ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพคือสิ่งมีชีวิตชนิด ใดชนิดหนึ่ง ( ชนิดที่เป็นตัวบ่งชี้ ) หรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีฟังก์ชัน ประชากร หรือสถานะที่สามารถบ่งบอกถึงสถานะเชิงคุณภาพของสิ่งแวดล้อมได้ สิ่งมีชีวิตที่เป็นตัวบ่งชี้ที่พบได้บ่อยที่สุดคือสัตว์^{[ 2 ]}ตัวอย่างเช่นโคพีพอดและสัตว์ น้ำขนาดเล็กชนิดอื่นๆ ที่พบในแหล่งน้ำ หลายแห่ง สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง (ทางชีวเคมีสรีรวิทยาหรือพฤติกรรม ) ที่อาจบ่งชี้ถึงปัญหาภายในระบบนิเวศได้ ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสามารถบอกเราเกี่ยวกับผลกระทบสะสมของมลพิษ ต่างๆ ในระบบนิเวศ และเกี่ยวกับระยะเวลาที่ปัญหาอาจเกิดขึ้น ซึ่งการทดสอบทางกายภาพและเคมีไม่สามารถทำได้^{[ 3 ]}

ไบโอมอนิเตอร์หรือไบโอมอนิเตอร์คือสิ่งมีชีวิตที่ให้ ข้อมูล เชิงปริมาณเกี่ยวกับคุณภาพของสิ่งแวดล้อมรอบตัว^{[ 4 ]}ดังนั้น ไบโอมอนิเตอร์ที่ดีจะบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของสารมลพิษ และยังสามารถใช้เพื่อพยายามให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับปริมาณและความเข้มข้นของการสัมผัสได้อีกด้วย

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพยังเป็นชื่อที่ใช้เรียกกระบวนการประเมินความปลอดเชื้อของสภาพแวดล้อมโดยใช้สายพันธุ์จุลินทรีย์ที่ทนทาน (เช่นBacillusหรือGeobacillus ) ^{[ 5 ]}ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสามารถอธิบายได้ว่าเป็นการนำจุลินทรีย์ที่ทนทานสูงเข้าสู่สภาพแวดล้อมที่กำหนดก่อนการฆ่าเชื้อโดยจะทำการทดสอบเพื่อวัดประสิทธิภาพของกระบวนการฆ่าเชื้อ เนื่องจากตัวบ่งชี้ทางชีวภาพใช้จุลินทรีย์ ที่ทนทานสูง กระบวนการฆ่าเชื้อใดๆ ที่ทำให้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพไม่ทำงานก็จะกำจัด เชื้อโรคทั่วไปที่อ่อนแอกว่าออกไปด้วย

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ คือ สิ่งมีชีวิตหรือการตอบสนองทางชีวภาพที่แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของสารมลพิษโดยการเกิดอาการทั่วไปหรือการตอบสนองที่วัดได้ ดังนั้นจึงเป็น ข้อมูลเชิง คุณภาพ มากกว่า สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ (หรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิต) สามารถนำมาใช้เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมหรือปริมาณของสารมลพิษ ในสิ่งแวดล้อม โดยการเปลี่ยนแปลงในลักษณะใดลักษณะหนึ่งดังต่อไปนี้: ทางสรีรวิทยาทางเคมีหรือทางพฤติกรรมข้อมูลสามารถอนุมานได้จากการศึกษา:

1. ปริมาณของธาตุหรือสารประกอบ บางชนิดในนั้น
2. โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาหรือ เซลล์ ของพวกมัน
3. กระบวนการทางชีวเคมีของการเผาผลาญ
4. พฤติกรรม
5. โครงสร้างประชากร

ความสำคัญและความเกี่ยวข้องของไบโอมอนิเตอร์ แทนที่จะเป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้รับการยืนยันจากการสังเกตว่าตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดของสถานะของสายพันธุ์หรือระบบคือตัวมันเอง^{[ 6 ]}ไบโออินดิเคเตอร์สามารถเปิดเผยผลกระทบทางชีวภาพทางอ้อมของมลพิษได้ ในขณะที่การวัดทางกายภาพหรือทางเคมีหลายอย่างไม่สามารถทำได้ ด้วยไบโออินดิเคเตอร์ นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องสังเกตเพียงสายพันธุ์ตัวบ่งชี้เดียวเพื่อตรวจสอบสภาพแวดล้อม แทนที่จะตรวจสอบชุมชนทั้งหมด^{[ 7 ]}ชุดของสายพันธุ์ตัวบ่งชี้ขนาดเล็กยังสามารถใช้ในการทำนายความหลากหลายของสายพันธุ์สำหรับกลุ่มอนุกรมวิธานหลายกลุ่มได้อีกด้วย^{[ 8 ]}

การใช้ไบโอโมนิเตอร์เรียกว่าการเฝ้าระวังทางชีวภาพซึ่งเป็นการใช้คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตเพื่อหาข้อมูลเกี่ยวกับแง่มุมต่างๆ ของชีวภาค การเฝ้าระวังมลพิษทางอากาศสามารถทำได้ทั้งแบบพาสซีฟและแอคทีฟ ผู้เชี่ยวชาญใช้วิธีพาสซีฟในการสังเกตพืชที่เจริญเติบโตตามธรรมชาติในพื้นที่ที่สนใจ ส่วนวิธีแอคทีฟนั้นใช้ในการตรวจจับมลพิษทางอากาศโดยการวางพืชทดสอบที่มีการตอบสนองและพันธุกรรม ที่ทราบแล้ว ลงในพื้นที่ศึกษา

การใช้ไบโอมอนิเตอร์เรียกว่าการตรวจสอบทางชีวภาพซึ่งหมายถึงการวัดคุณสมบัติเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมทางกายภาพและเคมีโดยรอบ^{[ 9 ]}

ตัวบ่งชี้ สะสมทางชีวภาพมักถูกมองว่าเป็นตัวตรวจสอบทางชีวภาพ ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตที่เลือกและการใช้งาน ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพมีหลายประเภท^{[ 10 ] [ 11 ]}

ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับสภาพทางชีวภาพภายในพื้นที่อ้างอิงที่กำหนดไว้ล่วงหน้าจะถูกรวบรวม พื้นที่อ้างอิงจะต้องมีลักษณะที่ไม่มีการรบกวนจากภายนอก (เช่น การรบกวนจากมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน) สภาพแวดล้อมทางชีวภาพของชนิดพันธุ์ตัวบ่งชี้เฉพาะจะถูกวัดทั้งในพื้นที่อ้างอิงและภูมิภาคศึกษาในช่วงเวลาหนึ่ง ข้อมูลที่รวบรวมจากภูมิภาคศึกษาจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับข้อมูลที่คล้ายกันซึ่งรวบรวมจากพื้นที่อ้างอิง เพื่ออนุมานถึงสุขภาพหรือความสมบูรณ์ของสิ่งแวดล้อมของภูมิภาคศึกษา^{[ 12 ]}

ข้อจำกัดที่สำคัญของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพโดยทั่วไปคือ มีรายงานว่าตัวบ่งชี้เหล่านี้ไม่แม่นยำเมื่อนำไปใช้ในภูมิภาคที่มีความหลากหลายทางภูมิศาสตร์และสิ่งแวดล้อม^{[ 13 ]}ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยที่ใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพจึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจอย่างสม่ำเสมอว่าดัชนีแต่ละชุดมีความเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมที่พวกเขาวางแผนจะตรวจสอบ^{[ 14 ]}

การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของพืชบางชนิดหรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในระบบนิเวศสามารถให้เบาะแสที่สำคัญเกี่ยวกับสุขภาพของสิ่งแวดล้อมได้ นั่นคือการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมมีพืชหลายชนิดที่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ ได้แก่มอสไลเคนเปลือกไม้โพรงเปลือกไม้วงปีของต้นไม้และใบไม้ตัวอย่างเช่น มลพิษในสิ่งแวดล้อมสามารถถูกดูดซับและรวมเข้ากับเปลือกไม้ ซึ่งสามารถนำมาวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบการมีอยู่และความเข้มข้นของมลพิษในสิ่งแวดล้อมโดยรอบได้^{[ 15 ]}ใบของพืชมีท่อลำเลียงบางชนิดได้รับผลกระทบที่เป็นอันตรายเมื่อมีโอโซน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเสียหายของเนื้อเยื่อ ทำให้มีประโยชน์ในการตรวจจับมลพิษ^{[ 16 ] [ 17 ]}พืชเหล่านี้พบได้มากมายในหมู่เกาะแอตแลนติกในซีกโลกเหนือ แอ่งเมดิเตอร์เรเนียน แอฟริกาตอนกลาง เอธิโอเปีย ชายฝั่งอินเดีย ภูมิภาคหิมาลัย เอเชียใต้ และญี่ปุ่น^{[ 18 ]}ภูมิภาคเหล่านี้ที่มีความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์เฉพาะถิ่นสูงมีความเสี่ยงต่อมลพิษโอโซนเป็นพิเศษ ซึ่งเน้นย้ำถึงความสำคัญของพืชหลอดเลือด บางชนิด ในฐานะตัวบ่งชี้ที่มีคุณค่าของสุขภาพสิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศบนบก นักอนุรักษ์ใช้พืชที่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพดังกล่าวเป็นเครื่องมือ ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงและความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อมได้

ไลเคนเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่รู้จักกันดีซึ่งใช้ในการตรวจสอบและวัดระดับมลพิษ มีมาตราส่วนที่ได้รับการยอมรับซึ่งช่วยให้สามารถประเมินระดับมลพิษได้โดยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของชนิดพันธุ์ที่มีอยู่^{[ 19 ]}มาตราส่วนที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือมาตราส่วน Hawskworth Rose ประโยชน์ของไลเคนในแง่นี้มาจากการที่ชนิดพันธุ์ต่างๆ มีความทนทานต่อมลพิษต่างๆ ที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าการมีอยู่และการไม่มีอยู่ของชนิดพันธุ์สำคัญบางชนิดสามารถใช้ในการวัดระดับมลพิษโดยรวมได้ ตัวอย่างเช่นLobaria pulmonariaได้รับการระบุว่าเป็นชนิดพันธุ์ตัวบ่งชี้สำหรับการประเมินอายุของป่าและความหลากหลายของมาโครไลเคนในป่าซีดาร์-เฮมล็อกตอนในของบริติชโคลัมเบียตอนกลางตะวันออก ซึ่งเน้นย้ำถึงความสำคัญทางนิเวศวิทยาในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ^{[ 20 ]}ความอุดมสมบูรณ์ของLobaria pulmonariaมีความสัมพันธ์อย่างมากกับการเพิ่มขึ้นของความหลากหลายนี้ ซึ่งชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของมันในฐานะตัวบ่งชี้อายุของป่าใน ICH ^{[ 20 ]}ไลเคนอีกชนิดหนึ่งคือXanthoria parietinaทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพอากาศที่เชื่อถือได้ โดยสามารถสะสมสารมลพิษ เช่น โลหะหนักและสารประกอบอินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การศึกษาพบว่า ตัวอย่าง X. parietinaที่เก็บจากพื้นที่อุตสาหกรรมมีปริมาณสารมลพิษเหล่านี้สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับตัวอย่างจากสภาพแวดล้อมที่เขียวชอุ่มและมีความเป็นเมืองน้อยกว่า^{[ 21 ]}สิ่งนี้เน้นย้ำถึงบทบาทอันมีค่าของไลเคนในการประเมินสุขภาพสิ่งแวดล้อมและระบุพื้นที่ที่มีระดับมลพิษสูง ซึ่งช่วยในการดำเนินการบรรเทาผลกระทบและกลยุทธ์การจัดการสิ่งแวดล้อมอย่างมีเป้าหมาย

เชื้อรายังมีประโยชน์ในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ เนื่องจากพบได้ทั่วโลกและมีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน^{[ 22 ]}

ไลเคนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยทั้งเชื้อราและสาหร่ายพบได้บนหินและลำต้นของต้นไม้ และตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมในป่า รวมถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของป่า – ชีววิทยาการอนุรักษ์คุณภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ การหายไปของไลเคนในป่าอาจบ่งชี้ถึงความเครียดของสิ่งแวดล้อม เช่น ระดับซัลเฟอร์ไดออกไซด์สารมลพิษที่มีกำมะถันเป็นองค์ประกอบ และไนโตรเจนออกไซด์ ในระดับสูง องค์ประกอบและชีวมวลรวมของสาหร่ายในระบบน้ำทำหน้าที่เป็นตัวชี้วัดที่สำคัญสำหรับมลพิษทางน้ำ อินทรีย์ และปริมาณสารอาหาร เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส มี สิ่งมีชีวิต ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมที่สามารถตอบสนองต่อ ระดับ ความเป็นพิษในสิ่งแวดล้อมได้ เช่นหญ้าที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมชนิดหนึ่งที่เติบโตเป็นสีที่แตกต่างกันหากมีสารพิษในดิน^{[ 23 ]}

