Czym jest różnorodność biologiczna? Różnorodność biologiczna jako najważniejszy czynnik zrównoważonego rozwoju.

Pojęcie „różnorodność biologiczna” weszło do szerokiego użytku naukowego w 1972 roku na Konferencji Sztokholmskiej ONZ w sprawie Środowiska, gdzie ekologom udało się przekonać przywódców politycznych krajów wspólnoty światowej, że ochrona przyrody powinna być priorytetem we wszelkiej działalności człowieka na Ziemia. Dwadzieścia lat później, w 1992 roku, w Rio de Janeiro, podczas Konferencji ONZ ds. Środowiska i Rozwoju, przyjęto Konwencję o różnorodności biologicznej, którą podpisało ponad 180 krajów, w tym Rosja. Aktywne wdrażanie Konwencji o różnorodności biologicznej w Rosji rozpoczęło się po jej ratyfikacji przez Dumę Państwową w 1995 roku. Na szczeblu federalnym przyjęto szereg ustaw dotyczących ochrony środowiska, aw 1996 r. Dekretem Prezydenta Federacji Rosyjskiej zatwierdzono „Koncepcję przejścia Federacji Rosyjskiej do zrównoważonego rozwoju”, która uwzględnia ochronę różnorodności biologicznej jako jeden z najważniejszych kierunków rozwoju Rosji. Rosja, podobnie jak inne kraje, które podpisały i ratyfikowały Konwencję o różnorodności biologicznej, nie działa sama. Projekt Global Environment Facility (GEF) dotyczący ochrony różnorodności biologicznej w Rosji, finansowany przez Międzynarodowy Bank Odbudowy i Rozwoju, rozpoczął się w grudniu 1996 r. Od tego czasu opracowano i przyjęto w 2001 roku Narodową Strategię Ochrony Różnorodności Biologicznej Rosji, rozwijane są mechanizmy ochrony różnorodności biologicznej, wspierane są parki narodowe i rezerwaty przyrody oraz podejmowane są działania mające na celu ochronę różnorodności biologicznej i poprawę sytuacji środowiskowej w różne regiony.

Ta seria samouczków i materiałów referencyjnych ma na celu wypełnienie przynajmniej części próżni istniejącej w Rosji. Wydawać by się mogło, że problematyka ochrony różnorodności biologicznej, omawiana na różnych poziomach, od dawna powinna znaleźć odzwierciedlenie w programach nauczania, standardach nauczania, przynajmniej na specjalnościach środowiskowych. Jednak, jak wykazała dogłębna analiza Państwowych Standardów Oświaty, w żadnym z nich nie znalazły się wprost działy dotyczące badania zjawiska różnorodności biologicznej, metod jej oceny, znaczenia ochrony różnorodności biologicznej dla zrównoważonego rozwoju itp. Podręczników na ten temat praktycznie nie ma.

1. Czym jest różnorodność biologiczna?

różnorodność biologiczna – to setki tysięcy gatunków, a zróżnicowanie w obrębie populacji każdego gatunku oraz zróżnicowanie biocenoz, czyli zróżnicowanie obserwuje się na każdym poziomie – od genów po ekosystemy. Zjawisko to od dawna interesuje człowieka. Najpierw ze zwykłej ciekawości, a potem całkiem świadomie i często w celach praktycznych, człowiek bada swoje środowisko życia. Proces ten nie ma końca, gdyż z każdym stuleciem pojawiają się nowe zadania i zmieniają się sposoby rozumienia składu i struktury biosfery. Rozwiązuje je cały kompleks nauk biologicznych. Badanie różnorodności świata organicznego naszej planety stało się szczególnie istotne po tym, jak zaczęto wyjaśniać rolę samej różnorodności w utrzymaniu stabilności biosfery.

Ochrona różnorodności biologicznej jest głównym zadaniem biologii ochrony przyrody. Różnorodność biologiczna została zdefiniowana przez World Wide Fund for Nature (1989) jako „cała różnorodność form życia na ziemi, miliony gatunków roślin, zwierząt, mikroorganizmów wraz z ich zestawami genów oraz złożone ekosystemy, z których składa się dzika przyroda” . Dlatego różnorodność biologiczna powinna

rozpatrywane na trzech poziomach.

różnorodność genetyczna, odzwierciedlając zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe i ze względu na zmienność osobników;

różnorodność gatunkowa odzwierciedlające różnorodność żywych organizmów (roślin, zwierząt, grzybów i mikroorganizmów). Obecnie opisano około 1,7 miliona gatunków, choć według niektórych szacunków ich łączna liczba sięga nawet 50 milionów;

różnorodność ekosystemów obejmuje różnice między typami ekosystemów, różnorodnością siedlisk i procesami ekologicznymi. Zwracają uwagę na zróżnicowanie ekosystemów nie tylko pod względem elementów strukturalnych i funkcjonalnych, ale także pod względem skali – od mikrobiogeocenozy po biosferę.

Podpisana w czerwcu 1992 roku w Rio de Janeiro Międzynarodowa Konwencja o Różnorodności Biologicznej może być postrzegana głównie jako wyraz ogólnego zaniepokojenia utratą tego, czego nie da się odtworzyć – gatunków istot żywych, z których każdy zajmuje określone miejsce w strukturze biosfera. Czy zjednoczona ludzkość będzie w stanie zachować bioróżnorodność? Zależy to w dużej mierze od zwrócenia uwagi na procesy historyczne i aktualne czynniki, które wpłynęły na rozwój różnorodności biologicznej, jaką znamy, a dokładniej znamy ją w niewielkim stopniu.

Nie wiemy, ile jest gatunków. W samych baldachimach lasów deszczowych może ich być nawet 30 milionów, chociaż większość badaczy przyjmuje bardziej konserwatywną liczbę 5-6 milionów. Jest tylko jeden sposób, aby je uratować - chroniąc lasy tropikalne jako ekosystem przed wycinką zupełną i zanieczyszczeniem. Innymi słowy, aby zachować różnorodność gatunkową, należy przede wszystkim zadbać o różnorodność wyższego poziomu – ekosystemów. Na tym poziomie tundra i pustynie polarne zasługują na nie mniejszą uwagę niż lasy tropikalne, z którymi są porównywalne pod względem parametrów przestrzennych jako podziały strukturalne biosfery, chociaż są znacznie uboższe gatunkowo.

Różnorodność biologiczna (BD) to różnorodność form i procesów zachodzących w świecie organicznym, przejawiająca się na molekularnym poziomie genetycznym, populacyjnym, taksonomicznym i cenotycznym organizacji życia. Chociaż poziomy organizacji są tutaj wymienione w ich tradycyjnej kolejności oddolnej (każdy kolejny poziom obejmuje poprzednie), ten porządek rozważań niewiele pomaga zrozumieć naturę BR. Jeśli interesują nas przyczyny powstania BR (według wierzeń religijnych BR powstało w wyniku aktu stwórczego, którego logika powinna być dostępna także rozumnej istocie), to lepiej przejść od góry do do dołu, zaczynając od biosfery – skorupy ziemskiej zawierającej organizmy i produkty ich przemiany materii. Biosfera nakłada się na fizyczne powłoki Ziemi - skorupę ziemską, hydrosferę i atmosferę, których skład jest w dużej mierze zdeterminowany przez biogenny obieg substancji.

Każda z tych powłok jest z kolei niejednorodna pod względem właściwości fizycznych i składu chemicznego w kierunku działania sił grawitacyjnych i rotacyjnych, które determinują podział na troposferę i stratosferę, oceany, morza brzeżne i wody śródlądowe, kontynenty z ich geomorfologiczną heterogenicznością, itp. Heterogeniczność warunków Jest ona również tworzona przez nierównomierny rozkład napływającej energii słonecznej na powierzchnię ziemi. Równoleżnikową strefę klimatyczną na kontynentach uzupełniają wektory klimatyczne skierowane z wybrzeża w głąb lądu. Regularna zmiana warunków pod względem wysokości nad poziomem morza i głębokości tworzy strefę pionową, która jest nieco podobna do strefy równoleżnikowej. Życie nakłada się na wszystkie te heterogeniczności, tworząc ciągły film, który nie pęka nawet na pustyniach.

