文摘
在外面时,许多人看到理由担心环境问题。通常他们注意到污染和气候变化的影响,可以对人有害,野生动物,生态系统。理解所有的生物和非生物的条件在一个生态系统维持一个健康的环境是很重要的。但是收集信息在一个生态系统是需要时间和精力的每一个元素和并不总是可能的。幸运的是,美国国家公园管理局的科学家知道收集数据的一个物种,被称为指示物种,可以揭示了很多关于幸福的其他物种的生态系统。基于他们学习观察和研究指标物种,公园管理者可以决定恢复植物,使用化学物质,发布关于钓鱼规则迹象。印第安纳州印第安纳州沙丘国家公园(美国),研究人员依靠青蛙作为指示物种。
指示物种
你有没有感到了恶心和使用温度计来检查你是否发烧吗?发烧是一种指示,表明你生病和温度计是一种工具,以帮助确定你有多恶心。在户外,某些动物和植物,叫做指示物种温度计,可以用作环境”。“研究人员测量和监控的健康指标物种,以确定这些特殊的动植物居住的环境是健康的。没有指示物种,科学家必须收集更多的样品,进行更多的测试。测试和样品会引起干扰的环境。此外,当有更多的工作要做,科学家必须找到时间和金钱进行工作(图1)。
- 图1——你宁愿计数所有的动物还是青蛙?
- 如果有很多的青蛙物种(指标),然后鸟,鱼,和昆虫将现在和可能是健康的,太。更少的青蛙表明,其他动物也将缺席或健康状况不佳。(图片来源:Nickolay Hristov)。
关于环境的指示种告诉了我们什么?
指示物种可以帮助研究人员了解环境条件以多种方式。这里有两个例子。检查森林栖息地质量,研究人员寻找红帽徽啄木鸟。这些鸟是挑剔他们的巢穴。如果正确的组合的树木不存在,啄木鸟数字下降。更少的啄木鸟表明是时候注意森林的健康。
常见的蜻蜓生活在池塘或湿地是有用的指示种,因为它们揭示了很多关于污染。汞是一个令人讨厌的毒素影响生殖和大脑功能在野生动物和人。汞等重金属在风从土壤污染的工厂和在池塘和定居。对水银收集数据,美国国家公园管理员和学生收集的蜻蜓幼虫阶段1(1]。是的,指示种可以小的规模。如果你曾经从池塘里舀起水,你可能看到过比婴儿的指甲小生物。这些生物小蜻蜓。蜻蜓的幼虫吃其他昆虫。因为这些昆虫一旦吃植物汞污染,吃的东西,像蜻蜓的幼虫,有毒金属。有毒的汞含量在蜻蜓然后继续建立在鱼类和其他野生动物,吃昆虫。实验室分析数以百计的蜻蜓幼虫为科学家提供了关于汞含量在池塘和湿地。因此,流浪者和公共卫生专业人员知道哪些地方应该密切监测。使用蜻蜓作为指示物种,科学家可以跟踪汞是或不是对野生动物的威胁,他们可以张贴告示提醒人们吃鱼从某些领域的风险。
每一个指标物种为研究人员提供了有价值的线索。一个很好的例子是土地的长期研究青蛙在芝加哥地区(美国伊利诺斯州),其中包括印第安纳州沙丘国家公园(印第安纳州,美国)。鱼、青蛙、蜥蜴、和许多植物有趣名字像浮萍和投手thistle-live。在和附近的公园中,研究者关注两种指标:绿色的青蛙和灰树蛙。成为伟大的指示种,因为他们都是超级容易找到。他们吵闹,所以研究人员知道到哪里去寻找他们。如果这些物种藏或罕见,他们不会做出好的指标。他们甚至会非常难找,在一个健康的环境。
青蛙很吸引人,因为他们花的开始他们的生活在水里,然后转移到土地。当他们还是婴儿时,他们在水里像鱼,吃小的浮游植物。当蝌蚪长腿和土地,他们吃动物,像蠕虫和昆虫。吃青蛙从来都不是安全的。在水里,他们是一个小吃啮龟和鱼。当青蛙长大,浣熊猎杀它们。青蛙生活在水里的事实让他们可怕的指标,因为他们可以告诉研究人员关于环境卫生的土地和水(图2)。当这些青蛙是丰富的,他们的捕食者是丰衣足食的,也可以有更多的健康的后代!如果青蛙数量减少,这是明显的。他们的捕食者有一个强硬的时间寻找食物和一些苍蝇,飞蛾,青蛙通常吃可以增加在数字和成为人类的更大的问题。
- 图2 -青蛙造就伟大的指示种,因为他们生活在陆地上和水里。
- 从出生到12周大,他们只能生活在水里。12周之后,他们可以跳的水和享受生活在陆地和水。(图片来源:Nickolay Hristov)。
青蛙造就伟大的指示种的另一个原因是他们有薄,滋润皮肤,呼吸。他们的皮肤独特的结构使水进入自己的身体。青蛙是超级敏感。当接触被污染的水,它们会吸收有害物质存在的生态系统,例如农药、肥料、药品和有毒化学物质用于生产。衡量污染物在水中进行研究是昂贵和费时。所以,研究人员监控青蛙来确定污染物的存在和健康是一个问题。
研究人员正在好奇印第安那沙丘国家公园的健康研究灰色和绿色的青蛙理解如果湿地健康的地方吃野生动物和品种(图3)。科学家们每年数青蛙。如果青蛙的数量是每年大致相同,那么环境是稳定的。如果青蛙种群数量得到小从一年到下一个,然后研究人员讨论可能的行动使条件更有利于青蛙。这两只青蛙物种的人口下降表明,其他物种的健康生活在同一生境可能面临风险。
- 图3——科学家们看青蛙来表示环境是否生病。
- 如果青蛙没有做好,那么科学家可以告诉环境也不是很好。(图片来源:克里斯Tullar)。
研究人员是如何寻找指示种的?