เชื้อราสกุล Penicillium , Aspergillus nigerและ Candida albicansถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยาสำหรับการทดสอบขีดจำกัดจุลินทรีย์ การประเมินภาระทางชีวภาพ การตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการ การทดสอบความท้าทายต้านจุลินทรีย์ และการทดสอบการควบคุมคุณภาพ ^{[ 24 ]}เมื่อใช้ในลักษณะนี้ Penicilliumและ A. nigerถือเป็นจุลินทรีย์บ่งชี้เชื้อราตามตำรา ^{[ 24 ]}

เชื้อรา เช่นTrichoderma , Exophiala , Stachybotrys , Aspergillus fumigatus , Aspergillus versicolor , Phialophora , Fusarium , Ulocladiumและยีสต์บางชนิด ถูกนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพอากาศภายในอาคาร^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

เทคนิคเมตาจีโนมิกส์ช่วยให้สามารถจัดลำดับประชากรจุลินทรีย์ทั้งหมดได้ในการดำเนินการเพียงครั้งเดียว ด้วยการจัดลำดับเมตาจีโนมิกส์ ทำให้สามารถใช้ชุมชนของเชื้อราทั้งหมด หรือไมโคไบโอมในดินหรือน้ำของพื้นที่ที่กำหนดเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ^{[ 28 ]}ของกิจกรรมของมนุษย์ เช่น น้ำเสียล้นจากพื้นที่เมือง หรือปุ๋ยและยาฆ่าแมลงที่ไหลบ่าจากพื้นที่เกษตรกรรม

พบว่าองค์ประกอบของชุมชนเชื้อราเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ค่า pH ระดับความสูง และอุณหภูมิน้ำ Chauvet ^{[ 29 ]}ใช้แนวทางนี้ในการวัดตัวแปรเหล่านี้ทั่วทั้งระบบนิเวศโดยใช้เครือข่ายสถานีตรวจสอบที่ลำธาร 27 แห่งในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของฝรั่งเศส

Cudowski และคณะ [ ^{30 ] เก็บ}ตัวอย่างเชื้อราในน้ำของคลอง Augustow ทางตะวันออกของโปแลนด์ พวกเขาวัดคุณภาพน้ำตามมาตรฐานหลายอย่าง เช่น อุณหภูมิ ความอิ่มตัวของออกซิเจน ค่า pH และระดับไนโตรเจน คาร์บอนอินทรีย์ และกำมะถันที่ละลายในน้ำ พวกเขาระบุชนิดของเชื้อราด้วยวิธีการทางจุลภาคและการวิเคราะห์ RFLP พวกเขาพบเชื้อรา 38 ชนิด รวมถึง hyphomycetiae 12 ชนิด และเชื้อก่อโรคที่อาจเกิดขึ้นได้ 13 ชนิด ซึ่งอยู่ในกลุ่ม dermatophytes หรือญาติของC. albicans Cudowski และคณะพบว่าพวกเขาสามารถระบุได้ว่าตัวอย่างน้ำนั้นมาจากส่วนที่เป็นธรรมชาติ (คล้ายทะเลสาบ) หรือส่วนที่มนุษย์สร้างขึ้นของคลอง พวกเขายังพบว่าเชื้อราสามกลุ่มหลักที่พวกเขาพบ ได้แก่ hyphomycetes, dermatophytes และญาติของ Candida สามารถทำนายการวัดคุณภาพน้ำหลายอย่างของพวกเขาได้ ซึ่งก่อตัวเป็นสองกลุ่มในการวิเคราะห์ความซ้ำซ้อน

Bouffand et al . ^{[ 31 ]}ใช้เชื้อราไมคอร์ไรซาแบบอาร์บัสคูลาร์ (AMF) ซึ่งเป็นกลุ่มเชื้อราที่สืพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและสร้างความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับระบบรากของพืช เป็นตัวบ่งชี้ในการประเมินการทำงานของดินและความหลากหลายทางชีวภาพในหลายพื้นที่ทั่วยุโรป พวกเขาเก็บตัวอย่างดินในเขตภูมิอากาศต่างๆ (แอตแลนติก ทวีป เมดิเตอร์เรเนียน อัลไพน์) และรูปแบบการใช้ที่ดินสามแบบ (เพาะปลูก ทุ่งหญ้า ป่าไม้) และจัดลำดับดีเอ็นเอของเชื้อราในดิน พวกเขาพบเชื้อราตัวบ่งชี้ค่า pH ของดิน แปดชนิด ได้แก่ สี่ชนิดที่พบเฉพาะเมื่อค่า pH น้อยกว่า 5 สามชนิดที่พบเมื่อค่า pH มากกว่า 5 และหนึ่งชนิดที่พบเมื่อค่า pH มากกว่า 7 พวกเขาพบตัวบ่งชี้การใช้ที่ดินแปดชนิด ได้แก่ สองชนิดสำหรับป่าไม้ ห้าชนิดสำหรับพื้นที่เพาะปลูกและทุ่งหญ้า และหนึ่งชนิดสำหรับทั้งสองอย่าง นอกจากนี้พวกเขายังพบเชื้อราตัวบ่งชี้หนึ่งชนิดที่พบเมื่อคาร์บอนอินทรีย์ในดินสูง และอีกชนิดหนึ่งที่พบเมื่อคาร์บอนอินทรีย์ในดินต่ำ

การเปลี่ยนแปลงในประชากร สัตว์ ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มขึ้นหรือลดลง สามารถบ่งชี้ถึงมลภาวะได้^{[ 32 ]}ตัวอย่างเช่น หากมลภาวะทำให้พืชชนิดหนึ่งลดจำนวนลง สัตว์ชนิดที่พึ่งพาพืชชนิดนั้นก็จะประสบกับการลดลงของประชากรในทางกลับกันการมีประชากรมากเกินไปอาจเป็นการเติบโตแบบฉวยโอกาสของสายพันธุ์หนึ่งเพื่อตอบสนองต่อการสูญเสียสายพันธุ์อื่นในระบบนิเวศ ในอีกด้านหนึ่ง ผลกระทบ ที่ไม่ถึงขั้นทำให้ ตายที่เกิดจาก ความเครียดสามารถแสดงออกมาในสรีรวิทยาสัณฐานวิทยาและพฤติกรรมของสัตว์แต่ละตัวได้นานก่อนที่การตอบสนองจะแสดงออกและสังเกตได้ในระดับประชากร^{[ 33 ]}การตอบสนองที่ไม่ถึงขั้นทำให้ตายดังกล่าวมีประโยชน์มากในฐานะ "สัญญาณเตือนล่วงหน้า" เพื่อทำนายว่าประชากรจะตอบสนองอย่างไรต่อไป

