Exposicion bioindicadores a nivel de poblacion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
“Norte de la Universidad Peruana”
Fundada por Ley N° 14015 el 13 de Febrero de 1962
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Ambiental
- Celendín –
lunes, 22 de junio de 2015
Bioindicación Ecológica a Nivel de Población
Presentado por
ALCÁNTARA ROJAS, Eler.
CUEVA INFANTE, Cesáreo.
CHAVEZ SALAZAR, Fredy.
CHUQUIMANGO FUENTES, Miltor.
SILVA TORRERS, Julio.
Docente del curso:
José Luis Velásquez Zárate
Bioindicadores

En prácticamente todas las actividades que involucran
decisiones se utilizan indicadores, aunque quizá no tengamos
plena conciencia de ello. La definición formal de indicador es:
“relativo a indicar. Dar a entender o significar una cosa con
indicios o señales. Señalar, advertir, manifestar, apuntar,
mostrar”. En otras palabras, la información clave que usamos
para conocer algo y, frecuentemente, tomar una decisión, es un
indicador. La temperatura corporal o la presión arterial, por
ejemplo, son indicadores de nuestro estado de salud y según su
valor nos permiten tomar la decisión de visitar o no al médico.
lunes, 22 de junio de 2015 Bioindicación Ecológica a Nivel de Población

La capacidad de identificar de manera adecuada los indicadores
del entorno es fundamental para tomar mejores decisiones; una
elección incorrecta de la información o una pobre compresión
de lo que significa el bio-indicador puede llevarnos a
interpretaciones y acciones equivocadas. Por ello, es importante
enfatizar que un indicador es una herramienta y no un fin
mismo.
Los indicadores se emplean en todos los ámbitos del quehacer
humano; aunque éstos varían en su grado de complejidad y
relación con el fenómeno al que se refieren; desde sencillos,
como el color de una fruta que sirve para evaluar su grado de
madurez, hasta más sofisticados, como la concentración de
agentes inmunológicos para detectar cáncer.
En el campo ambiental se han desarrollado indicadores para
entender, describir y analizar distintos fenómenos como el
clima, la pérdida de suelos y el riesgo de especies, entre
muchos otros.

Un bioindicador es un indicador consistente en una especie
vegetal, hongo o animal; o formado por un grupo de especies
(grupo eco-sociológico) o agrupación vegetal cuya presencia (o
estado) nos da información sobre ciertas características
ecológicas, es decir, (físico-químicas, micro-climáticas,
biológicas y funcionales), del medio ambiente, o sobre el
impacto de ciertas prácticas en el medio.
Se utilizan sobre todo para la evaluación ambiental (seguimiento
del estado del medio ambiente, o de la eficacia de las medidas
compensatorias, o restauradoras).

Los indicadores biológicos son atributos
de los sistemas biológicos que se emplean
para descifrar factores de su ambiente.
Inicialmente, se utilizaron especies o
asociaciones de éstas como indicadores y
posteriormente, comenzaron a emplearse
también atributos correspondientes a otros
niveles de organización del ecosistema,
como poblaciones, comunidades, entre
otros, lo que resultó particularmente útil en
estudios de contaminación.
Las especies indicadoras son aquellos
organismos (o restos de los mismos) que
ayudan a descifrar cualquier fenómeno o
acontecimiento actual (o pasado)
relacionado con el estudio de un ambiente.
Las especies tienen requerimientos físicos,
químicos, de estructura del hábitat y de
relaciones con otras especies.

A cada especie o población le corresponden determinados
límites de estas condiciones ambientales entre las cuales los
organismos pueden sobrevivir (límites máximos), crecer
(intermedios) y reproducirse (límites más estrechos). En
general, cuando más estenoica sea la especie en cuestión, es
decir, cuando más estrechos sean sus límites de tolerancia,
mayor será su utilidad como indicador ecológico.
Las especies bioindicadoras deben ser, en general, abundantes,
sensibles al medio de vida, fáciles y rápidas de identificar, bien
estudiadas en su ecología y ciclo biológico, y con poca
movilidad.
Cladonia rangiferina Parmelia caperata Hypogymnia physodes

 A principios de siglo se propuso la utilización de listas de
organismos como indicadores de características del
agua en relación con la mayor o menor cantidad de
materia orgánica. Se generalizo la idea de utilizar las
especies como indicadores, aplicándose a la vegetación
terrestre y al plancton marino. En determinadas zonas
las plantas se emplearon como indicadores de las
características de agua y suelo e incluso para establecer
la presencia de uranio.

