生物 “偵察兵” ：探秘環(huán)境檢測的神奇力量

當(dāng)我們想要了解自然界是否受到污染時，首先想到的可能是用物理、化學(xué)儀器進行監(jiān)測。這些儀器確實能快速告知我們空氣、土壤和水域的污染情況；然而，它們并不能全面反映生物體所受污染的狀況。于是，科學(xué)家把目光投向了另一類特殊的污染指示器—有生命的“指示器”。

環(huán)境污染是個復(fù)雜的問題。在受污染的土壤或水中，往往存在成百上千種化合物，要想用現(xiàn)有的儀器把它們?nèi)繖z測出來，難度極大；而生物指示器能有效避免這個問題。生物種類豐富多樣，在污染嚴(yán)重的區(qū)域，若僅有某種生物能夠存活，那么這種生物便可視為該區(qū)域污染的指示物種。

生物在生長發(fā)育的特定階段，對有毒物質(zhì)的敏感度極高，比最精密的儀器還要高出1000倍至100萬倍。生物指示器還能揭示毒物的積累位置、擴散速度及對生態(tài)系統(tǒng)的影響，這些都是物理和化學(xué)儀器難以做到的。

植物：環(huán)境變化的 “綠色警報”

水生植物中的小球藻、藍藻等單細胞植物，是出色的環(huán)境指示材料。夏天，它們會布滿整個水池。人們將水質(zhì)分為嚴(yán)重污染、較嚴(yán)重污染、輕度污染和干凈水四個標(biāo)準(zhǔn)，而這些標(biāo)準(zhǔn)都可以借助植物指示器來鑒定。

在污染嚴(yán)重的水域中，往往只能發(fā)現(xiàn)一些細菌；在較嚴(yán)重污染的水里，常常能看到低等藍藻——顫藻；在輕度污染的水域則能見到硅藻、小球藻、絲藻、車軸藻及一些開花植物；干凈的水中植物種類最為豐富。

松蘿是一種懸掛在松林里的枝狀地衣，由于空氣污染，它在樹林里的數(shù)量越來越少。蘑菇同樣對污染環(huán)境耐受性差，變形牛肝菌和鱗皮牛肝菌無法在渾濁的空氣中生存。這些植物都能成為監(jiān)測環(huán)境的好幫手。

植物能成為環(huán)境檢測的好幫手，動物在這方面同樣表現(xiàn)出色。接下來，讓我們一起看看動物是如何“偵察”環(huán)境污染的。

動物：生態(tài)危機的 “預(yù)警先鋒”

人們很早就知道利用動物來監(jiān)測環(huán)境污染。以前，礦工會在水平坑道的小籠子里飼養(yǎng)金絲雀。因為礦井一旦受到瓦斯污染，在人類還未察覺時，金絲雀就會表現(xiàn)得煩躁不安。如今，俄羅斯的大型煤礦仍“聘請”金絲雀進行自動監(jiān)測。

動物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，莫斯科郊外的螞蟻逐漸消失，這是森林環(huán)境嚴(yán)重污染導(dǎo)致的。土壤中殘留的殺蟲劑、污濁的空氣及有毒的土壤讓螞蟻紛紛逃離家園。

鼠婦、蚯蚓及土壤中的原生動物，都是可靠的動物指示器。斯洛伐克的研究者建議把灰白兔作為污染指示器，因為兔子對毒物反應(yīng)十分靈敏：在被污染的環(huán)境中生活，它們的血液成分會發(fā)生變化；空氣中的污染物附著在兔毛上，會使兔毛變得臟污、失去光澤；嚴(yán)重污染甚至?xí)泳復(fù)米拥纳L發(fā)育。此外，像田鼠和林鼠這樣的大型嚙齒類動物，對污染也很敏感，同樣能擔(dān)當(dāng)“環(huán)境衛(wèi)士”。

長期生活在河底的珠蚌，也能反映水體的實際污染情況。珠蚌喜愛干凈的水，一旦周圍的水域出現(xiàn)污染，它們就會緊緊閉上硬殼。

凈水中細菌數(shù)量少，動植物種類豐富。七色鮭、紅眼魚、湖鮭和拉多加湖白鮭及水生浮游甲殼類，都偏好含氧量高的凈水。

鱖魚、鱸魚、梭魚、淡水鮭、鱈魚和刺魚等魚類，對有毒物質(zhì)也非常敏感。把它們放入水缸中，觀察其狀態(tài)就能判斷水是否受到污染。如果魚兒在水中躁動不安，那就說明水質(zhì)可能有問題；要是魚兒迷失方向、側(cè)翻甚至死亡，那就表明水質(zhì)的污染已經(jīng)很嚴(yán)重了。如今，在俄羅斯，處理過的污水會借助“魚指示器”來檢測。

那么，怎樣利用魚的生理指標(biāo)監(jiān)測污染呢？具體做法是：讓處理后的污水順著長長的斜溝流入喂養(yǎng)淡水魚或其他魚類的水槽，水槽壁上安裝著光電儀器。當(dāng)污水未凈化到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時，魚兒會為躲避污水拼命游向水槽盡頭，這時光電系統(tǒng)馬上會發(fā)出警報信號。養(yǎng)魚愛好者和魚類學(xué)家都知道，魚兒“咳嗽”是對水質(zhì)污染的一種反應(yīng)。現(xiàn)在，人們通過儀器記錄魚兒“咳嗽”的頻率，以此推斷污染程度。在所有魚類中，七色鮭的嗅覺最為靈敏，科學(xué)家稱它是魚中“警犬”。人們在七色鮭大腦嗅神經(jīng)部位植入與微型發(fā)射器相連的電極，微型發(fā)射器會把魚腦產(chǎn)生的信號傳向岸上的接收器。一旦河水受到污染，七色鮭就能立刻“報告”污染源。

生物指示器雖然優(yōu)點眾多，但目前還無法完全取代物理和化學(xué)監(jiān)測器。生態(tài)學(xué)家面臨著諸多難題，比如如何發(fā)現(xiàn)更多的生物指示器，怎樣利用它們來精確衡量污染標(biāo)準(zhǔn)等；但隨著科學(xué)研究的不斷深入，以及對生態(tài)環(huán)境關(guān)注度的持續(xù)提升，我們有理由相信，科學(xué)家一定能夠攻克這些難題，讓生物指示器在環(huán)境檢測中發(fā)揮更大的作用。