí lạnh hơn: Sự khác biệt rất lớn về tuổi thọ giữa hai nhóm ngọc trai. Một nhóm tại Tây Ban Nha có vòng đời 29 năm, trong khi một nhóm khác tại Nga có thể sống đến 200 năm và nhiệt độ ở hai khu vực này là nguyên nhân cho khác biệt rất lớn về tuổi thọ của hai loài trai này. 4. Kết luận: Như vậy, cùng với những biến đổi về mặt khí hậu thì có sự thay đổi trong cơ thể động vật. do đó, con người cần vận dụng những thay đổi này làm cơ sở cho việc nghiên cứu khí hậu. . khí: - Chim di cư: Các loài chim di cư đến vùng phía bắc thường chọn thời điểm chính xác để bắt kịp nguồn cung cấp thức ăn cần thi t cho việc. được phản ảnh tương ứng trong phần mềm của loài chim bồ câu sống trong vùng đó. - ---- Như vậy sử dụng chim bồ câu đã thuần hóa làm chỉ thị sinh học cho