1. Dlaczego biegaczowate są uznawane za dobre bioindykatory?

2. reprezentują dużą grupę systematyczną,

3. duża liczba gatunków,

4. szerokie rozprzestrzenienie,

5. zdolność do szybkiej reakcji na czynniki zewn.,

6. liczne potomstwo,

7. reakcja na różne poziomy troficzne,

8. czułość na różne czynniki środowiskowe.

1. Jakie rodzaje oddziaływań mogą być rozpoznane dzięki biegaczowatym?

Sprawdzone jako:

• indykator pedobiologiczny i agroekologiczny,

• indykator do używania insektycydów i herbicydów,

• wskaźnik intensywności użytkowania upraw owocowych, ekosystemów trawiastych, rolniczych, leśnych i zmian krajobrazowych,

• wskaźnik zagrożenia imisyjnego,

• wskaźnik emisji przemysłowej,

• wskaźnik antropogenicznego nacisku na ekosystem,

• wskaźnik zmian makroklimatycznych,

• wskaźnik antropogenicznych przyczyn zmian klimatu,

• wskaźnik stopnia urbanizacji,

• wskaźnik długoterminowych zmian w obrębie fauny.

1. Podaj przykład mierników używanych do oceny stanu środowiska z użyciem biegaczowatych.

Miarą intensywności użytkowania terenów rolniczych może być:

-liczebność gatunku,

-stosunek gatunków rodzimych do obcych,

-wskaźnik bioróżnorodności , np. Shanona-Weavera:
Kj = Si/Sn,
Si – liczba gat. rodzimych,
Sn – liczba gat. obcych.
Wyższy na terenach naturalnych, najniższy na terenach intensywnie użytkowanych.

1. Scharakteryzuj rodzinę biegaczow.: (wygląd, tryb życia, sposób odżywiania).

• ok. 500 gat.,

• ciemno ubarwione,

• silne odnóża (uda),

• nie latają,

• pokrywy jajowate,

• smukła budowa ciała.

Wygląd:

• smukła, ale mocna budowa ciała, proste, bieżne, db. wykształcone nogi bardzo szybko i sprawnie biegają,

• wielkość: 2-40 mm,

• powierzchnia ciała zupełnie gładka, błyszcząca lub omszona, czy owłosiona,

• ubarwienie od czarnego do jaskrawo-zielono-pomarańczowego (np. tęcznik liszkarz),

• w rozwoju 3 stadia larwalne,

• larwy dużych gat. są czarne, drobnych – białe lub żółte,

• aparat gębowy typu gryzącego z silnie rozwiniętą żuwaczką.

Tryb życia:

Wśród Carabidae można wydzielić 3 gr. ekologiczne:

1. żyjące w glebie i na powierzchni gleby (geofile) związane z otwartymi przestrzeniami, suchymi i wilgotnymi lasami, terenami użytków rolnych i zielonych, pustyniami. (Carabus),
2. prezentujące glebę i powierzchnię gleby – związane z brzegami rzek, jezior i mokradeł (hydrofile), np. Elaphrus,
3. żyjące na drzewach (posiadające skrzydła), np. Calosoma.

Długość życia images gatunków wiosennych wynosi blisko rok, gat. jesiennych-pół roku, chociaż spotyka się wśród nich zimujące osobniki dorosłe. Tęcznik liszkarz z reguły żyje 2-3 lata.

Pokarm:

3 główne grupy troficzne

1. drapieżcy obligatoryjni -> Calosoma, Carabus – trawienie pozajelitowe (schwytana ofiara polewana jest obficie bezbarwną lub brunatną wydzieliną przewodu pokarmowego zawieraj. Enzymy trawienne. Półpłynna masa połykana jest przez drapieżnika; Broscus, Cychrus.
2.odżywiający się gł. pokarmem pochodz. zwierzęcego i pokarmem roślinnym. W przewodzie pokarmowym spotykane są resztki innych owadów. Pterostichus, Agonum, Calathus, Dalichus, Nebria, Synucfius, Loricera, Elaphrus, Bembidion, Trechus, Lebia; Pterostichus cupreus (L.) – dwa okresy w odżywianiu: w pierwszym: 2/3 pokarmu stanowi materiał roślinny, wśród pokarmu zwierzęcego przeważają pająki i mrówki, w drugim: 4/5 pokarmu składa się przede wszystkim z gąsienic motyli, mszyc.
3. odżywiające się gł. materią pochodzenia roślinnego. W przewodzie pokarmowym zawsze obecne są ziarna skrobi i cząstki tkanek roślinnych, ale pewne gat. tej grupy mogą okresami przyjmować pokarm zwierzęcy. Zabrus, Amara, Harpalus, Feronia. Zabrus tenebrioides (Goeze) groźny szkodnik upraw zbożowych (szczególnie w Eurpoie południowej). Preferuje pokarm w postaci nasion. Większość przedstawicieli rodzaju Amara w znacznym stopniu przystosowana jest do odżywiania się nasionami traw chociaż mogą pobierać pokarm pochodzenia zwierzęcego.