สามารถตรวจสอบมลภาวะและปัจจัยความเครียดอื่นๆ ได้โดยการวัดตัวแปรต่างๆ ในสัตว์ เช่น ความเข้มข้นของสารพิษในเนื้อเยื่อสัตว์ อัตราการเกิดความผิดปกติในประชากรสัตว์ พฤติกรรมในภาคสนามหรือในห้องปฏิบัติการ^{[ 34 ]}และโดยการประเมินการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของแต่ละตัว^{[ 35 ]}

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก โดยเฉพาะกบและคางคก ถูกนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการสะสมสารปนเปื้อนในการศึกษาด้านมลพิษมากขึ้นเรื่อยๆ^{[ 36 ]}กบและคางคกดูดซับสารเคมีที่เป็นพิษผ่านทางผิวหนังและเยื่อเหงือกของตัวอ่อน และมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อม^{[ 37 ]}พวกมันมีความสามารถในการล้างพิษยาฆ่าแมลงที่ถูกดูดซึม สูดดม หรือกินเข้าไปจากการรับประทานอาหารที่ปนเปื้อนได้ไม่ดี^{[ 37 ]}ทำให้สารตกค้าง โดยเฉพาะยาฆ่าแมลงกลุ่มออร์กาโนคลอรีน สะสมอยู่ในระบบของพวกมัน^{[ 37 ]} นอกจากนี้ พวกมันยังมีผิวหนังที่ซึมผ่านได้ง่าย ซึ่งสามารถดูดซับสารเคมีที่เป็นพิษได้ง่าย ทำให้พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบสำหรับการประเมินผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจทำให้ประชากรสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกลดลง^{[ 37 ]}ปัจจัยเหล่านี้ทำให้พวกมันสามารถใช้เป็นสิ่งมีชีวิตตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงในถิ่นที่อยู่ของพวกมัน และในการศึกษาด้านพิษวิทยาทางนิเวศวิทยาเนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 38 ]}

ความรู้และการควบคุมตัวแทนสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาสุขภาพของระบบนิเวศ กบและคางคกถูกนำมาใช้เป็นสิ่งมีชีวิตบ่งชี้ทางชีวภาพมากขึ้นในการศึกษาเรื่องมลพิษ เช่น การศึกษาผลกระทบของยาฆ่าแมลงทางการเกษตรต่อสิ่งแวดล้อม การประเมินสิ่งแวดล้อมเพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่จะดำเนินการโดยการวิเคราะห์ความอุดมสมบูรณ์ของพวกมันในพื้นที่ รวมถึงการประเมินความสามารถในการเคลื่อนที่และการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่ผิดปกติ ซึ่งได้แก่ ความผิดปกติและพัฒนาการที่ผิดปกติ การลดลงของกบและคางคกและความผิดปกติทางรูปร่างอาจบ่งชี้ถึงการสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตและปรสิตที่เพิ่มขึ้น^{[ 38 ]}การใช้สารเคมีทางการเกษตรอย่างแพร่หลาย เช่น ไกลโฟเสต ได้แสดงให้เห็นว่ามีผลเสียต่อประชากรกบตลอดวงจรชีวิตของพวกมัน เนื่องจากสารเคมีทางการเกษตรเหล่านี้ไหลลงสู่ระบบน้ำที่กบเหล่านี้อาศัยอยู่ และความใกล้ชิดกับการพัฒนาของมนุษย์^{[ 39 ]}

กบที่อาศัยในบ่อน้ำมีความไวต่อมลพิษเป็นพิเศษเนื่องจากวงจรชีวิตที่ซับซ้อน ซึ่งอาจประกอบด้วยการดำรงชีวิตบนบกและในน้ำ^{[ 36 ]}ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและพฤติกรรมเป็นผลกระทบที่มักถูกกล่าวถึงบ่อยที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสารเคมี^{[ 40 ]}ผลกระทบจากการสัมผัสอาจส่งผลให้ความยาวลำตัวสั้นลง มวลร่างกายลดลง และความผิดปกติของแขนขาหรืออวัยวะอื่นๆ^{[ 36 ]}การพัฒนาที่ช้า การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่ล่าช้า และขนาดของเมตาโมร์ฟที่เล็ก ส่งผลให้มีความเสี่ยงต่อการตายและการถูกล่าเพิ่มขึ้น^{[ 36 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการตั้งสมมติฐานว่า กุ้งน้ำจืดเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เหมาะสม ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม^{[ 41 ]}ตัวอย่างหนึ่งของการใช้งานคือการตรวจสอบการสะสมของไมโครพลาสติกในระบบทางเดินอาหารของกุ้งน้ำจืดแดง ( Procambarus clarkii)ซึ่งใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของมลพิษไมโครพลาสติกในวงกว้าง^{[ 42 ]}

ค้างคาวตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมอย่างเห็นได้ชัด จึงถูกเสนอแนะว่าเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่มีศักยภาพ^{[ 43 ]}แม้ว่าจำนวนการศึกษาจะยังค่อนข้างน้อย แต่หลักฐานที่มีอยู่บ่งชี้ว่าค้างคาวน่าจะเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น แม่น้ำ ป่าไม้ และเขตเมือง^{[ 44 ]}อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ และการสร้างเครือข่ายการวิจัยเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ นอกจากนี้ยังมีความท้าทายบางประการในการใช้ค้างคาวเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ รวมถึงความยากลำบากในการแยกแยะสายพันธุ์ที่ซ่อนเร้นและการระบุค้างคาวที่กำลังบินผ่านเสียงร้องของพวกมัน ยิ่งไปกว่านั้น มักเป็นเรื่องยากที่จะระบุว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมใดที่ส่งผลต่อการกระจายตัวและพฤติกรรมของค้างคาว^{[ 44 ]}