Ciągła żywa osłona jest wynikiem długiej ewolucji. Życie powstało co najmniej 3,5 miliarda lat temu, ale przez około 6/7 tego czasu ląd pozostawał praktycznie martwy, podobnie jak głębiny oceaniczne. Ekspansja życia odbywała się poprzez przystosowanie do różnych warunków bytowania, zróżnicowanie form życia, z których każda w ramach swojego siedliska najefektywniej korzysta z zasobów naturalnych (można próbować zastąpić całą różnorodność jednym gatunkiem, jak współczesny człowiek w zasadzie tak, ale w rezultacie drastycznie spadnie efektywność wykorzystania zasobów biosfery).

Warunki zmieniały się nie tylko w przestrzeni, ale także pod wieloma względami podobnie w czasie. Niektóre formy życia okazały się bardziej podatne na zmiany niż inne. Życie zostało przerwane w oddzielnych strefach, ale przynajmniej w ciągu ostatnich 600 milionów lat stale znajdowano formy, które mogły przetrwać kryzys i wypełnić powstałe luki (szczątki większej liczby organizmów drzewnych nie są liczne i nie jesteśmy pewni, czy w historii prekambru życie nie zostało przerwane). W ten sposób BR zapewnia ciągłość życia w czasie.

W miarę jak życie pokrywało powierzchnię planety nieprzerwanym filmem, same organizmy w coraz większym stopniu nabierały znaczenia głównego czynnika kształtowania przestrzeni życiowej, funkcjonalnej struktury biosfery, związanej z biogenną przemianą materii i energii dokonywaną w jej obrębie. jego granice, których skuteczność zapewnia podział ról między organizmami, ich funkcjonalna specjalizacja. . Każda funkcjonalna komórka biosfery - ekosystem - to lokalny zespół organizmów oddziałujących na siebie w procesie obiegu biogenicznego i składników ich środowiska. Przestrzennym wyrazem ekosystemu może być krajobraz, jego facje (w tym przypadku mówi się o biogeocenozie, która według V.N. Sukaczowa obejmuje podłoże geologiczne, glebę, roślinność, populację zwierząt i drobnoustrojów), dowolny składnik krajobraz (zbiornik wodny, gleba, zbiorowiska roślinne) lub pojedynczy organizm z jego zewnętrznymi wewnętrznymi symbiontami.

Przestrzeń funkcjonalna ekosystemu (wielowymiarowa, w przeciwieństwie do fizycznej) jest podzielona na nisze ekologiczne odpowiadające podziałowi ról między organizmami. Każda nisza ma swoją własną formę życia, rodzaj roli, która określa główne cechy morfofizjologiczne organizmów i zależy od nich w sprzężeniu zwrotnym. Tworzenie niszy ekologicznej jest procesem wzajemnym, w którym same organizmy odgrywają aktywną rolę. W tym sensie nisze nie istnieją poza formami życia. Niemniej jednak predeterminacja struktury ekosystemu, związana z jego przeznaczeniem funkcjonalnym, pozwala rozpoznać „puste nisze”, które należy wypełnić, aby struktura mogła się zachować.

Zatem różnorodność biologiczna jest niezbędna do zachowania funkcjonalnej struktury biosfery i jej składowych ekosystemów.

Stabilna kombinacja funkcjonalnie powiązanych form życia tworzy zbiorowisko biotyczne (biocenozę), którego skład jest tym bardziej zróżnicowany, im bardziej złożona jest struktura ekosystemu, a ta ostatnia zależy głównie od stabilności procesów zachodzących w ekosystemie. Tak więc w tropikach różnorodność jest większa, ponieważ fotosynteza nie jest przerywana w ciągu roku.

Inna ważna funkcja BR związana jest z rozwojem i odbudową wspólnoty – zadośćuczynienie. Gatunki pełnią różne role w przebiegu sukcesji autogenetycznej – zmiany stadiów rozwojowych od pionierskiego do kulminacyjnego. Gatunki pionierskie są mało wymagające pod względem jakości i trwałości środowiska oraz mają wysoki potencjał reprodukcyjny. Stabilizując środowisko, stopniowo ustępują miejsca bardziej konkurencyjnym gatunkom. Proces ten przechodzi w fazę końcową (kulminację), która jest w stanie utrzymać terytorium przez długi czas w stanie dynamicznej równowagi. Ponieważ różnorodne wpływy zewnętrzne stale zakłócają sukcesję, monoklimaks najczęściej pozostaje teoretyczną możliwością. Etapy rozwoju nie są całkowicie zastępowane, ale współistnieją w złożonych systemach sukcesyjnych, dając im możliwość odbudowy po destrukcyjnych skutkach. Funkcję regeneracyjną pełnią zwykle szybko rozmnażające się gatunki pionierskie.

Byłoby przesadą twierdzić, że możemy dokładnie określić cel funkcjonalny każdego gatunku w którymkolwiek z wielu ekosystemów. Usunięcie gatunku również nie zawsze prowadzi do ich zniszczenia. Wiele zależy od złożoności ekosystemu (w zbiorowiskach arktycznych o stosunkowo prostej strukturze troficznej udział każdego gatunku jest znacznie wyższy niż w tropikach), jego sukcesyjnych i ewolucyjnych etapach rozwoju, które determinują nakładanie się (powielanie) nisze i redundancja elementów konstrukcyjnych. Jednocześnie powielanie i redundancja w teorii systemów są uważane za czynniki stabilności, tj. mają znaczenie funkcjonalne.

Wszystko to pozwala stwierdzić, że element losowy w BR nie odgrywa znaczącej roli. BR jest funkcjonalny. Każdy z jego elementów składowych jest tworzony przez układ, w który jest włączony, a z kolei, zgodnie z zasadą sprzężenia zwrotnego, określa cechy jego struktury.

Generalnie BR odzwierciedla przestrzenno-czasową i funkcjonalną strukturę biosfery, zapewniając: 1) ciągłość pokrywy życia planety i rozwój życia w czasie, 2) efektywność procesów biogenicznych w ekosystemie, 3) utrzymanie dynamicznej równowagi i odbudowa społeczności.

Nominacje te określają strukturę BR na wszystkich szczeblach hierarchii jej organizacji.

^ Struktura różnorodności biologicznej

Materiał genetyczny większości organizmów zawarty jest w ogromnych cząsteczkach DNA i RNA, nitkowatych polinukleotydach, które mogą wyglądać jak chromosom pierścieniowy lub zestaw chromosomów liniowych, które są niezwykle zróżnicowane pod względem całkowitej zawartości DNA, liczby, kształtu, rozwoju różnych typów heterochromatyny. a także według rodzajów restrukturyzacji, w których uczestniczą. Wszystko to tworzy różnorodne genomy jako złożone systemy, które składają się - w organizmach wyższych - z dziesiątek tysięcy odrębnych elementów genetycznych lub genów. Ich odrębność ma charakter strukturalny (na przykład unikalne lub wielokrotnie powtarzane sekwencje nukleotydowe) lub wyrażana funkcjonalnie, jak w przypadku kodowania białek, odtwarzana jako całość, współzarządzana, zaangażowana w wymianę krzyżową między sparowanymi chromosomami i wreszcie przemieszczanie się przez elementy genomu. Kiedy mechanizmy molekularne nie były rozumiane, idea genu była abstrakcyjna i wyposażona we wszystkie te funkcje, ale teraz wiadomo, że są one wykonywane przez strukturalnie różne cząsteczki genetyczne, które składają się na różne typy genów. W wyniku zmian w składzie nukleotydów, czyli mutacji, podobne odcinki sparowanych chromosomów mają inną budowę. Takie miejsca-loci chromosomalne, znane w kilku stanach, nazywane są polimorficznymi. Polimorfizm genetyczny przekształca się w polimorfizm białek, który jest badany metodami genetyki molekularnej, a ostatecznie w różnorodność genetyczną organizmów. Na tych pochodnych poziomach zróżnicowanie genów występuje w formie pośredniej, ponieważ o cechach decyduje system genetyczny, a nie poszczególne geny.