科学家们用三个五种感官指标物种进行研究:听觉、视觉、和触摸。科学家们做的第一件事检查卫生印第安那沙丘国家公园是湿地的监听灰色树蛙和绿色的青蛙的声音。一旦听到他们的歌曲,他们开始定位的青蛙。他们正在寻找那个明亮,亮绿色的青蛙和灰色的条纹灰树蛙。他们看起来在干树叶和树根旁边找到他们。科学家捕捉青蛙跳之前使用蚊帐和快速接他们。
我们知道青蛙非常敏感的化学物质。当研究人员拿起青蛙,他们寻找每个青蛙的皮肤上化学伤的迹象。但是研究人员还寻找线索,青蛙有化学物质通过皮肤吸收。通常,农药流失从农场和周围的土地,最终在水里。农药阿特拉津,用于杀死在玉米田杂草。增加了阿特拉津使用引起更多的水污染,导致更大的伤害青蛙。一旦存在农药在水里,青蛙的生物特征可以搞砸了。化学农药阿特拉津和像DDT破坏青蛙的性发育2]。例如,雄性青蛙将开发这两个男性和女性的性器官。研究人员还发现,雄性青蛙暴露于化学物质有较小的声带。较小的青蛙声带很难发出声音来吸引异性。如果他们不能吸引配偶,他们不能繁殖。如果研究人员看到一只青蛙与奇怪的器官,他们怀疑青蛙在该地区已经通过他们的皮肤暴露于化学物质。因此,环境中的其他物种有可能遭受不健康的水,太。这些都是大问题为动物吃青蛙和。如果青蛙不能交配,青蛙的数量下降。青蛙必须保持物种繁殖下去。没有指示种像青蛙,研究人员会有一个更加困难的时间发现环境中正在发生的事情,和更多的动物会受到影响。
结论
指示物种是说书人,研究人员往往依赖于确定的健康环境。这些重要的物种节省研究人员的时间和金钱,关注环境问题,并为管理者提供重要的信息,这样他们就可以开始护理环境恢复健康。在环境中,调用出来,使自己可见,指示种帮助不仅是他们的物种的差异,但对于所有的动物和植物,住在一起。这是一个巨大的感谢所有帮助研究人员的指示种,他们试图保护环境!
作者免责声明
任何意见、发现和结论或建议在这种材料中表达作者的,不一定反映美国国家科学基金会的观点。iSWOOP可用的更多信息www.iSWOOPparks.com或联系Martha_Merson@terc.edu。
术语表
指示物种:↑有机体,帮助科学家找出的健康环境。
汞:↑中包含的重金属温度计、电子产品和药品。汞有毒的环境。
毒素:↑导致疾病的毒药当礼物即使在一个非常低的数量。
幼虫阶段:↑不成熟的昆虫或其他动物,经过转换成年期之前。
农药:↑用于植物杀死昆虫或其他生物物质对植物有害。农药可以有不良或其他植物和动物意外的副作用。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
确认
作者及其合作者在iSWOOP项目感谢几十个国家公园的服务人员在许多角色和部门允许我们向他们学习,和他们在一起。制片人,鲍勃博士的学生,和印第安纳州沙丘国家公园工作人员值得特别谢谢你给我们的湿地西北印第安纳州。iSWOOP欠由于慷慨的科学家和翻译谁贡献了那么多的努力和周到的指导顾问。口译员和科学家致力于我们的公园是由美国国家科学基金会支持drl - 1514776和1514766。
脚注
1。↑有关更多信息,请参见https://www.nps.gov/articles/dragonfly-mercury-project.htm。
引用
[1]↑Eagles-Smith, c。Willacker, J·J。纳尔逊,s . J。弗拉纳根Pritz, c . M。体内,d . P。陈,c . Y。,等。2020。部门评估汞生物体内积累在美国国家公园使用蜻蜓幼虫biosentinels通过公民科学框架。环绕。科学。抛光工艺。54:8779。doi: 10.1021 / acs.est.0c01255
[2]↑桑德斯,r . 2010年3月1日。农药阿特拉津能把雄性青蛙变成女性。加州大学伯克利分校新闻。网上:https://news.berkeley.edu/2010/03/01/frogs/。