Specii Indicatoare - Parametru de Evaluare a Stării Ecosistemelor

Pentru o definire corecta a noţiunii de “biomarker” putem numi substanţele chimice şi metaboliţi ai acestora, enzime şi alte substanţe biochimice prezente în ţesuturile organismelor şi tiparul comportamental specific fiecărei specii. Toate aceste elemente ne pot furniza informaţii corecte in ceea ce priveşte expunerea organismelor la anumite substanţe de sinteza chimica sau alţi factori poluanţi, toate acestea constituind factori de stres care perturbă desfăşurarea firească a activităţii biologice a organismelor.

Unii autori definesc speciile utilizate ca biomarkeri astfel:

„Bioindicatorii sunt specii, populaţii, sau ansambluri de specii care, datorită variabilităţii lor (biochimice, fiziologice, etologice sau ecologice), permit caracterizarea stării unui ecosistem şi pun în evidenţă, cât mai precoce posibil, modificările naturale sau antropice ale acestuia (Blandin, 1986, citat de Lucău, 1997).”

În principiu, biomarkerii reflectă orice interacţiune între un sistem biologic şi un factor extern care prezintă un potenţial risc.

Prezenţa factorului extern, indiferent de natura lui, determină în mod automat o reacţie de apărare din partea organismului expus, iar răspunsul constă în modificări fiziologice, funcţionale, biochimice sau comportamentale ale organismului. Gradul de expunere la poluanţi se poate determina în funcţie de evidenţa cu care manifestă bioindicatorul.

Folosirea biomarkerilor în analiza proceselor sau mecanismelor toxice, în procesul de evaluare a riscului, are potenţialul de a asigura o evaluare obiectivă şi raţională a gradului de expunere şi a riscurilor implicate la nivel individual, populaţional sau de ecosistem, dar totuşi se pot identifica doar efectele probabile expunerii la contaminanţi.

Selecţia biomarkerilor potriviţi pentru evaluarea efectelor unui contaminant are o importanţă majoră deoarece de această selecţie depinde precizia evaluării riscului de expunere, aceasta fiind direct dependentă de sensibilitatea şi relevanţa biomarkerilor utilizaţi. Selecţia acestora depinde în primul rând de stadiul cunoaşterii ştiinţifice specifice temei studiate şi de influenţa factorilor sociali, etici şi economici aferenţi. Utilizarea bioindicatorilor valizi pentru monitorizarea populaţiilor şi implicit a ecosistemelor expuse fenomenelor de poluare, poate asigura intervenţia în timp util pentru protejarea integrităţii mediului şi indirect a sănătăţii populaţiei umane.

Identificarea şi validarea biomarkerilor impune cooperare şi cercetare interdisciplinară capabilă să evidenţieze şi eventual să măsoare gradul de implicare a unui poluant sau contaminant în modificarea metabolică, fiziologică şi comportamentală.

Metoda evaluării stării de sănătate a mediului cu ajutorul speciilor indicatoare este relativ recentă, ideea având origini în secolul XX, când a fost observată capacitatea lichenilor de a indica compoziţia, puritatea si umiditatea aerului. Ulterior s-a încercat găsirea şi punerea la punct a unor metode care să ofere informaţii legate de stabilitatea ecosistemelor, de menţinerea biodiversităţii, de gestionarea eficientă a ecosistemelor cu caracter economic şi informaţii legate de răspunsul ecosistemelor faţă de schimbarea globală a climei.

„Comportamentul” reprezintă modul în care o fiinţă îşi desfăşoară activitatea în condiţii de mediu specifice sau în relaţie cu alte fiinţe.

Modificările de comportament ale organismelor din motive ecologice diverse au fost analizate pentru a aprecia răspunsul acestora la factorul de stres din mediu.

În 1966, Warner şi colaboratorii săi, au stabilit o serie de reguli în urma experimentelor, dintre care unele foarte utile pentru lucrarea de faţă, şi anume:

1. Comportamentul (sau activitatea) unui organism reprezintă rezultatul integrat final al unei diversităţi de procese biochimice şi fiziologice. Prin urmare, un parametru de comportament este mai relevator decât un parametru fiziologic sau biochimic.

2. Tiparele de comportament sunt sensibile la modificările survenite în homeostazia unui organism. Această caracteristică reprezintă elemente cheie în utilizarea biomarkerilor de comportament în explorarea stressului toxic subletal.

3. Evaluarea comportamentului poate fi efectuată, de obicei, fără vătămarea fizică directă a organismului.

Evaluarea impactului toxinelor în mediul acvatic implică adesea efecte subletale asupra stadiilor de viaţă cheie a speciilor ţintă, ca de pildă germinaţia şi creşterea timpurie la plante (Anderson-1988; Burridge-1995), dezvoltarea larvelor şi embrionilor (Wilson-1976; Lang-1981) sau răspândirea şi stabilirea larvelor planctonice (Rittschof-1992).

Pe scurt, biomarkerii se concretizează în:

-răspunsurile senzoriale (ca fototaxia, chemotaxia, preferinţe termice, inhibarea tactilă, aşezarea larvară)

- activităţile ritmice

- activităţile motorii

- fenomenele de condiţionare şi învăţare

-răspunsurile inter-individuale ca migraţia, agresiunea şi vulnerabilitatea prădătoare.