1. Wymień co najmniej 5 gat. biegaczowatych

• Tęcznik liszkarz (Calosoma sycophanta)

• Tęcznik mniejszy (Calosoma inquisitor)

• Biegacz dołkowany (Carabus irregularis)

• Biegacz gładki (Carabus glabratus)

• Świętek krzyżaczek (Panagaeus cruxmajor)

• Biegacz gajowy (Carabus nemoralis)

• Trzyszcz górski (Cicindela sylvicola)

• Tęcznik złocisty (Calosoma auropunctatum)

• Żuchwień głowacz

• Biegacz skórzasty

1. Aparat Tullgrena (co to jest i zasada metody)

Przyrząd do wypłaszania drobnych, średniej wielkości stawonogów żyjących w glebie, ściółce.

Wprowadza się przy wypłaszaniu m.in.: skoczogonków, widłogonków, pierwogonków, skąp ogonków, drobnogonków, pareczników, roztoczy, zaleszczotków, lądowych równonogów, mrówek, larw i mniejszych dorosłych chrząszczy z rodziny biegaczowatych i kusakowatych.

Pobrane wcześniej próbki gleby, ściółki, igliwia umieszcza się na powierzchni siatki, która rozciągnięta jest w górnej części lejka. Następnie całość przykrywa się, zabezpieczając przed ewentualną ucieczką i włącza żarówkę. Stawonogi glebowe są wilgocio- oraz cieniolubne. Urządzenie wykorzystuje ich naturalną skłonność do podążania
w kierunku miejsc o większej wilgotności i zacienieniu. Żarówka, emitując ciepło, osusza stopniowo coraz głębsze warstwy gleby, zmuszając bezkręgowce do wędrówki coraz głębiej, aż w końcu natrafiają na siatkę i wpadają do wnętrza lejka, gdzie ześlizgują się ze ścianek, kończąc w próbówce z płynem konserwującym^.

1. Wymień cechy bezkręgowców, które wskazują na ich przydatność jako biowskaźników.

• Musi odgrywać poważną rolę w funkcjonowaniu ekosystemu,

• Musi być szeroko rozprzestrzeniony, pospolity, łatwy do zbierania,

• Dość odporny-nie powinien być zabijany już przy niskim poziomie zanieczyszczeń,

• Musi posiadać mierzalne reakcje (np.koncentracji polutanta w tkankac, charakter zmiany we wzroście, płodności, zmiany genetycznej),

• Musi posiadać powtarzalną reakcją – tzn. powinien podobnie reagować na ten sam poziom zanieczyszczeń przy ekspozycji na niego w różnych miejscach i warunkach.

1. Wymień gł. grupy bezkręgowców potencjalnie przydatnych do oceny zanieczyszczenia gleby

• Mikrofauna glebowa ( <0,02 mm ): nicienie,

• Mezofauna glebowa (0,02-4 mm): wazonkowce, skocz ogony, roztocza,

• Makrofauna (>4 mm): dżdżownice, larwy muchówek, równonogie, dwuparce, ślimaki, larwy owadów.

1. Wymień gł. kierunki badawcze w zakresie oddziaływania metali ciężkich na bezkręgowce

Bezkręgowce, które pośrednio mogą reagować na skażenie gleb metalami ciężkimi:

2. Fitofagi, żerujące na roślinach zanieczyszczonych:

• Mszyce,

• Larwy motyli.

1. Drapieżcy:

• Biegaczowate,

• Kusakowate,Mrówki,

• Złotookowate,

• Ważki.

1. Scharakteryzuj bioindykatory:

1. bioakumulacji

2. efektu toksykologicznego

3. ekologiczne

analizując badane parametry i obserwowane efekty.