N. I. Wawiłow wykazał na obszernym materiale, że różnorodność cech dziedzicznych blisko spokrewnionych gatunków powtarza się z taką dokładnością, że można przewidzieć istnienie wariantu jeszcze nie występującego w przyrodzie. W ten sposób ujawniono uporządkowanie zmienności genetycznej (w przeciwieństwie do wyobrażeń o nieprzewidywalności mutacji), w której manifestują się właściwości genomu jako systemu. To fundamentalne uogólnienie, sformułowane jako prawo szeregów homologicznych, leży u podstaw badania struktury BR.

Przekazywanie informacji dziedzicznej z pokolenia na pokolenie odbywa się w procesie reprodukcji organizmów, które mogą być bezpłciowe, płciowe, w postaci przemian pokoleń bezpłciowych i płciowych. Na tę różnorodność nakładają się różnice w mechanizmach determinacji płci, separacji płci itp. Wystarczy pomyśleć o gatunkach ryb, które składają się z niektórych samic (rozmnażanie jest stymulowane przez samce innych gatunków) lub zdolności samic do przemiany w samce, jeśli jest ich za mało, to sobie wyobrazić zróżnicowanie procesów rozrodczych u kręgowców, nie mówiąc już o organizmach takich jak grzyby, gdzie jest ono wielokrotnie wyższe.

Organizmy biorące udział w reprodukcji stanowią zasoby reprodukcyjne gatunku, które są zorganizowane zgodnie z różnorodnością procesów reprodukcyjnych. Jednostkami systemu rozmnażania są demo-lokalne zgrupowania krzyżujących się osobników i populacji – większe zgrupowania w obrębie krajobrazu lub ekosystemu. W związku z tym rozróżnia się populacje geograficzne i koenotyczne, chociaż ich granice mogą się pokrywać.

W procesie rozmnażania zachodzi rekombinacja genów, które niejako należą do całej populacji, tworząc jej pulę genową (o puli genowej mówi się też w szerszym znaczeniu jako ogół genów fauny lub flory jest to częściowo uzasadnione, ponieważ możliwa jest przynajmniej epizodyczna wymiana genów podczas hybrydyzacji lub przenoszenia materiału genetycznego przez mikroorganizmy). Jedność populacji zapewnia jednak nie tylko wspólna pula genowa, ale także wejście w systemy geograficzne lub biologiczne wyższego poziomu.

Populacje sąsiednich krajobrazów czy ekosystemów zawsze wykazują pewne różnice, choć mogą być tak bliskie, że taksonomiści uznają je za ten sam gatunek. Zasadniczo gatunek jest zbiorem populacji wielu historycznie powiązanych ze sobą kompleksów krajobrazowych i (lub) cenotycznych. Integralność gatunku jako systemu wynika z historycznej społeczności jego składowych populacji, przepływu genów między nimi, a także ich podobieństwa adaptacyjnego wynikającego z bliskich warunków życia i funkcji koenotycznych. Te ostatnie czynniki działają również w stosunku do organizmów bezpłciowych, decydując o uniwersalnym znaczeniu gatunku jako głównej jednostki różnorodności biologicznej (często spotykana przerośnięta koncepcja płciowego transferu genów jako najważniejszego kryterium dla gatunku biologicznego każe nam widzieć jako kategorię właściwą wyłącznie organizmom dwupiennym, co jest sprzeczne z praktyką taksonomiczną).

Jak już zauważyliśmy, właściwości gatunku określa ta część przestrzeni ekologicznej, którą on stale zajmuje, tj. nisza ekologiczna. Na wczesnych etapach rozwoju zbiorowisk biologicznych nisze ekologiczne znacznie się pokrywają, ale w ustalonym systemie cenotycznym gatunki z reguły zajmują raczej izolowane nisze, jednak przejście z jednej niszy do drugiej w możliwe jest zarośnięcie (np. w formach przyczepionych z ruchomymi larwami), wejście do różnych zbiorowisk w niektórych przypadkach jako gatunek dominujący, w innych jako gatunek wtórny. Istnieją pewne rozbieżności wśród specjalistów co do natury zbiorowisk biotycznych – albo przypadkowych kolekcji gatunków, które znalazły dla siebie odpowiednie warunki, albo integralnych systemów, takich jak organizmy. Te skrajne punkty widzenia najprawdopodobniej odzwierciedlają różnorodność społeczności, które są całkowicie nierówne pod względem właściwości systemowych. Również gatunki są w różnym stopniu wrażliwe na swoje środowisko koenotyczne, od niezależnych (warunkowo, gdyż należą do zbiorowisk wyższych rang) do „prawdziwych”, według których wyróżnia się zrzeszenia, związki i klasy. To podejście klasyfikacyjne zostało opracowane w Europie Środkowej i jest obecnie powszechnie akceptowane. Bardziej zgrubna klasyfikacja „fizjonomiczna” według gatunków dominujących jest przyjmowana w krajach północnych, gdzie stosunkowo jednorodne formacje leśne nadal zajmują rozległe obszary. W obrębie stref krajobrazowo-klimatycznych grupy charakterystycznych formacji tworzą biomy tundry, lasy tajgi, stepy itp.) - największe podziały krajobrazowo-cenotyczne biosfery.

^ Ewolucja różnorodności biologicznej

BR rozwija się w proces interakcji między biosferą a fizycznymi powłokami Ziemi, na które się nakłada. Ruch skorupy ziemskiej i zjawiska klimatyczne powodują zmiany adaptacyjne w makrostrukturze biosfery. Na przykład klimat lodowcowy charakteryzuje się większą różnorodnością biomów niż klimat nieglacjalny. Nie tylko pustynie polarne, ale także lasy tropikalne zawdzięczają swoje istnienie systemowi cyrkulacji atmosferycznej, który powstaje pod wpływem lodu polarnego (patrz wyżej). Z kolei struktura biomów odzwierciedla kontrast rzeźby i klimatu, różnorodność podłoża geologicznego i gleb – niejednorodność środowiska jako całości. Różnorodność gatunkowa tworzących je zbiorowisk zależy od rozdrobnienia podziału przestrzeni ekologicznej, a to ostatnie od stabilności warunków. Ogólnie liczba gatunków to s==g – py, gdzie a to różnorodność gatunków w zbiorowiskach, p to zróżnicowanie zbiorowisk, a y to zróżnicowanie biomów. Elementy te zmieniają się z określoną częstotliwością, przebudowując cały system BR. Na przykład w mezozoiku (klimat wolny od lodowców) różnorodność roślin w przybliżeniu odpowiada współczesnej w podobnych formacjach krzewów liściastych i letnich lasów zielonych, ale całkowita liczba gatunków jest o połowę mniejsza niż we współczesnym jeden ze względu na małą różnorodność.

Z kolei różnorodność genetyczna zmienia się w zależności od strategii adaptacyjnej gatunku. Podstawową właściwością populacji jest to, że teoretycznie podczas jej reprodukcji częstości genów i genotypów są zachowywane z pokolenia na pokolenie (reguła Hardy'ego-Weinberga), zmieniając się jedynie pod wpływem mutacji, dryfu genetycznego i doboru naturalnego. Powstające w wyniku mutacji warianty struktury loci genetycznych – allele – często nie mają działania adaptacyjnego i stanowią neutralną część polimorfizmu, podlegającą przypadkowym zmianom – dryfowi genów, a nie ukierunkowanej selekcji – stąd model „ niedarwinowskiej" ewolucji.

Chociaż ewolucja różnorodności populacji jest zawsze wynikiem dryfu i selekcji, ich związek zależy od stanu ekosystemów. Jeśli struktura ekosystemu jest zaburzona, selekcja stabilizująca jest osłabiona, wówczas ewolucja nabiera niespójnego charakteru: różnorodność genetyczna wzrasta w wyniku mutagenezy i dryfu bez odpowiedniego wzrostu różnorodności gatunkowej. Stabilizacja ekosystemów ukierunkowuje strategię populacji na bardziej efektywne wykorzystanie zasobów. Jednocześnie silniej zaznaczona heterogeniczność („gruboziarnistość”) środowiska staje się czynnikiem wyboru genotypów najlepiej przystosowanych do „ziarna” mozaiki krajobrazowo-cenotycznej. Jednocześnie neutralny polimorfizm nabiera wartości adaptacyjnej, stosunek dryfu i selekcji zmienia się na korzyść tego drugiego. Stopniowe różnicowanie demów staje się podstawą fragmentacji gatunków. Ewoluujące stale przez tysiąclecia procesy te tworzą wyjątkowo dużą różnorodność gatunkową.