ไข่ของพยาธิ (หนอนปรสิต) เป็นสิ่งมีชีวิตบ่งชี้ที่ใช้กันทั่วไปในการประเมินความปลอดภัยของ ระบบ สุขาภิบาลและ การนำ น้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ (โครงการดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าการนำอุจจาระของมนุษย์กลับมาใช้ใหม่ ) ^{[ 45 ] : 55} ทั้งนี้เพราะพวกมันเป็นเชื้อโรค ที่ทนทานที่สุด ในบรรดาเชื้อโรคทุกชนิด (เชื้อโรคอาจเป็นไวรัสแบคทีเรียโปรโตซัวและพยาธิ) ^{[ 46 ]}หมายความว่าพวกมันค่อนข้างยากที่จะทำลายด้วยวิธีการบำบัดแบบดั้งเดิม พวกมันสามารถอยู่รอดได้ 10-12 เดือนในสภาพอากาศเขตร้อน^{[ 46 ]}ไข่เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าโอวาในเอกสาร^{[ 47 ]}

ไข่พยาธิที่พบในน้ำเสียและกากตะกอนมาจากพยาธิที่ติดต่อผ่านดิน (STHs) ซึ่งรวมถึงAscaris lumbricoides (Ascaris), Anclostoma duodenale , Necator americanus (พยาธิปากขอ) และTrichuris trichiura (พยาธิแส้) ^{[ 48 ]} Ascaris และพยาธิแส้ที่พบในระบบบำบัดน้ำเสียที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ อาจก่อให้เกิดโรคและภาวะแทรกซ้อนบางอย่างหากมนุษย์และสุกรรับประทานเข้าไป^{[ 49 ]}พยาธิปากขอจะฝังตัวและฟักตัวอ่อนลงในดิน ซึ่งตัวอ่อนจะเจริญเติบโตจนถึงวัยเจริญพันธุ์ เมื่อไข่พยาธิปากขอเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว พวกมันจะเข้าสู่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตโดยการคลานผ่านผิวหนังของสิ่งมีชีวิตนั้น^{[ 50 ]}

การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของไข่พยาธิที่มีชีวิต ("มีชีวิต" หมายความว่าตัวอ่อนสามารถฟักออกจากไข่ได้) ในตัวอย่างของอุจจาระแห้ง ปุ๋ยหมักหรือกากตะกอนอุจจาระมักใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพของกระบวนการบำบัดน้ำเสียและกากตะกอนที่หลากหลายในแง่ของการกำจัดเชื้อโรค^{[ 45 ] : 55} โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จำนวน ไข่ พยาธิไส้กลม ที่มีชีวิต มักถูกนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้สำหรับไข่พยาธิทั้งหมดในกระบวนการบำบัด เนื่องจากพบได้ทั่วไปในหลายส่วนของโลกและค่อนข้างง่ายต่อการระบุภายใต้กล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตาม ลักษณะการทำให้ไม่ทำงานที่แน่นอนอาจแตกต่างกันไปสำหรับไข่พยาธิชนิดต่างๆ^{[ 51 ]}

เทคนิคที่ใช้ในการทดสอบขึ้นอยู่กับประเภทของตัวอย่าง^{[ 47 ]}เมื่อไข่พยาธิอยู่ในตะกอน จะใช้กระบวนการต่างๆ เช่น การทำให้เสถียรด้วยด่าง การบำบัดด้วยกรด และการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อลดปริมาณไข่พยาธิในบริเวณที่มีปริมาณมาก วิธีการเหล่านี้ทำให้ไข่พยาธิอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสมต่อสุขภาพ คือ ≤1 ไข่พยาธิต่อลิตร การทำให้แห้งใช้เพื่อทำให้ไข่พยาธิในตะกอนอุจจาระไม่ทำงาน การทำให้ไม่ทำงานประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่ออุจจาระถูกเก็บไว้ระหว่าง 1-2 ปี มีปริมาณของแข็งทั้งหมดสูง (>50-60%) มีสิ่งต่างๆ เช่น ใบไม้ ปูนขาว ดิน ฯลฯ เพิ่มเข้าไป และที่อุณหภูมิ 30°C หรือสูงกว่า^{[ 50 ]}

แบคทีเรียบางชนิดสามารถใช้เป็นสิ่งมีชีวิตบ่งชี้ได้ในบางสถานการณ์ เช่น เมื่อพบในแหล่งน้ำ แบคทีเรียบ่งชี้เองอาจไม่ก่อโรค แต่การพบแบคทีเรียเหล่านี้ในของเสียอาจบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของเชื้อโรคอื่นๆ^{[ 52 ]}เช่นเดียวกับที่มีสิ่งมีชีวิตบ่งชี้หลายประเภท แบคทีเรียบ่งชี้ก็มีหลายประเภทเช่นกัน แบคทีเรียบ่งชี้ที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่ โคลิฟอร์มทั้งหมด โคลิฟอร์มในอุจจาระอี. โคไลและเอ็นเทอโรค็อกซี^{[ 53 ]}การพบแบคทีเรียที่พบได้ทั่วไปในอุจจาระของมนุษย์ ซึ่งเรียกว่าแบคทีเรียโคลิฟอร์ม (เช่นอี. โคไล ) ในน้ำผิวดินเป็นตัวบ่งชี้ทั่วไปของการปนเปื้อนอุจจาระวิธีที่เชื้อโรคที่พบในอุจจาระสามารถเข้าสู่แหล่งน้ำเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจได้ ได้แก่ แต่ไม่จำกัดเพียง น้ำเสีย ระบบบำบัดน้ำเสีย น้ำเสียจากเขตเมือง ขยะเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจชายฝั่ง และมูลสัตว์^{[ 53 ]}

ด้วยเหตุนี้ โครงการสุขอนามัยจึงมักทดสอบน้ำเพื่อตรวจหาจุลินทรีย์เหล่านี้ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบน้ำดื่มไม่ปนเปื้อนอุจจาระ การทดสอบนี้สามารถทำได้หลายวิธี ซึ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างน้ำ หรือการนำน้ำปริมาณมากผ่านตัวกรองเพื่อเก็บตัวอย่างแบคทีเรีย จากนั้นทดสอบเพื่อดูว่าแบคทีเรียจากน้ำนั้นเจริญเติบโตบนอาหารเลี้ยงเชื้อแบบคัดเลือกเช่นMacConkey agar หรือไม่ MacConkey agar จะอนุญาตให้เฉพาะแบคทีเรียแกรมลบ เจริญเติบโตเท่านั้น และแบคทีเรียจะเจริญเติบโตแตกต่างกันไปตามวิธีการเผาผลาญแลคโตสหรือการขาดความสามารถในการเผาผลาญแลคโตส^{[ 54 ]}หรืออีกทางหนึ่ง สามารถทดสอบตัวอย่างเพื่อดูว่ามันใช้สารอาหารต่างๆ ในลักษณะเฉพาะของแบคทีเรียโคลิฟอร์ม หรือไม่ ^{[ 55 ]}