AD. A) BIOINDYKATORY BIOAKUMULACJI:

Badane parametry: Zawartość zanieczyszczeń w tkankach, Kinetyka – ilość pobranych (np. w pokarmie) i wydalonych zanieczyszczeń

Efekty: Wyższa zawartość metali ciężkich w tkankach po ekspozycji na zanieczyszczenie (muchówki, pająki, dżdżownice, skocz ogony, mszyce, biegaczowate, kusakowate, równonogie, ślimaki). Znaczne zróżnicowanie w koncentracji zanieczyszczeń zależne od: gr taksonomicznej co wiąże się z odmienną fizjologią (zdolnością detotyksakcji), poziomem troficznym.

Makrokoncentraty – równonogie, ślimaki, dżdżownice

Mikrokoncentraty – dwuparce

Dekoncentratory – biegaczowate

AD. B) EFEKT TOKSYKOLOGICZNY NA POZIOMIE KOMÓRKI I OSOBNIKA:

Badane parametry ŻYCIOWE:

• Przeżywalność poszczególnych stadiów rozwojowych,

• Tempo rozwoju,

• Masa ciała,

• Płodność,

• Aktywność życiowa,

• LD50, LC50, EC50, LOEC, NOEC.

Badane parametry BIOCHEMICZNE I FIZJOLOGICZNE:

• Indukcja białek aktywnych w biotransformacji i detoksykacji,

• Ekspresja białek szoku cieplnego,

• Liczba i aktywność hemocytów w hemolimfie,

• Uszkodzenia DNA.

• Efekty neurotoksyczne

AD. C) EFEKT NA POZIOMOE POPULACJI (bioindykatory ekologiczne):

Badane parametry EKOLOGICZNE:

• Przebieg dynamiki występowania,

• Liczebność,

• Biomasa,

• Skład gatunkowy,

• Udział grup troficznych,

• Wskaźniki różnorodności gatunkowej i inne związane z analizą struktury fauny.

• Pozwalają ocenić zamiany zachodzące w środowisku, ale nie dają jednoznacznej odp. o ich przyczynach.

11. Scharakteryzuj znane Ci wskaźniki wykorzystywane w biomonitoringu wód

1) saprobów- oparty na analizie gatunków wskaźnikowych właściwym różnym kategoriom jakości wód,

2) bioróżnorodności- analiza składu i struktury gatunków zespołu ekologicznego, będących miarą zmiennego środowiska wodnego,

3) biotyczne – dane o charakterze jakościowym z ilościowym – gatunki wskaźnikowe z bioróżnorodnością.

12. Zalety i wady użycia makrobezkręgowców dennych w biomonitoringu wód

Zalety:

• Organizmy zasiedlające dno zbiorników są wykorzystywane do określenia kumulacji zanieczyszczeń,

Wady:

• Sezonowość cyklu życiowego owadów,

• Wpływ na rozwój fauny dennej innych czynników niż jakość wód,

• Geograficzne zróżnicowanie zbiorowisk makrobezkręgowców,
  które uniemożliwia uniwersalne stosowanie indeksów

13. Jak brzmi główna zasada wykorzystywania bezkręgowców wodnych w ocenie stanu środowiska?

1. Widelnice,

2. Jętki,

3. Chruściki,

4. Kiełże,

5. Ośliczki,

6. Ochotnikowate,

7. Rureczniki

ZANIKAJĄ w wyżej wymienionej kolejności W MIARĘ WZROSTU ZANIECZYSZCZENIA WÓD!

14. scharakteryzuj jedną z wybranych grup bezkręgowców ważnych w biomonotoringu wód

WIDELNICE

• Żyją w czystych i natlenionych wodach,

• Są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia,

• Latają niechętnie,

• Leniwie spacerują po kamieniach i roślinności przybrzeżnej,

• Uwsteczniony aparat gębowy- gryzący u dorosłych,

• Długość ciała od kilku mm do 5 cm,

• Kopulacja u niektórych już w II, u niektórych latem lub dopiero jesienią,

• Jaja w pakietach zrzucane do wody, czasem samica przy tym nurkuje,

• Samice giną w ciągu tygodnia po kopulacji,

• Larwy drapieżne lub roślinożerne żyją rok do kilku lat, 20-30 wylinek,

• Włoski ułatwiają im pływanie,

• Oddychają całą powierzchnią ciała.