System kieruje zatem ewolucją swoich organizmów składowych (aby uniknąć nieporozumień, zauważamy, że nie ma organizmów poza systemami cenotycznymi: nawet tak zwane grupy koenofobiczne, które zakłócają rozwój społeczności, zaliczane są do systemów wyższej rangi) .

Trend ewolucyjny typu end-to-end charakteryzuje się rosnącą różnorodnością, przerywaną gwałtownymi spadkami w wyniku masowego wymierania gatunków (około połowy pod koniec ery dinozaurów, 65 milionów lat temu). Częstotliwość wymierania pokrywa się z aktywacją procesów geologicznych (ruch

skorupa ziemska, wulkanizm) i zmiany klimatyczne, wskazując na wspólną przyczynę.

W przeszłości J. Cuvier tłumaczył takie kryzysy bezpośrednim wyniszczaniem gatunków w wyniku transgresji mórz i innych katastrof. Karol Darwin i jego zwolennicy w ogóle nie przypisywali kryzysów, przypisując je niekompletności Kroniki geologicznej. Kryzysy są teraz ponad wszelką wątpliwość; co więcej, doświadczamy jednego z nich. Ogólnym wyjaśnieniem kryzysów jest ekosystemowa teoria ewolucji (patrz wyżej), zgodnie z drugą, zmniejszenie różnorodności następuje ze względu na stabilność środowiska, która determinuje tendencję do

uproszczenie struktury ekosystemów (niektóre gatunki są zbędne),

przerwanie sukcesji (rodzaje kulminacji końcowej - stadia skazane są na wyginięcie) i

wzrost minimalnej liczebności populacji (w stabilnym środowisku niewielka liczba osobników zapewnia reprodukcję, możliwe jest „gęste upakowanie” gatunków, ale w sytuacji kryzysowej mała populacja niezdolna do szybkiego wzrostu może łatwo zniknąć) .

Wzorce te odnoszą się również do antropogenicznego kryzysu naszych czasów.

^ Wpływ człowieka na różnorodność biologiczną

Bezpośredni przodkowie człowieka pojawili się około 4,4 miliona lat temu, na początku epoki paleomagnetycznej Gilberta, naznaczonej ekspansją zlodowacenia Antarktydy, wysychaniem i rozprzestrzenianiem się roślinności zielnej na niskich szerokościach geograficznych. Siedlisko, pogranicze lasu tropikalnego i sawanny, stosunkowo słaba specjalizacja uzębienia, anatomia kończyn, przystosowana zarówno do poruszania się na terenach otwartych, jak i do akrobacji na drzewach, świadczą o szerokiej wszy ekologicznej afrykańskiego australopiteka, najstarszy przedstawiciel tej grupy. W przyszłości ewolucja wchodzi w spójną fazę, a różnorodność gatunkowa wzrasta. Dwie linie promieniowania adaptacyjnego - wdzięczne i masywne australopiteki - rozwinęły się na ścieżce specjalizacji pokarmowej, w trzeciej - Homo labilis - na poziomie 2,5 mln lat pojawiły się oznaki aktywności narzędziowej jako warunek poszerzenia niszy pokarmowej.

Ta ostatnia okazała się bardziej obiecująca w niestabilnych warunkach epoki lodowcowej, której fazy kryzysowe odpowiadają szerokiemu rozmieszczeniu gatunków polimorficznych Homo erectus, a później Homo sapiens z rozbieżnością między dużą różnorodnością genetyczną a niską różnorodnością gatunkową, charakterystyczną dla niespójna ewolucja. Każda z nich

Następnie wszedł w fazę zróżnicowania podgatunkowego. Około 30 tysięcy lat temu wyspecjalizowane podgatunki neandertalczyków „rozsądnych” zostały wyparte przez podgatunki nominalne, których fragmentacja przebiegała już wzdłuż linii ewolucji kulturowej, a nie biologicznej. Szerokie możliwości adaptacyjne zapewniły mu względną niezależność od lokalnych ekosystemów, co ostatnio przekształciło się w cenofobię. Jak już zauważyliśmy, cenofobia jest możliwa tylko do pewnego poziomu hierarchii systemów naturalnych. Cenofobia wobec biosfery jako całości skazuje gatunek na samozagładę.

Człowiek ma wpływ na wszystkie czynniki ChAD - przestrzenno-czasową heterogeniczność warunków, strukturę ekosystemów i ich stabilność. Zakłócenie zbiorowiska kulminacyjnego w wyniku wycinki lub pożarów może spowodować pewien wzrost różnorodności gatunkowej ze względu na gatunki pionierskie i następcze. Niejednorodność przestrzenna w niektórych przypadkach wzrasta (np. następuje rozczłonkowanie rozległych połaci leśnych, któremu towarzyszy pewien wzrost różnorodności gatunkowej). Częściej osoba stwarza bardziej jednorodne warunki. Wyraża się to w niwelowaniu rzeźby terenu (na terenach zurbanizowanych), wylesianiu, zaoraniu stepów, osuszaniu bagien, wprowadzaniu gatunków obcych wypierających gatunki rodzime itp.

Wpływ człowieka na czynniki czasowe wyraża się w wielokrotnym przyspieszaniu procesów naturalnych, takich jak pustynnienie czy wysychanie mórz śródlądowych (np. Jeziora Aralskiego, które w przeszłości wielokrotnie wysychało bez ingerencji człowieka). Oddziaływanie człowieka na globalny klimat destabilizuje rytmy biosfery i stwarza ogólną przesłankę do uproszczenia struktury ekosystemów lądowych i wodnych, aw konsekwencji do utraty BR.

W ciągu ostatnich dwóch dekad lasy zmniejszyły się o prawie 200 milionów hektarów, a obecnie szkody wynoszą około 1% pozostałej powierzchni rocznie. Straty te rozkładają się bardzo nierównomiernie: największe szkody wyrządziły lasy tropikalne Ameryki Środkowej, Madagaskaru, Azji Południowo-Wschodniej, ale także w strefie umiarkowanej takie formacje leśne jak sekwoja w Ameryce Północnej i Chinach (metasequoia), mandżurskie lasy czarnej jodły w Primorye itp. Są na skraju wyginięcia.W biomie stepowym nie ma prawie żadnych niezakłóconych siedlisk. W Stanach Zjednoczonych utracono ponad połowę terenów podmokłych, w Czadzie, Kamerunie, Nigerii, Indiach, Bangladeszu, Tajlandii, Wietnamie i Nowej Zelandii - ponad 80%.

Utrata gatunków w wyniku naruszenia siedlisk jest trudna do oszacowania, ponieważ metody uwzględniania różnorodności gatunkowej są bardzo niedoskonałe. Zakładając „umiarkowane” oszacowanie różnorodności owadów na 5 milionów gatunków w lasach tropikalnych i liczbę gatunków proporcjonalną do czwartej potęgi powierzchni, straty spowodowane wylesianiem wyniosłyby 15 000 rocznie. Rzeczywiste straty mogą znacznie różnić się od wyliczonych. Na przykład na Karaibach zachował się nie więcej niż 1% lasów pierwotnych, ale różnorodność rodzimych gatunków ptaków zmniejszyła się tylko o 11%, ponieważ wiele gatunków przetrwało w lasach wtórnych. Jeszcze bardziej problematyczna jest ocena redukcji BD bioty glebowej, która sięga 1000 gatunków bezkręgowców na km2. m. Utratę pokrywy glebowej w wyniku erozji szacuje się łącznie na 6 milionów hektarów rocznie - na tym obszarze może żyć około 6 * 107 gatunków.