แบคทีเรียโคลิฟอร์มที่ถูกเลือกเป็นตัวบ่งชี้การปนเปื้อนของอุจจาระจะต้องไม่คงอยู่ในสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานานหลังจากขับถ่ายออกจากลำไส้ และการปรากฏตัวของแบคทีเรียเหล่านี้จะต้องมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์ในอุจจาระชนิดอื่น จุลินทรีย์ตัวบ่งชี้ไม่จำเป็นต้องก่อโรค^{[ 56 ]}

แบคทีเรียที่ไม่ใช่โคลิฟอร์ม เช่นStreptococcus bovisและคลอสทริเดีย บางชนิด สามารถใช้เป็นดัชนีของการปนเปื้อนอุจจาระได้เช่นกัน^{[ 57 ]}

มีการวัดการมีอยู่ของแบคทีเรียบ่งชี้ในระบบนิเวศต่างๆ และบางครั้งก็วัดควบคู่ไปกับการวัดอื่นๆ ในทะเลสาบใหญ่ มีการศึกษาวิจัยที่ทดสอบทั้งความเข้มข้นของแบคทีเรียบ่งชี้ในอุจจาระ (FIB) และเครื่องหมายยีนก่อโรค^{[ 58 ]} FIB ที่วัดในงานวิจัยนี้รวมถึงแบคทีเรียโคลิฟอร์มใน อุจจาระ อี. โคไลและเอ็นเทอโรค็อกซี^{[ 58 ]} FIB ถูกเก็บรวบรวมโดยวิธีการกรองผ่านเยื่อและการเจือจางแบบอนุกรมทำให้ได้ตัวอย่างที่สามารถนำไปเพาะเลี้ยงและใช้ในการดำเนินการ PCR และขยายยีนก่อโรคที่เกี่ยวข้อง^{[ 58 ]}ในบรรดาสถานที่เก็บตัวอย่าง 22 แห่ง มีการวิเคราะห์ตัวอย่าง 165 ตัวอย่าง และ พบว่าความเข้มข้น ของอี. โคไลมีตั้งแต่ต่ำกว่า 2 ถึง 26,000 CFU/100 มล. เอ็นเทอโรค็อกซีมีตั้งแต่ต่ำกว่า 2 ถึง 31,000 CFU/100 มล. และแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระมีตั้งแต่ต่ำกว่า 2 ถึง 950 CFU/100 มล. ^{[ 58 ]}

อีกตัวอย่างหนึ่งของการวัดแบคทีเรียบ่งชี้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยคือที่ Malibu รัฐแคลิฟอร์เนีย รัฐแคลิฟอร์เนียกำหนดให้ชายหาดที่มีผู้เยี่ยมชมมากกว่า 50,000 คนต่อปีต้องได้รับการตรวจสอบ FIB ^{[ 59 ]}พบความเข้มข้นของ FIB สูงเกินกว่าที่ EPA ถือว่ายอมรับได้ใน Malibu Lagoon และชายหาดอื่นๆ ใน Malibu ^{[ 59 ]}การวัดระดับ FIB ที่สูงนำไปสู่การค้นหาแหล่งที่มา แหล่งที่มาของ FIB ที่เป็นไปได้ในพื้นที่ Malibu ได้แก่ ของเสียจากระบบบำบัดน้ำเสีย น้ำไหลบ่าจากการพัฒนาในท้องถิ่น และของเสียจากสัตว์ป่า^{[ 59 ]}มีการวัด FIB ทั่วไป ได้แก่ เอ็นเทอโรค็อกซี ซึ่งมีระดับสูงถึง 242,000 MPN/100 มล. ภายในระบบบำบัดน้ำเสียในสถานที่^{[ 59 ]}การวัด FIB เป็นที่แพร่หลายและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการจัดหาน้ำที่ปลอดภัย

ในรัฐเท็กซัส การเกิดขึ้นและการกระจายตัวของ FIB โดยเฉพาะโคลิฟอร์มในอุจจาระและE. coliถูกวัดในลำธารที่รับน้ำเสียจากสนามบินนานาชาติ Dallas Fort Worth และพื้นที่โดยรอบ^{[ 60 ]}ลำธารเหล่านี้ที่รับของเสียเป็นแหล่งอาศัยของสิ่งมีชีวิตในน้ำ ใช้เพื่อกิจกรรมสันทนาการ และเป็นแหล่งตกปลา^{[ 60 ]}มีมาตรฐานต่างๆ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มีอยู่ในระบบนิเวศ รวมถึงมนุษย์E. coliถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำที่ไม่ปลอดภัยหรือต่ำกว่ามาตรฐานสำหรับการใช้เพื่อการสันทนาการในรัฐเท็กซัส^{[ 61 ]}มาตรฐานสำหรับ ระดับ E. coliที่ประกาศว่าการสัมผัสเพื่อการสันทนาการไม่ปลอดภัยคือค่าเฉลี่ยเรขาคณิตมากกว่า 126 cfu/100mL หรือมากกว่าหนึ่งในสี่ของตัวอย่างที่วัดระดับได้มากกว่า 394 cfu/100mL ^{[ 61 ]} มีการทดสอบหลายพื้นที่ พบว่าบางแห่งมีระดับ E. coliเกินระดับที่ยอมรับได้ดังนั้นจึงไม่สนับสนุนการใช้เพื่อการสันทนาการ^{[ 60 ]}นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการใช้การทดสอบแบคทีเรียบ่งชี้เพื่อพิจารณาว่าแหล่งน้ำมีความปลอดภัยสำหรับการใช้งานต่างๆ โดยเฉพาะการใช้งานเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจหรือไม่

จุลินทรีย์สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้สุขภาพของระบบนิเวศทางน้ำหรือทางบก ได้ เนื่องจากพบได้ในปริมาณมาก จุลินทรีย์จึงเก็บตัวอย่างได้ง่ายกว่าสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น จุลินทรีย์บางชนิดจะสร้างโปรตีน ใหม่ ที่เรียกว่าโปรตีนความเครียดเมื่อสัมผัสกับสารปนเปื้อน เช่นแคดเมียมและเบนซีนโปรตีนความเครียดเหล่านี้สามารถใช้เป็นระบบเตือนภัยล่วงหน้าเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงระดับมลพิษได้

