Bioindykacja – czyli śledztwo w sprawie czystości środowiska…
Każdy z Was wie na pewno o tym, że trzeba dbać o przyrodę i środowisko, dlatego nie możemy śmiecić, wylewać trujących substancji do wody ani palić odpadów. Świat, który szybko się rozwija, z coraz większą liczbą ludzi, samochodów i fabryk niestety nie sprzyja Ziemi i niektóre obszary są już bardzo zanieczyszczone. Ucierpiało powietrze, woda i gleby, które nie są już tak czyste jak kiedyś. Wszystko to ma wpływ na przyrodę i żywe stworzenia – rośliny, zwierzęta i grzyby. Niektóre z nich są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia środowiska, dlatego mogą być pomocne w ustalaniu jak bardzo skażone jest otoczenie, w którym występują. Takie organizmy nazywamy bioindykatorami lub gatunkami wskaźnikowymi – bo wskazują na stopień zanieczyszczenia środowiska. Aby jakiś organizm był pomocny w określaniu stanu czystości środowiska powinien być łatwy do rozpoznania, powszechny, liczny i mieć swoje ulubione warunki występowania. Takie cechy posiadają np. porosty, które są najbardziej znanymi bioidykatorami.
Porosty rosną na drzewach, kamieniach, murach, drewnianych konstrukcjach i w wielu innych miejscach. Mogą mieć kolor szary, zielonkawy, żółty a nawet biały. Niektóre wyglądają jak małe krzaczki wyrastające na korze drzew, inne jak wąsy zwisające z gałęzi a jeszcze inne mają postać spłaszczoną i tworzą jakby łaciatą skorupkę na skałach. Porosty są połączeniem dwóch organizmów – zielonych glonów i twardych grzybów. Współpracują one ze sobą w ten sposób, że grzyb zapewnia sztywne rusztowanie (czyli dom) i pobiera wodę z otoczenia chłonąc ją jak gąbka, a glony korzystając z energii światła słonecznego i wody wytwarzają pokarm (podobnie jak czynią to wszystkie rośliny). Ciało porosta – czyli grzyb + glon, nazywamy plechą. Rola porostów w bioindykacji polega na tym, że są one bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia powietrza – szczególnie na zawartość w nim dwutlenku siarki SO2. Związek ten powstaje m.in. podczas spalania paliw kopalnych, czyli np. węgla i ropy naftowej i jest bardzo szkodliwy dla roślin i zwierząt. Duża zawartość SO2 w powietrzu powoduje, że plecha porostów gorzej się rozwija, a niektóre gatunki w ogóle nie mogą przetrwać w takich warunkach. Jeśli powietrze jest czyste to porosty na korze drzew liściastych mają formę krzaczków i wąsów są duże i bujne, przy nieznacznym zanieczyszczeniu mają formę listkowatą, jeśli natomiast zanieczyszczenie jest znaczne wówczas porosty są płaskie w postaci skorupki lub rozrzuconych kropek (postać proszkowa) albo wcale nie występują. Opracowano nawet skalę porostową na podstawie, której oblicza się ile SO2 jest w powietrzu.
Inną ciekawą grupą, która wskazuje na stopień zanieczyszczenia środowiska są chruściki. Postać dorosła tego owada wygląda jak niewielki motyl, ale różni się od niego tym, że ma owłosione skrzydła. Larwy chruścików są zupełnie niepodobne do swoich rodziców, żyją w wodzie i prowadzą bardzo ciekawe życie. Budują one norki, obszerne domki przytwierdzone na stałe do podłoża oraz domki przenośne i sieci łowne. Do budowy tych konstrukcji używają różnych materiałów dostępnych w ich otoczeniu – mogą to być ziarenka piasku, kamyki, niewielkie muszle, fragmenty roślin i inne. Chruściki żyjące na dnie wartkich strumyków używają zazwyczaj cięższych kamyków, aby nie znosił ich prąd natomiast gatunki występujące blisko powierzchni wód stojących preferują lekki materiał roślinny. Precyzyjnie dobrane elementy budowli, chruściki łączą za pomocą jedwabnej przędzy. Niektóre budują duże domki w kształcie skorupy żółwia, w których mogą się swobodnie poruszać. Inne preferują norki i często budują w ich pobliżu sieci łowne, w które łapią swoje ofiary. Są też i takie, które budują domki przenośne podobne do śpiworków, wraz, z którymi wszędzie się przemieszczają. Ludzie wykorzystują talent architektoniczny i artystyczny chruścików podrzucając hodowlanym zwierzętom kamienie szlachetne lub złoto. W ten sposób najpierw chruścik ma drogocenny i piękny domek a potem po przeobrażeniu w postać dorosłą staje się on oryginalną biżuterią. Rola chruścików w bioindykacji polega na tym, że różne gatunki preferują wody o wybranych właściwościach – jedne wolą mieszkać w wodzie krystalicznie czystej, inne w jeziorowej a jeszcze inne są zwolennikami wręcz bagiennych warunków. Jeśli potrafimy rozpoznawać poszczególne gatunki będziemy również wiedzieć, jakiej jakości jest woda w danym zbiorniku.