 Los indicadores hidrológicos son organismos mediante
los cuales se pueden diferenciar las distintas masas de
agua de mar (masas que difieren en sus características
físicas, químicas, de flora y fauna y que se caracterizan,
en general, por su temperatura y salinidad) y determinar
sus movimientos.
 Los organismos pueden ser utilizados como indicadores
de una masa de agua, requiriéndose que sean
fuertemente estenoicos para que no sobrevivan a
condiciones diferentes a las de la masa de agua que
caracterizan, o bien como trazadores de una corriente, si
son más o menos resistentes a los cambios ambientales
y sobreviven en condiciones diferentes, indicando la
extensión de una corriente que puede atravesar varias
masas de agua.

 La utilización de organismos vivos
como indicadores de
contaminación es una técnica bien
reconocida. La composición de
una comunidad de organismos
refleja la integración de las
características del ambiente sobre
cierto tiempo, y por eso revela
factores que operan de vez en
cuando y pueden no registrarse
en uno o varios análisis repetidos.
La presencia de ciertas especies
es una indicación relativamente
fidedigna de que durante su ciclo
de vida la polución no excedió un
umbral.

 Varios organismos, sensibles a su medio ambiente,
cambian aspectos de su forma, desaparecen o, por el
contrario, prosperan cuando su medio se contamina.
 Cada etapa de auto depuración en un río que sufrió una
descarga de materia orgánica se caracteriza por la
presencia de determinados indicadores. Según su
sensitividad a la polución orgánica se clasificaron
especies como intolerantes, facultativas, o tolerantes

Los líquenes son asociaciones simbióticas entre un alga
(fotobionte) y un hongo (micobionte) de cuya interacción se
origina un talo estable, con estructura y fisiología específicas. Las
algas encontradas pueden ser clorofitas o cianofitas y los hongos
que intervienen en la asociación son Ascomycetes,
Basidiomycetes o Phicomycetes (Alexopoulos y Mims 1985).

 Poseen características particulares como carecer de raíz y de
sistemas de conducción, no poseer estructuras selectivas o
protectoras del medio externo como cutículas o epidermis,
por lo que se vuelven vulnerables a variaciones ambientales.
Son organismos autótrofos, su crecimiento es muy lento,
poseen una amplia distribución desde los polos al ecuador, y
crecen en las superficies de los más diversos sustratos inertes
u orgánicos. Los líquenes poseen órganos apendiculares cuyas
formaciones son producidas por el hongo; al proyectarse
desde la cara inferior, sirven para sujetar el talo al sustrato y
pueden actuar reteniendo agua.

Durante los últimos tiempos,
numerosos estudios han utilizado
líquenes epifitos para estimar los
niveles de contaminación atmosférica
creada principalmente por el dióxido de
azufre. La naturaleza tóxica del dióxido
de azufre es probablemente el principal
factor que afecta a las especies de
líquenes y a la corteza de los árboles,
produciendo su acidificación
Debido a que los organismos epifitos
reciben la mayor parte de los nutrientes
a partir de la atmósfera, son más
susceptibles a los factores atmosféricos
y, por lo tanto constituyen sustratos
ideales para ser utilizados como
bioindicadores.

 Poseen características particulares como carecer de raíz y de
sistemas de conducción, no poseer estructuras selectivas o
protectoras del medio externo como cutículas o epidermis,
por lo que se vuelven vulnerables a variaciones ambientales.
Son organismos autótrofos, su crecimiento es muy lento,
poseen una amplia distribución desde los polos al ecuador, y
crecen en las superficies de los más diversos sustratos inertes
u orgánicos. Los líquenes poseen órganos apendiculares cuyas
formaciones son producidas por el hongo; al proyectarse
desde la cara inferior, sirven para sujetar el talo al sustrato y
pueden actuar reteniendo agua.
 Muchas especies de líquenes como Ramalina ecklonii y
Usnea densirostra muestran sensibilidad ante la
contaminación; otras pocas como Hyperphyscia variabilis
Scutari, Hyperphyscia endochrysea. Moberg y Physcia se
desarrollan mejor en áreas urbanas, mostrando resistencia a
la contaminación.

 Los ambientes pueden ser caracterizados por la cobertura,
abundancia y frecuencia de especies liquénicas de tres grupos
ecológicos: especies neutrofíticas, nitrofíticas y acidofíticas. El
predominio de uno de estos grupos ecológicos es indicador de
las características del ambiente afectado. Así por ejemplo, un
aumento de especies nitrofíticas se vincula con un aumento de
óxidos de nitrógeno en áreas urbanas.
 Los cambios en comunidades o poblaciones de líquenes son
utilizados como indicadores sensibles del efecto biológico de los
contaminantes; el mapeo de la diversidad de líquenes se ha
vuelto una rutina en numerosos países, ya que proveen
información del impacto biológico de la contaminación del aire.
Estos estudios son además rápidos y poco costosos.
 La mayoría de los casos de desaparición de líquenes se debe a
contaminantes gaseosos como el dióxido de azufre, fluoruros,
ozono, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y otros
contaminantes gaseosos que emanan los automóviles por
combustión.