Prawdopodobnie największa utrata różnorodności gatunkowej związana jest z rozwojem gospodarczym i zanieczyszczeniem ekosystemów, które charakteryzują się szczególnie wysokim poziomem endemizmu. Należą do nich formacje liściaste basenu Morza Śródziemnego i prowincji Kalekoy w południowej Afryce (6000 gatunków endemicznych), a także jeziora ryftowe (Bajkał - około 1500 gatunków endemicznych, Malawi - ponad 500).

Według (McNeely, 1992) utrata różnorodności gatunkowej według grup od 1600 r. to:

Zniknął pod groźbą

Rośliny wyższe 384 gatunki (0,15%) 18699 (7,4%)

Ryby 23 -»- (0,12%) 320 (1,6%)

Płazy 2-»-(0,05%) 48(1,1%)

Gady 21 -»- (0,33%) 1355 (21,5%)

Ptaki 113-»- (1,23%) 924 (10,0%)

Ssaki 83 -»- (1,99%) 414 (10,0%)

Naruszenie struktury i funkcji ekosystemów wiąże się z ich wykorzystywaniem jako zasobów surowcowych, rekreacyjnych i depozytowych (do składowania odpadów), a wykorzystanie surowe i depozytowe może dać wprost odwrotne skutki. Tak więc nadmierny wypas, usuwanie drzew tworzących baldachim lub zwierzyny łownej zakłócają strukturę troficzną i często przywracają ekosystem do wczesnych stadiów rozwoju, opóźniając sukcesję. Jednocześnie przepływ zanieczyszczeń organicznych do zbiorników wodnych przyspiesza sukcesję, przechodząc ekosystem ze stanu eutroficznego do hipertroficznego.

Wielkość populacji ludzkiej nie zależy zbytnio od wielkości wytępionych gatunków, dlatego sprzężenie zwrotne w systemie „drapieżnik-ofiara” jest naruszane, a osoba ma możliwość całkowitej eksterminacji jednego lub drugiego rodzaju zdobyczy. Ponadto, w swojej roli superdrapieżnika, człowiek eksterminuje nie słabych i chorych, ale wręcz przeciwnie, najbardziej kompletne jednostki (dotyczy to również praktyki drwali polegającej na wycinaniu najpotężniejszych drzew w pierwszej kolejności) .

Jednak największe znaczenie mają szkody pośrednie wynikające z oddziaływań, które zakłócają zrównoważone relacje i procesy w ekosystemach, a tym samym zmieniają kierunek ewolucji gatunków. Zmiany ewolucyjne zachodzą w wyniku mutagenezy, dryfu genetycznego i doboru naturalnego. Promieniowanie i zanieczyszczenia chemiczne mają działanie mutagenne. Wycofywanie zasobów biologicznych – znacznej części populacji naturalnych – zamienia się w czynnik dryfu genów, wymuszając naturalne fluktuacje populacji, utratę różnorodności genetycznej i dając przewagę genotypom o przyspieszonym dojrzewaniu i wysokim potencjale reprodukcyjnym (z tego powodu masowe usuwanie zwykle prowadzi do przyspieszonego dojrzewania i rozdrabniania). Kierunek doboru naturalnego może zmieniać się pod wpływem różnych czynników biologicznych, chemicznych. zanieczyszczenia fizyczne (hałas, elektromagnetyczne itp.). Skażenie biologiczne – celowe lub przypadkowe wprowadzenie obcych gatunków i produktów biotechnologicznych (w tym laboratoryjnych szczepów mikroorganizmów, sztucznych hybryd i organizmów transgenicznych) – jest częstym czynnikiem utraty naturalnej BR. Najbardziej znanymi przykładami są introdukcje łożyskowców do Australii (właściwie reintrodukcja, gdyż żyły one na tym kontynencie wiele milionów lat temu), elodea do zbiorników wodnych Eurazji, ctenofory do Morza Azowskiego, obunogi Corophium cnrvispinHm do Ren z regionu Ponto-Kaspijskiego (od pierwszego pojawienia się w 1987 r. liczba tego gatunku wzrosła do 100 tys. osobników na 1 m2, konkurując z lokalnymi gatunkami zoobentosu, które służą jako pokarm dla ryb handlowych i ptactwa wodnego) . Zanieczyszczeniom biologicznym niewątpliwie sprzyjają zmiany siedlisk w wyniku oddziaływań fizycznych i chemicznych (wzrost temperatury i zasolenia, eutrofizacja w przypadku wprowadzenia obunogów-ciepłolubnych filtratorów),

W niektórych przypadkach narażenie powoduje reakcję łańcuchową o daleko idących konsekwencjach. Na przykład przedostawanie się substancji eutroficznych do wód przybrzeżnych z kontynentu i z hodowli morskich powoduje zakwity wiciowców, wtórne zanieczyszczenie substancjami toksycznymi, śmierć waleni i wzrost rozpuszczalności węglanów, śmierć koralowców i innych form szkieletowych bentosu. Kwasotwórcze zanieczyszczenie zbiorników wodnych, oprócz bezpośredniego wpływu na oddychanie (odkładanie się glinu na skrzelach) i funkcje rozrodcze ryb płazów, grozi wyginięciem wielu gatunków kręgowców wodnych i ptaków ziemnowodnych na skutek spadku biomasa larw widelców, jętek i ochotkowatych.

Te same czynniki zmieniają stosunek genotypów w populacjach zwierząt i roślin, dając przewagę tym, którzy są bardziej odporni na różnego rodzaju stresy.

Zanieczyszczenie staje się również potężnym czynnikiem w doborze naturalnym. Klasycznym przykładem jest wzrost częstości występowania formy melanistycznej motyli Biston betularia na terenach przemysłowych, co starano się tłumaczyć tym, że na pokrytych sadzą pniach są one mniej zauważalne dla ptaków niż formy lekkie. To podręcznikowe wyjaśnienie wydaje się naiwne, ponieważ formy melanistyczne wydają się być bardziej odporne na zanieczyszczenia u wielu gatunków, w tym kotów domowych i ludzi. Ten przykład ostrzega przed uproszczonymi koncepcjami wpływu człowieka na BR.

^ Ochrona różnorodności biologicznej

W starożytności, jak już zauważyliśmy, totemizm i wyrosłe z niego idee religijne przyczyniały się do zachowania poszczególnych gatunków i ich siedlisk. Zachowanie takich reliktów jak miłorząb zawdzięczamy głównie obrzędom religijnym ludów wschodnich. W Ameryce Północnej koloniści europejscy przejęli od lokalnych plemion ich normatywny stosunek do przyrody, podczas gdy w europejskich krajach feudalnych przyroda zachowywana była głównie jako królewskie tereny łowieckie i parki, którymi arystokracja chroniła się przed zbyt bliskimi kontaktami z pospólstwem.

We wczesnych demokracjach motywy moralne i estetyczne zostały wyparte przez motywy ekonomiczne, co często wchodziło w konflikt z zachowaniem BR. Utylitarny stosunek do przyrody przybierał szczególnie brzydkie formy w krajach totalitarnych. P. A. Manteifel, wyrażając oficjalne stanowisko, napisał w 1934 r.: „Te grupy (zwierząt) rozwinęły się bez wpływu (woli) człowieka i w większości nie odpowiadają efektowi ekonomicznemu, jaki można by uzyskać przy racjonalnej zmianie zoologicznej granic i zbiorowisk, w związku z czym stawiamy kwestię odbudowy fauny, w której szczególne miejsce powinna zająć sztuczna migracja zwierząt.

Niemniej nowa arystokracja – kierownictwo partii i osoby jej bliskie – potrzebowała także chronionych łowisk, które nazywano rezerwatami łowieckimi.

W latach 60. ze względu na intensywny rozwój gospodarki rezerwy uległy dwukrotnemu zmniejszeniu. Ponadto przeznaczenie ogromnych obszarów pod monokulturę wpłynęło wyjątkowo niekorzystnie na stan RB. Na początku lat 80. w celu realizacji „programu żywnościowego” zaorano pobocza dróg, granice i utrudnienia, pozbawiając dzikie gatunki ich ostatnich ostoi na terenach zabudowanych.