Specjalistą od czystości wody jest także nasz największy krajowy rak – rak szlachetny zwany też rzecznym, szerokoszczypcowym lub po prostu szewcem. Kiedyś gatunek ten występował w naszych wodach wszędzie i był bardzo liczny. Niestety ponad 100 lat temu polskie raki zaatakowała bardzo groźna dla nich choroba – dżuma racza i wiele z nich zginęło. Ludzie przywieźli, więc do Polski raki z Ameryki, które były uodpornione na nią i wypuścili do polskich rzek. Niestety przybysze zza oceanu – raki pręgowane tylko pogorszyły kiepską sytuację krajowych raków. Okazały się one, bowiem na tyle sprytne, że radziły sobie nawet lepiej niż nasze raki i zaczęły je przeganiać. Dzisiaj większość raków w polskich wodach to goście z Ameryki – raki pręgowane i sygnałowe a krajowe gatunki – rak szlachetny (szewc) i rak błotny (krawiec) są bardzo rzadkie. Ciało raka szlachetnego zbudowane jest z tzw. głowotułowia (czyli głowy połączonej z tułowiem) oraz odwłoka podzielonego na kilka części. Całość może mieć długość nawet do 25 cm. Są koloru brązowego a czasem nawet czarne, co zależy od barw środowiska, w którym żyją. Mają długie szerokie szczypce, od spodu czerwone, które służą im nie do szczypania a do rozdrabniania większych kawałków pożywienia, obrony lub podczas okresu godowego. Za dnia kryją się w wykopanych norkach lub w zagłębieniach pod korzeniami drzew czy kamieniami, ponieważ polują na nie ryby takie jak okoń czy węgorz. W nocy wychodzą na żerowanie i jedzą zarówno rośliny jak i zwierzęta. Ponieważ zjadają osobniki chore i osłabione lub już martwe nazywa się go „sanitariuszem wód”. Przestraszony rak ucieka do tyłu natomiast poszukując czegoś do jedzenia idą normalnie do przodu. W miarę dorastania raki muszą, co jakiś czas zmieniać twardy pancerz i są wtedy miękkie i jasne co czyni je całkiem bezbronnymi. Proces ten, w którym, ciasny pancerz zewnętrzny oddziela się od reszty ciała i rak wychodzi z niego niczym z kombinezonu, po czym w ciągu 2-3 dni tworzy się nowy i większy, nazywamy linieniem. Odwłok raka służy jako przenośna kołyska dla młodych – samica najpierw nosi zawinięte w nim jaja i lary a potem małe raczki. Inną ciekawą właściwością odwłoka jest możliwość jego odrzucenia w momencie zagrożenia – kiedy jakiś drapieżnik (lub człowiek) próbuje złapać raka za odwłok może on odpaść i zwierzę ma szansę na ucieczkę. Zdolność ta nazywana jest autotomią. Stracona część ciała odrasta – u młodych osobników w ciągu kilku miesięcy u starszych prze kilka lat. Raki szlachetne występują tylko w bardzo czystych wodach, najlepiej płynących (w rzekach), które są dosyć głębokie i chłodne. W związku z tym obecność tego gatunku mówi nam od razu, że woda, w której żyje jest na pewno bardzo czysta.
Bioindykatorami czystości wód są jeszcze np. pstrągi potokowe, sandacze, gupiki (pawie oczko) czy pałki szerokolistne (które z kolei nie lubią zbyt czystych wód – jej pojawienie się świadczy o zanieczyszczeniu wody).
Jest również wiele roślin, które wskazują nam na stan gleby, na której rosną. Jedne wolą gdy w miejscu, w którym żyją jest dużo jakiegoś pierwiastka (drobne cząsteczki, z których zbudowany jest cały świat, jest wiele rodzajów) drugie preferują przewagę innego. Na przykład pokrzywa lubi jak w glebie jest dużo azotu a z kolei mietlica pospolita (gatunek trawy) rośnie na glebie z dużą zawartością metali ciężkich (które zanieczyszczają glebę i większość roślin zginęłaby od ich nadmiaru).
Jak sami widzicie przyroda może nam wiele powiedzieć o stanie środowiska, trzeba tylko umieć patrzeć i odnajdywać znaki, jakie nam daje. Życzę, zatem powodzenia wszystkim młodym detektywom przyrody!
Justyna Cilulko-Dołęga
Tropami Przyrody Nr 1 (9) 2012