การสำรวจหาแหล่งน้ำมันและก๊าซโดยใช้จุลินทรีย์ (MPOG) สามารถใช้เพื่อระบุพื้นที่ที่มีศักยภาพสำหรับการเกิดแหล่งน้ำมันและก๊าซ ในหลายกรณี เป็นที่ทราบกันดีว่าน้ำมันและก๊าซจะซึมขึ้นสู่ผิวดิน เนื่องจาก แหล่งกักเก็บ ไฮโดรคาร์บอนมักจะรั่วไหลหรือเคยรั่วไหลขึ้นสู่ผิวดินโดยอาศัย แรง ลอยตัวเอาชนะแรงดันการปิดผนึก ไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงปรากฏการณ์ทางเคมีและจุลินทรีย์ที่พบในดินใกล้ผิวดิน หรือสามารถตรวจพบได้โดยตรง เทคนิคที่ใช้สำหรับ MPOG ได้แก่การวิเคราะห์ DNAการนับจำนวนจุลินทรีย์อย่างง่ายหลังจากเพาะเลี้ยงตัวอย่างดินในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ หรือโดยการดูการบริโภคก๊าซไฮโดรคาร์บอนในเซลล์เพาะเลี้ยง^{[ 62 ]}

สาหร่ายขนาดเล็กได้รับความสนใจมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยเหตุผลหลายประการ รวมถึงความไวต่อมลพิษที่มากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ หลายชนิด นอกจากนี้ สาหร่ายขนาดเล็กยังพบได้มากในธรรมชาติ เป็นองค์ประกอบสำคัญในห่วงโซ่อาหารจำนวนมาก เพาะเลี้ยงและใช้ในการทดสอบได้ง่าย และแทบไม่มีประเด็นด้านจริยธรรมใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน

Euglena gracilisเป็นแฟลเจลเลตที่เคลื่อนที่ได้ในน้ำจืดและสังเคราะห์แสงได้ แม้ว่า Euglenaจะค่อนข้างทนต่อความเป็นกรด แต่ก็ตอบสนองอย่างรวดเร็วและไวต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม เช่น โลหะหนัก หรือสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์ การตอบสนองทั่วไปคือการยับยั้งการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การวางแนว นอกจากนี้ สิ่งมีชีวิตนี้ยังจัดการและเพาะเลี้ยงได้ง่ายมาก ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากสำหรับการประเมินพิษวิทยาทางนิเวศวิทยา คุณสมบัติพิเศษที่มีประโยชน์มากอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตนี้คือการวางแนวตามแรงโน้มถ่วง ซึ่งมีความไวต่อมลพิษมาก ตัวรับแรงโน้มถ่วงจะถูกทำลายโดยมลพิษ เช่น โลหะหนัก และสารประกอบอินทรีย์หรืออนินทรีย์ ดังนั้น การมีอยู่ของสารดังกล่าวจึงเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบสุ่มของเซลล์ในคอลัมน์น้ำ สำหรับการทดสอบระยะสั้น การวางแนวตามแรงโน้มถ่วงของ E. gracilisมีความไวมาก ^{[ 63 ] [ 64 ]} สปีชีส์อื่นๆ เช่น Paramecium biaurelia (ดู Paramecium aurelia ) ก็ใช้การวางแนวตามแรงโน้มถ่วงเช่นกัน ^{[ 65 ]}

การทดสอบทางชีวภาพอัตโนมัติสามารถทำได้โดยใช้แฟลเจลเลตEuglena gracilisในอุปกรณ์ที่วัดการเคลื่อนที่ของพวกมันที่ความเจือจางต่างๆ ของตัวอย่างน้ำที่อาจปนเปื้อน เพื่อกำหนดEC ₅₀ (ความเข้มข้นของตัวอย่างที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต 50 เปอร์เซ็นต์) และค่า G (ปัจจัยการเจือจางต่ำสุดที่สามารถวัดผลกระทบที่เป็นพิษที่ไม่สำคัญได้) ^{[ 66 ] [ 67 ]}

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ขนาดใหญ่ เป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์และสะดวกสบายสำหรับสุขภาพทางนิเวศวิทยาของแหล่งน้ำ^{[ 68 ]}และระบบนิเวศบนบก^{[ 69 ] [ 70 ]}พวกมันมักปรากฏอยู่เสมอ และง่ายต่อการเก็บตัวอย่างและระบุ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเพราะสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ส่วนใหญ่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยทั่วไปแล้วพวกมันมีวงจรชีวิตสั้น (มักจะมีความยาวเพียงฤดูกาลเดียว) และโดยทั่วไปแล้วมักอยู่กับที่^{[ 71 ]}สภาพแม่น้ำที่มีอยู่ก่อนแล้ว เช่น ประเภทของแม่น้ำและการไหล จะส่งผลต่อกลุ่มสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ ดังนั้นวิธีการและดัชนีต่างๆ จึงเหมาะสมสำหรับประเภทของลำธารเฉพาะและภายในเขตนิเวศเฉพาะ^{[ 71 ]}ในขณะที่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ที่อาศัยอยู่ใต้พื้นน้ำบางชนิดมีความทนทานต่อมลพิษทางน้ำหลายประเภทสูง แต่บางชนิดก็ไม่ การเปลี่ยนแปลงขนาดประชากรและประเภทของสายพันธุ์ในพื้นที่ศึกษาเฉพาะบ่งชี้ถึงสถานะทางกายภาพและเคมีของลำธารและแม่น้ำ^{[ 58 ]}ค่าความทนทานมักใช้ในการประเมินผลกระทบทางนิเวศวิทยาของมลพิษทางน้ำ^{[ 72 ]}เช่น การปนเปื้อนของยาฆ่าแมลงด้วยระบบSPEAR ^{[ 73 ]}และการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมเช่น กิจกรรมของมนุษย์ (เช่นการตัดไม้แบบเลือกและการเกิดไฟป่า ) ในป่าเขตร้อน^{[ 74 ] [ 75 ]}