Niestety tendencje te uległy dalszemu rozwinięciu w okresie pierestrojki w związku z przekazaniem rolnikom nieużytków i rozwojem prywatnej przedsiębiorczości w warunkach chaosu legislacyjnego. Powszechną praktyką stało się samozajmowanie gruntów pod ogródki warzywne, wylesianie pasów zieleni wokół miast, nielegalne wydobywanie rzadkich gatunków i bezpłatna sprzedaż zasobów biologicznych. Rezerwaty nigdy nie były bardzo popularne na lądzie i wraz z osłabieniem kontroli podlegają coraz większej presji ze strony struktur gospodarczych i kłusowników. Rozwój turystyki międzynarodowej szkodzi terytoriom, które wcześniej były chronione jako wrażliwe. Są to poligony wojskowe i tereny przygraniczne (w Niemczech strefa wykluczenia o wymiarach 600x5 km zamieniła się na przestrzeni lat konfrontacji w rodzaj rezerwatu, który jest obecnie deptany przez rzesze turystów).

Jednocześnie można mieć nadzieję na poprawę sytuacji (a zwłaszcza na przekształcenie terenów poreżimowych w rezerwaty przyrody) w związku z powszechnym uznaniem priorytetu ochrony RB. Najbliższym zadaniem jest opracowanie i wzmocnienie programów narodowych. Zwróćmy uwagę na kilka fundamentalnych punktów, które pojawiają się w związku z tym. Inwentaryzacja i ochrona różnorodności biologicznej. Rozpoznanie struktury gatunkowej w wielu przypadkach jest niezbędne do organizacji ochrony. Na przykład hatteria nowozelandzka (tuatara), jedyny przedstawiciel najstarszej grupy gadów dziobogłowych, objęta jest ochroną od 1895 r., ale dopiero niedawno stało się jasne, że istnieją dwa gatunki hatterii z podgatunkami, jeden z gatunek S-guntheri i podgatunek drugiego, S.punctata reischeki, były na skraju wyginięcia, a dziesięć z czterdziestu populacji już zniknęło; przed tradycyjną systematyką w zakresie konserwacji BR jest jeszcze dużo pracy.

Równocześnie dość często wyrażany pogląd, że dla zachowania należy przede wszystkim zinwentaryzować całą różnorodność taksonomiczną, ma nieco demagogiczny wydźwięk. Nie może być mowy o opisaniu całej wielomilionowej różnorodności gatunków w dającej się przewidzieć przyszłości. Gatunki znikają bez zwracania uwagi taksonomów. Bardziej realistycznym podejściem jest opracowanie wystarczająco szczegółowej klasyfikacji syntaksonomicznej zbiorowisk i na tej podstawie zorganizowanie ochrony in situ. Ochrona systemu najwyższego poziomu w pewnym stopniu zapewnia zachowanie jego elementów składowych, z których części nie znamy lub nie znamy w sposób najbardziej ogólny (ale przynajmniej nie wykluczamy możliwości uczenia się w przyszłości). W kolejnych sekcjach rozważymy niektóre zasady organizacji ochrony na podstawie syntaksonomicznej, aby objąć całość lub większość różnorodności taksonomicznej.

Łączenie praw człowieka z prawami zwierząt. Uznanie praw zwierząt nie oznacza odrzucenia ich wykorzystywania. W końcu ludzie są również wykorzystywani legalnie. Nie można zaprzeczyć, że to sprawiedliwe, że człowiek ma więcej praw niż zwierzę, tak jak dorosły ma więcej praw niż dziecko. Jednak bez popadania w terroryzm środowiskowy, który ma głównie charakter prowokacyjny, należy jednak uznać, że rozsądne użycie nie ma nic wspólnego z zabijaniem dla przyjemności lub dla kaprysu, ani też z okrutnymi eksperymentami, które zresztą w większości są bezsensowne, zgodnie z do

różnorodność biologiczna- skrót od "różnorodność biologiczna" - oznacza różnorodność organizmów żywych we wszystkich jej przejawach: od genów po biosferę. Kwestiom badania, użytkowania i ochrony różnorodności biologicznej zaczęto poświęcać dużo uwagi po podpisaniu przez wiele państw Konwencji o różnorodności biologicznej (Konferencja ONZ ds. Środowiska i Rozwoju, Rio de Janeiro, 1992).

Istnieją trzy główne rodzaj różnorodności biologicznej:

- różnorodność genetyczna, odzwierciedlając zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe i ze względu na zmienność osobników;

- różnorodność gatunkowa odzwierciedlające różnorodność żywych organizmów (roślin, zwierząt, grzybów i mikroorganizmów). Obecnie opisano około 1,7 miliona gatunków, choć według niektórych szacunków ich łączna liczba sięga nawet 50 milionów;

- różnorodność ekosystemów obejmuje różnice między typami ekosystemów, różnorodnością siedlisk i procesami ekologicznymi. Zwracają uwagę na zróżnicowanie ekosystemów nie tylko pod względem elementów strukturalnych i funkcjonalnych, ale także pod względem skali – od mikrobiogeocenozy po biosferę;

Wszystkie rodzaje różnorodności biologicznej połączone: Różnorodność genetyczna zapewnia różnorodność gatunkową. Różnorodność ekosystemów i krajobrazów stwarza warunki do powstawania nowych gatunków. Wzrost różnorodności gatunkowej zwiększa ogólny potencjał genetyczny żywych organizmów biosfery. Każdy gatunek przyczynia się do różnorodności – z tego punktu widzenia nie ma gatunków bezużytecznych i szkodliwych.

Dystrybucja gatunków na powierzchni planety nierównomiernie. Różnorodność gatunkowa w siedliskach przyrodniczych jest największa w strefie tropikalnej i maleje wraz ze wzrostem szerokości geograficznej. Najbogatszymi w różnorodność gatunkową ekosystemami są tropikalne lasy deszczowe, które zajmują około 7% powierzchni planety i zawierają ponad 90% wszystkich gatunków.

W historii geologicznej Ziemi w biosferze istniała stała pojawianie się i wymieranie gatunków Wszystkie gatunki mają skończony czas życia. Wymieranie zostało zrekompensowane pojawieniem się nowych gatunków, w wyniku czego ogólna liczba gatunków w biosferze wzrosła. Wymieranie gatunków jest naturalnym procesem ewolucji, który zachodzi bez interwencji człowieka.

Obecnie pod wpływem czynników antropogenicznych występuje zmniejszenie różnorodności biologicznej ze względu na eliminację (wymieranie, niszczenie) gatunków. W ostatnim stuleciu pod wpływem działalności człowieka tempo wymierania gatunków wielokrotnie przekraczało tempo naturalne (według niektórych szacunków 40 tys. razy). Następuje nieodwracalne i nieskompensowane zniszczenie unikalnej puli genów planety.

Może nastąpić eliminacja gatunków w wyniku działalności człowieka w dwie strony- eksterminacja bezpośrednia (polowania, rybołówstwo) i pośrednia (niszczenie siedlisk, zakłócanie oddziaływań troficznych). Przełowienie jest najbardziej oczywistą bezpośrednią przyczyną bezpośredniego spadku liczby gatunków, ale ma znacznie mniejszy wpływ na wymieranie niż pośrednie przyczyny zmiany siedlisk (np. chemiczne zanieczyszczenie rzeki lub wylesianie).

Różnorodność osłony biotycznej, lub różnorodność biologiczna, jest jednym z czynników optymalnego funkcjonowania ekosystemów i całej biosfery. Różnorodność biologiczna zapewnia odporność ekosystemów na stresy zewnętrzne i utrzymuje w nich dynamiczną równowagę. Żywe od nieożywionych różnią się przede wszystkim o kilka rzędów wielkości wielką różnorodnością i zdolnością nie tylko do zachowania tej różnorodności, ale także do znacznego jej zwiększenia w toku ewolucji. Ogólnie ewolucję życia na Ziemi można postrzegać jako proces strukturyzacji biosfery, proces zwiększania różnorodności organizmów żywych, form i poziomów ich organizacji, proces powstawania mechanizmów zapewniających stabilność życia systemów i ekosystemów w ciągle zmieniających się warunkach naszej planety. To właśnie zdolność ekosystemów do utrzymywania równowagi, wykorzystując do tego dziedziczne informacje żywych organizmów, czyni biosferę jako całość i lokalne ekosystemy systemami materialno-energetycznymi w pełnym tego słowa znaczeniu.