 Desde las últimas décadas, el dióxido de azufre es el principal
contaminante que afecta la distribución de líquenes epifitos
en áreas urbanas e industriales (Giordani 2007). Altos niveles
de dióxidos de azufre, monóxido de carbono y, especialmente,
de óxidos de nitrógeno y la reacción de sus productos, son los
responsables del decaimiento de los líquenes. En general, los
contaminantes gaseosos penetran en la planta por el estoma,
junto con el aire necesario, durante el proceso normal de
respiración. Una vez en la hoja, los contaminantes destruyen
la clorofila e interrumpen la fotosíntesis. Los daños pueden
variar desde una reducción en la velocidad de crecimiento de
la planta hasta su muerte por completo.

 Los líquenes absorben el dióxido
de azufre, del que retienen
aproximadamente 3%. Al haber
repetidas exposiciones al dióxido
de azufre, el liquen acumula altos
niveles de sulfatos y bisulfatos, los
cuales lo incapacitan para realizar
funciones tales como fotosíntesis,
respiración y en algunos casos
fijación de nitrógeno. Esto
ocasiona la deformación de la
estructura del talo y
eventualmente su muerte. Un
nivel anual de 8-30 μg/m3 de
sulfuro produce la deformación o
la muerte de especies liquénicas
sensibles.

 Los efectos fisiológicos sobre el liquen al exponerlo a óxidos
de nitrógeno son similares a los de exposición a dióxidos de
azufre, ya que un nivel anual de 564 μg/m3 o mayor de óxidos
de nitrógeno puede resultar en la decoloración, deformación
y en la muerte del liquen (Froehlich 2006).
 Los contaminantes atmosféricos pueden ser retenidos por los
líquenes, en partículas atrapadas en los espacios
intercelulares. La retención eficiente de elementos
contaminantes por parte del liquen dependerá del número y
naturaleza del sitio de unión extracelular, edad del tejido y las
condiciones de crecimiento del liquen.

 A pesar del daño que sufren la integridad de sus células y
tejidos por la acumulación de sustancias particulares, los
líquenes pueden indicar la presencia de compuestos químicos
en la atmósfera urbana (Giordano et al. 2005).
En general, los tres mecanismos de absorción de metales en los
líquenes son:
 Absorción intercelular a través de un proceso de cambio
 Acumulación intracelular
 Atrapamiento de partículas que contienen metales. El
contenido de metales pesados en el talo del liquen tiende con
el tiempo a alternar entre las fases de acumulación y su
posterior liberación.

La absorción de metales en
líquenes está influenciada por
la lluvia ácida, variaciones
geográficas (por ejemplo,
altitud), cambios temporales
(por ejemplo, las variaciones
estacionales), polvo del suelo,
fuentes de contaminación local
y transporte a larga distancia.

Los musgos son bioindicadores más populares que los líquenes,
debido a que causan menos problemas técnicos y analíticos que
los estudiados anteriormente.

• Muchas especies tienen gran extensión geográfica y
crecen bajo diferentes condiciones ambientales ,
incluso en las zonas industriales y urbanas.
• No tienen epidermis ni cutícula, por lo que los iones
metálicos penetran fácilmente la pared celular.
• Al no tener un sistema de raíces, no hay absorción de
sustratos minerales de otras fuentes distintas a la
atmósfera;
• Algunas especies tienen una estructura de capas y
producen sedimentos orgánicos.

• El transporte de minerales entre los segmentos está
limitada debido a la falta de tejido vascular.
• Los musgos acumulan metales de forma pasiva,
actuando como intercambiadores de iones
• Para la mayoría de los metales, los musgos muestran
una correlación entre la cantidad seca a granel y la
concentración de la deposición húmeda.

Los musgos tienen dos ventajas principales sobre el
muestreo de precipitación convencional en los estudios
de deposición atmosférica:
 Los metales están fuertemente concentradas en el
musgo en comparación con la precipitación, donde
los límites de detección analíticos son a menudo
inadecuados, pudiéndose producir la contaminación
durante la toma de muestras y la manipulación
preanalítica .
 El procedimiento de muestreo es simple y barato en
musgos, permitiendo incluir gran número de zonas
en el mismo análisis y elaborar patrones detallados
de deposición geográfica .

Las especies de musgos con mayor
utilización son:
 Pleurozium schreberi:
bioindicador muy sensible de
metales pesados presentes
como contaminantes en el aire.
 Pleurozium schreberi y
Hylocomium splendens:
especies de musgos más
usadas a escala mundial.
 Hypnum cupressiforme:
utilizada a menudo como un
biomonitor de diversos
contaminantes.