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ที่อาศัยอยู่บนพื้นน้ำพบได้ในเขตพื้นน้ำของลำธารหรือแม่น้ำ ประกอบด้วยแมลงน้ำกุ้งปูหนอน และหอยที่อาศัยอยู่ในพืชและพื้นน้ำของแม่น้ำ^{[ 9 ]}สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่สามารถพบได้ในลำธารและแม่น้ำเกือบทุกสาย ยกเว้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดบางแห่งของโลก นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในลำธารหรือแม่น้ำเกือบทุกขนาด ยกเว้นเฉพาะลำธารที่แห้งเหือดภายในระยะเวลาอันสั้น^{[ 76 ]}ทำให้เป็นประโยชน์สำหรับการศึกษาหลายด้าน เนื่องจากสามารถพบได้ในบริเวณที่พื้นน้ำตื้นเกินไปที่จะรองรับสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ เช่น ปลา^{[ 9 ]}ตัวบ่งชี้พื้นน้ำมักใช้ในการวัดองค์ประกอบทางชีวภาพของ ลำธารและแม่น้ำ น้ำจืดโดยทั่วไป หากการทำงานทางชีวภาพของลำธารถือว่าอยู่ในสภาพดี ก็สันนิษฐานได้ว่าองค์ประกอบทางเคมีและกายภาพของลำธารก็อยู่ในสภาพดีเช่นกัน^{[ 9 ]}ตัวบ่งชี้พื้นน้ำเป็นวิธีการทดสอบคุณภาพน้ำที่ใช้บ่อยที่สุดในสหรัฐอเมริกา^{[ 9 ]}แม้ว่าตัวบ่งชี้เบนทิกไม่ควรใช้เพื่อติดตามต้นกำเนิดของปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเครียดในแม่น้ำและลำธาร แต่ตัวบ่งชี้เหล่านี้สามารถให้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับประเภทของแหล่งที่มาที่มักเกี่ยวข้องกับปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเครียดที่สังเกตได้^{[ 77 ]}

ในยุโรปคำสั่งกรอบน้ำ (Water Framework Directive หรือ WFD) มีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2543 ^{[ 78 ]}คำสั่งนี้กำหนดให้รัฐสมาชิกสหภาพยุโรปทั้งหมดต้องแสดงให้เห็นว่าแหล่งน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินทั้งหมดอยู่ในสภาพที่ดี WFD กำหนดให้รัฐสมาชิกต้องนำระบบตรวจสอบมาใช้เพื่อประเมินความสมบูรณ์ขององค์ประกอบทางชีวภาพของลำธารสำหรับประเภทน้ำใต้ดินเฉพาะ ข้อกำหนดนี้ทำให้การใช้ไบโอเมตริกส์เพื่อตรวจสอบสุขภาพของลำธารในยุโรปเพิ่มมากขึ้น^{[ 13 ]}ระบบตรวจสอบทางชีวภาพออนไลน์ระยะไกลได้รับการออกแบบในปี พ.ศ. 2549 ระบบนี้ใช้หอย สองฝา และการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์ระหว่างอุปกรณ์อัจฉริยะระยะไกลในภาคสนาม (สามารถทำงานได้นานกว่า 1 ปีโดยไม่ต้องมี การแทรกแซงจากมนุษย์ ในพื้นที่ ) และศูนย์ข้อมูลที่ออกแบบมาเพื่อรวบรวม ประมวลผล และเผยแพร่ข้อมูลบนเว็บที่ได้จากข้อมูล เทคนิคนี้เชื่อมโยงพฤติกรรมของหอยสองฝา โดยเฉพาะกิจกรรมการอ้าเปลือกหอย กับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำ เทคโนโลยีนี้ได้รับการนำไปใช้ในการประเมินคุณภาพน้ำชายฝั่งในประเทศต่างๆ สำเร็จแล้ว (ฝรั่งเศส สเปน นอร์เวย์ รัสเซีย สฟาลบาร์ด ( นี-อาเลซุนด์ ) และนิวแคลิโดเนีย) ^{[ 34 ]}

ในสหรัฐอเมริกาสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ได้เผยแพร่โปรโตคอลการประเมินทางชีวภาพอย่างรวดเร็วในปี 1999 โดยอิงจากการวัดสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ รวมถึงเพอริไฟตอนและปลาเพื่อประเมินคุณภาพน้ำ^{[ 1 ] [ 79 ] [ 80 ]}

ในแอฟริกาใต้วิธีการ Southern African Scoring System (SASS) นั้นอิงตามสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ที่อาศัยอยู่ใต้พื้นน้ำ และใช้สำหรับการประเมินคุณภาพน้ำในแม่น้ำของแอฟริกาใต้ เครื่องมือ ตรวจสอบทางชีวภาพทางน้ำ SASS ได้รับการปรับปรุงมาตลอด 30 ปีที่ผ่านมา และปัจจุบันอยู่ในเวอร์ชันที่ห้า (SASS5) ตามโปรโตคอลISO/IEC 17025 ^{[ 71 ]} วิธีการ SASS5 ถูกใช้โดย กรมกิจการน้ำของแอฟริกาใต้เป็นวิธีการมาตรฐานสำหรับการประเมินสุขภาพแม่น้ำ ซึ่งเป็นข้อมูลป้อนเข้าสำหรับโครงการสุขภาพแม่น้ำแห่งชาติและฐานข้อมูลแม่น้ำแห่งชาติ

ปรากฏการณ์อิมโพเซ็กซ์ในหอยสังข์ทะเลชนิดDog Conchทำให้เกิดการพัฒนาของอวัยวะเพศที่ผิดปกติในตัวเมีย แต่ไม่ทำให้เป็นหมัน ด้วยเหตุนี้ จึงมีการเสนอแนะว่าสายพันธุ์นี้เป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของการปนเปื้อนของสารประกอบดีบุกอินทรีย์ที่มนุษย์สร้างขึ้นในท่าเรือของมาเลเซีย^{[ 81 ]}

• Caro, Tim (2010). การอนุรักษ์โดยตัวแทน: ตัวบ่งชี้, ร่มเงา, กุญแจสำคัญ, สัญลักษณ์ และชนิดพันธุ์ตัวแทนอื่นๆวอชิงตัน ดี.ซี.: Island Press. ISBN 978-1-59726-192-0.

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ

• โครงการริเริ่มด้านตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสิ่งแวดล้อม ณ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ – กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา เมืองริชแลนด์ รัฐวอชิงตัน
• โครงการตรวจสอบโดยอาสาสมัคร – สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา
• โครงการสุขภาพแม่น้ำแห่งชาติ – แอฟริกาใต้
• Pyxine cocoes Nyl. – ไลเคนชนิดใบเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ/ตัวตรวจสอบมลพิษทางอากาศที่มีศักยภาพในฟิลิปปินส์: ข้อมูลอัปเดต ( เก็บถาวรเมื่อ 10 สิงหาคม 2560 ที่ Wayback Machineโดย Isidro AT Savillo)
• ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับการฆ่าเชื้อ เก็บถาวรเมื่อ 2019-02-07 ที่ Wayback Machine – Protak Scientific