Na tym zdjęciu widzimy wiele rodzajów roślin rosnących razem na łące na równinie zalewowej rzeki. Budyumkan w południowo-wschodniej części regionu Chita. Po co przyrodzie tyle gatunków na jednej łące? O tym jest ten wykład.

Rosyjski geobotanik LG Ramenski w 1910 sformułował zasadę ekologicznej indywidualności gatunków – zasadę, która jest kluczem do zrozumienia roli bioróżnorodności w biosferze. Widzimy, że wiele gatunków żyje razem w każdym ekosystemie w tym samym czasie, ale rzadko myślimy o ekologicznym znaczeniu tego faktu. Ekologiczny indywidualność gatunki roślin żyjące w tym samym zbiorowisku roślin w tym samym ekosystemie pozwalają zbiorowisku na szybką odbudowę, gdy zmieniają się warunki zewnętrzne. Na przykład w suchym lecie w tym ekosystemie główną rolę w zapewnieniu cyklu biologicznego odgrywają osobniki gatunku A, które są bardziej przystosowane do życia z niedoborem wilgoci. W roku wilgotnym osobniki gatunku A nie są w stanie optymalnym i nie mogą zapewnić cyklu biologicznego w zmienionych warunkach. W tym roku główną rolę w zapewnieniu cyklu biologicznego w tym ekosystemie zaczynają odgrywać osobniki gatunku B. Trzeci rok okazał się chłodniejszy, w tych warunkach ani gatunek A, ani gatunek B nie są w stanie zapewnić pełnego wykorzystania zasobów ekologicznych potencjał tego ekosystemu. Ale ekosystem szybko się odbudowuje, ponieważ występują w nim osobniki gatunku B, które nie potrzebują ciepłej pogody i dobrze fotosyntetyzują w niskich temperaturach.

Każdy gatunek organizmów żywych może istnieć w pewnym przedziale wartości czynników zewnętrznych. Poza tymi wartościami osobniki gatunku umierają. Na diagramie widzimy granice wytrzymałości (granice tolerancji) gatunku według jednego z czynników. W tych granicach, tamoptymalna strefa, najkorzystniejsza dla gatunku, oraz dwie strefy ucisku. Zasada LG Ramensky o ekologicznej indywidualności gatunków twierdzi, że granice wytrzymałości i optymalne strefy u różnych gatunków żyjących razem nie pokrywają się.

W przyrodzie znajdujemy wiele czynników lub mechanizmów, które zapewniają i utrzymują wysoką różnorodność gatunkową lokalnych ekosystemów. Przede wszystkim do takich czynników należy nadmierna reprodukcja i nadprodukcja nasion i owoców. W przyrodzie produkuje się setki i tysiące razy więcej nasion i owoców, niż jest to konieczne do uzupełnienia naturalnych strat spowodowanych przedwczesną śmiercią i umieraniem ze starości.

Dzięki przystosowaniu do rozsiewania owoców i nasion na duże odległości zalążki nowych roślin padają nie tylko na tereny, które obecnie sprzyjają ich wzrostowi, ale także na tereny, których warunki są niekorzystne dla wzrostu i rozwoju osobników tych gatunków . Niemniej jednak nasiona te kiełkują tutaj, przez pewien czas znajdują się w stanie depresji i umierają. Dzieje się tak, dopóki warunki środowiskowe są stabilne. Ale jeśli warunki się zmienią, to sadzonki gatunków nietypowych dla tego ekosystemu, wcześniej skazanych na śmierć, zaczynają tu rosnąć i rozwijać się, przechodząc pełny cykl rozwoju ontogenetycznego (indywidualnego). Ekolodzy twierdzą, że w naturze jest potężna presja różnorodności życia do wszystkich lokalnych ekosystemów.

Ogólny puli genów pokrycia terenu- jego florystyczno-lokalne ekosystemy tego regionu są najpełniej wykorzystywane ze względu na presję bioróżnorodności. Jednocześnie lokalne ekosystemy stają się bogatsze gatunkowo. Podczas ich formowania i przebudowy przeprowadzana jest selekcja ekologiczna odpowiednich składników spośród większej liczby wnioskodawców, których diagermy dostały się do danego siedliska. Tym samym zwiększa się prawdopodobieństwo powstania ekologicznie optymalnego zbiorowiska roślinnego.

Zatem czynnikiem stabilności lokalnego ekosystemu jest nie tylko różnorodność gatunków żyjących w tym lokalnym ekosystemie, ale także różnorodność gatunków w ekosystemach sąsiednich, z których możliwe jest wprowadzenie diagerm (nasion i zarodników). Dotyczy to nie tylko roślin, które prowadzą przywiązany tryb życia, ale jeszcze bardziej zwierząt, które mogą przemieszczać się z jednego lokalnego ekosystemu do drugiego. Wiele osobników zwierząt, nie należących konkretnie do żadnego z lokalnych ekosystemów (biogeocenoz), odgrywa jednak ważną rolę ekologiczną i uczestniczy w zapewnieniu cyklu biologicznego w kilku ekosystemach jednocześnie. Co więcej, mogą alienować biomasę w jednym lokalnym ekosystemie i wyrzucać odchody w innym, stymulując wzrost i rozwój roślin w tym drugim lokalnym ekosystemie. Czasami taki transfer materii i energii z jednego ekosystemu do drugiego może być niezwykle potężny. Ten przepływ łączy zupełnie różne ekosystemy.

Różnorodność gatunków i różnorodność form życia czy ekobiomorfów to nie to samo. Pokażę to na przykładzie. Na łące gatunków, rodzajów i rodzin roślin może żyć 2-3 razy więcej niż w ciemnym lesie iglastym. Jednak w zakresie ekobiomorfów i synuzji okazuje się, że bioróżnorodność boru ciemnego jako ekosystemu jest znacznie wyższa niż bioróżnorodność łąki jako ekosystemu. Na łące mamy 2-3 klasy ekobiomorfów, aw borze ciemnym 8-10 klas. Na łące występuje wiele gatunków, ale wszystkie należą albo do klasy ekobiomorfów, wieloletnich mezofitycznych traw letnich, albo do klasy traw jednorocznych, albo do klasy zielonych mchów. W lesie różne klasy ekobiomorfów to: ciemne drzewa iglaste, drzewa liściaste, krzewy liściaste, krzewy liściaste, wieloletnie mezofityczne trawy zielone, zielone mchy, porosty epigeiczne, porosty epifityczne.

Różnorodność biologiczna organizmów w biosferze nie ogranicza się do różnorodności taksonów i różnorodności ekobiomorfów organizmów żywych. Przykładowo możemy dostać się na teren, który w całości zajęty jest przez jeden lokalny ekosystem żywiołów – wysokie bagno, czy wilgotny ols u ujścia dużej rzeki. Na innym obszarze tego samego terytorium spotkamy co najmniej 10-15 typów lokalnych ekosystemów elementarnych. Ekosystemy borów iglastych na dnie dolin rzecznych są tu regularnie zastępowane przez ekosystemy borów cedrowo-dębowych na południowych łagodnych zboczach gór, mieszańców modrzewiowo-dębowych na północnych łagodnych zboczach gór. , lasy świerkowo-jodłowe w górnej części północnych stromych zboczy gór oraz ekosystemy stepowych łąk i roślinności kępowej na stromych południowych zboczach gór. Łatwo zrozumieć, co to jest wewnątrzkrajobrazowe zróżnicowanie ekosystemów zdeterminowane nie tylko różnorodnością ich składowych gatunków i ekobiomorfów, ale także różnorodność tła krajobrazu ekologicznego związane przede wszystkim z różnorodnością ukształtowania terenu, różnorodnością gleb i znajdujących się pod nimi skał.