En definitiva, los
Musgos parecen
ser un excelente
bioindicador para
los elementos
metálicos tales
como Pb , Cd , Cu ,
V , y parcialmente
Zn . Los procesos
secundarios afectan
seriamente el
seguimiento de Ni,
Cr , Mn y Fe.

Los arrecifes de coral son ecosistemas marinos costeros que se
caracterizan por una diversidad alta de especies y por los
numerosos bienes y servicios que brindan al hombre. A pesar de
ello, en las últimas décadas y a nivel global, ha ocurrido un
deterioro acelerado de estos ecosistemas y en la actualidad su
estado preocupa a la comunidad científica nacional e
internacional.
En muchos casos, el efecto sinérgico de impactos naturales y
antrópicos conlleva a un deterioro marcado y difícil de
solucionar. Las causas de este son variadas, pero está bien
definido que el crecimiento de la población humana, el
desarrollo costero y la cercanía de los arrecifes a las grandes
ciudades provoca que reciban impactos de magnitudes y
orígenes muy variados.

Los corales hermatípicos constituyen el sustrato
fundamental sobre el cual se erigen el resto de los
grupos biológicos que forman parte de los arrecifes de
coral. Esta característica les confiere una importancia
adicional dentro del ecosistema y los sitúa como un
grupo clave al cual se le debe prestar atención especial.
La literatura muestra cómo impactos originados a partir
de fuentes contaminantes de petróleo, dispersantes,
plaguicidas, desechos industriales y albañales, provocan
estrés en los corales. Este se manifiesta de forma muy
compleja y se afectan, entre otros, procesos como la
reproducción, el reclutamiento, el crecimiento y la
calcificación

Los sistemas biológicos, en general, son complejos y jerárquicos y
poseen mecanismos compensatorios numerosos que operan a
niveles diferentes (molecular, celular, poblacional, entre otros).
Debido a su complejidad, su variabilidad inherente alta y a la
influencia de agentes estresantes múltiples, se ha sugerido que
una única medida (o unas pocas) no es adecuada para evaluar el
efecto de estos agentes sobre la biota ya que se obtiene
información escasa, pobre y simplificada de las interacciones
ecológicas espaciales y temporales que tienen lugar.
Consecuentemente, se requiere una cantidad apropiada de
bioindicadores que incluyan niveles múltiples para determinar la
significación biológica del estrés y ello implica que estos sean
representativos de la estructura, la función y la composición del
sistema ecológico y que la información que aporta cada uno por
separado pueda complementarse en un análisis integral.

Los peces han sido utilizados como indicadores de la calidad del
agua en diversos países desde hace tiempo. Los peces son el
grupo más diverso entre los vertebrados, sin embargo, muchas
especies de agua dulce se encuentran amenazadas por las
actividades humanas.
Las comunidades de peces son consideradas como un vector de
comunicación útil para sensibilizar al público y a las autoridades
sobre la necesidad preservar la calidad de ríos y lagos. Por ello su
caracterización resulta muy importante porque éstas son
reconocidas como una buena herramienta de ayuda para la
toma de decisiones en materia ambiental y como índices de la
calidad del medio acuático en el mundo, capaces de indicar
diversos niveles de degradación y de definir el éxito de
restauración de los ecosistemas acuáticos.

• En términos prácticos se utilizan los conjuntos de especies de
peces, en lugar de comunidades ecológicas como los objetos de
gestión en ríos. Un conjunto de peces es definido por Wootton
(1991) como un grupo de especies en un sector definido
independientemente de las interacciones ecológicas que
existen entre ellas. En el momento que se demuestra que hay
interacciones ecológicas, se puede hablar entonces de una
comunidad.

• De hecho, la integridad biológica se analiza mejor a nivel de
comunidad o de conjuntos de especies. Éstas entidades
ecológicas reflejan no solamente los efectos directos e
indirectos de los problemas ambientales crónicos, sino también
los impactos de las perturbaciones episódicas. Por ejemplo, el
restablecimiento de los conjuntos de peces después de
perturbaciones catastróficas a corto plazo (inundaciones,
crecidas, contaminación puntual) es relativamente rápido. En
cambio, una presión constante sobre el ecosistema, como la
agricultura intensa o la contaminación difusa, puede cambiar
las comunidades bióticas en el largo plazo.
• Hay otros indicadores de la calidad ecológica del agua, como
por ejemplo las diatomeas y los invertebrados, sin embargo, su
identificación taxonómica es muy difícil. En contraste, los peces
son relativamente fáciles de identificar, el entrenamiento de
personal para las actividades de muestreo es menos difícil y la
mayoría de las muestras pueden ser analizadas en el sitio de
muestreo para después regresarlas vivas al medio

lunes, 22 de junio de 2015
Bioindicación Ecológica a Nivel de Población
GRACIAS

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