Procesy wymierania gatunków w biosferze są kompensowane przez procesy specjacji. Jeśli równowaga tych dwóch procesów zostanie zachwiana na korzyść wymierania, to Ziemię najprawdopodobniej czeka los Wenus – czyli atmosfera dwutlenku węgla i pary wodnej, temperatura powierzchni około +200 stopni Celsjusza, odparowane oceany i morzach. Życie na bazie białka w takich warunkach jest oczywiście po prostu niemożliwe. Stając się potężną siłą geologiczną, ludzkość musi wziąć odpowiedzialność nie tylko za przyszłość swoich dzieci i wnuków, ale także za przyszłość całej biosfery. A ta przyszłość będzie w dużej mierze zależała od tego, jak daleko proces wymierania gatunków w biosferze Ziemi opóźni się w stosunku do procesu powstawania nowych gatunków.

Dla księgowości gatunków, które są na skraju wyginięcia, wiele krajów tworzy Czerwone Księgi - wykazy rzadkich i zagrożonych gatunków organizmów żywych. W celu zachowania i zachowania różnorodności biologicznej tworzone są specjalnie chronione obszary przyrodnicze – obszary chronione (rezerwaty, parki narodowe itp.), banki danych genetycznych. Zachowanie pojedynczego gatunku jest możliwe tylko wtedy, gdy chronione jest jego siedlisko wraz z całym kompleksem wchodzących w jego skład gatunków, warunków klimatycznych, geofizycznych i innych. Szczególną rolę odgrywa ochrona gatunków środowiskotwórczych (gatunków edukacyjnych), które tworzą wewnętrzne środowisko ekosystemu. Tworzenie obszarów chronionych ma na celu ochronę nie tylko pojedynczych gatunków, ale całych kompleksów i krajobrazów.

Rezerwy służą również do oceny i monitorowanie stan różnorodności biologicznej. Obecnie w Rosji nie ma jednolitego systemu monitorowania stanu różnorodności biologicznej. Najpełniejsza i trwała kontrola nad zmianami składowych różnorodności biologicznej sprawowana jest w rezerwatach. Rezerwaty corocznie przygotowują raporty o stanie ekosystemów („Kroniki Przyrody”) – zestawienia danych o stanie obszarów chronionych, chronionych populacjach roślin i zwierząt. W niektórych rezerwatach od ponad 50 lat prowadzone są „Kroniki Przyrody”, które obejmują ciągłe serie danych o liczebności zwierząt, różnorodności biologicznej, dynamice ekosystemów, a także dane o obserwacjach klimatu.

Część rezerwatów Rosji (18) jest częścią międzynarodowej sieci rezerwatów biosfery, utworzonej specjalnie w celu monitorowania stanu bioróżnorodności, procesów klimatycznych, biogeochemicznych i innych w skali biosfery.

powody potrzebować ochrona różnorodność biologiczna wiele: potrzeba zasobów biologicznych dla zaspokojenia potrzeb ludzkości (żywność, materiały, lekarstwa itp.), aspekty etyczne i estetyczne (życie jest wartością samą w sobie) itp. Jednak głównym powodem zachowania różnorodności biologicznej jest to, że odgrywa ona wiodącą rolę w zapewnieniu trwałości ekosystemów i biosfery jako całości (pochłanianie zanieczyszczeń, stabilizacja klimatu, zapewnienie warunków odpowiednich do życia). Różnorodność biologiczna pełni funkcję regulacyjną w realizacji wszystkich procesów biogeochemicznych, klimatycznych i innych na Ziemi. Każdy gatunek, bez względu na to, jak nieistotny może się wydawać, przyczynia się do zapewnienia trwałości nie tylko „rodzimego” lokalnego ekosystemu, ale biosfery jako całości.

EKOLOGIA GLEBY

WYKŁAD № 8,9,10

TEMAT:

Ekologiczne funkcje gleb. Przemiany biochemiczne górnych warstw litosfery. Przemiany wód powierzchniowych w podziemne i udział w tworzeniu odpływów rzecznych. Regulacja reżimu gazowego atmosfery . Funkcja ekologiczna gleb. Udział gleb w kształtowaniu przepływu geochemicznego pierwiastków.

Pokrywa glebowa tworzy jedną z geofizycznych skorup Ziemi - pedosferę. Główne funkcje geosferyczne gleby jako ciała naturalnego wynikają z położenia gleby na styku przyrody ożywionej i nieożywionej. A głównym jest zapewnienie życia na Ziemi. To w glebie zakorzeniają się rośliny lądowe, żyją w niej małe zwierzęta, ogromna masa mikroorganizmów. W wyniku formowania się gleby, to właśnie w glebie następuje koncentracja wody i niezbędnych dla organizmów składników mineralnych w postaci dostępnych im związków chemicznych. Gleba jest więc warunkiem istnienia życia, ale jednocześnie gleba jest konsekwencją życia na Ziemi.

Globalne funkcje gleb w biosferze opierają się na następujących podstawowych cechach. Po pierwsze, gleba służy jako siedlisko i fizyczne wsparcie dla ogromnej liczby organizmów; po drugie, gleba jest niezbędnym, niezastąpionym ogniwem i regulatorem cykli biogeochemicznych, praktycznie przez glebę przebiegają cykle wszystkich biogenów.

Czym jest różnorodność biologiczna?

Ochrona różnorodności biologicznej jest głównym zadaniem biologii ochrony przyrody. Różnorodność biologiczna została zdefiniowana przez World Wide Fund for Nature (1989) jako „cała różnorodność form życia na ziemi, miliony gatunków roślin, zwierząt, mikroorganizmów wraz z ich zestawami genów oraz złożone ekosystemy, z których składa się dzika przyroda” .

Dlatego bioróżnorodność należy rozpatrywać na trzech poziomach. Różnorodność biologiczna na poziomie gatunkowym obejmuje całą gamę gatunków na Ziemi od bakterii i pierwotniaków po królestwo roślin wielokomórkowych, zwierząt i grzybów. Na mniejszą skalę różnorodność biologiczna obejmuje różnorodność genetyczną gatunków, zarówno z geograficznie odległych populacji, jak i osobników z tej samej populacji. Różnorodność biologiczna obejmuje również różnorodność zbiorowisk biologicznych, gatunków, ekosystemów tworzonych przez zbiorowiska oraz interakcje między tymi poziomami.

Dla ciągłego przetrwania gatunków i społeczności naturalnych konieczne są wszystkie poziomy różnorodności biologicznej, z których wszystkie są również ważne dla ludzi. Różnorodność gatunkowa ukazuje bogactwo ewolucyjnych i ekologicznych adaptacji gatunków do różnych środowisk. Różnorodność gatunkowa służy jako źródło różnorodnych zasobów naturalnych dla ludzi. Na przykład tropikalne lasy deszczowe z najbogatszą różnorodnością gatunków wytwarzają niezwykłą różnorodność produktów roślinnych i zwierzęcych, które można wykorzystać do produkcji żywności, budownictwa i medycyny. Różnorodność genetyczna jest niezbędna każdemu gatunkowi do zachowania zdolności reprodukcyjnej, odporności na choroby i zdolności przystosowywania się do zmieniających się warunków. Różnorodność genetyczna zwierząt domowych i roślin uprawnych jest szczególnie cenna dla osób pracujących nad programami hodowlanymi mającymi na celu utrzymanie i doskonalenie nowoczesnych gatunków rolniczych.

Różnorodność na poziomie społeczności to zbiorowa reakcja gatunków na różne warunki środowiskowe. Zbiorowiska biologiczne występujące na pustyniach, stepach, lasach i terenach zalewowych utrzymują ciągłość normalnego funkcjonowania ekosystemu, zapewniając mu „utrzymanie” np. poprzez ochronę przeciwpowodziową, ochronę gleby przed erozją, filtrację powietrza i wody.

Zdrowe środowisko ma wielką wartość ekonomiczną, estetyczną i etyczną. Utrzymanie zdrowego środowiska oznacza utrzymywanie w dobrym stanie wszystkich jego elementów: ekosystemów, społeczności, gatunków i różnorodności genetycznej. Początkowe drobne zaburzenia w każdym z tych elementów mogą ostatecznie doprowadzić do jego całkowitego zniszczenia. Jednocześnie zbiorowiska degradują się i kurczą przestrzennie, tracą znaczenie w ekosystemie i ostatecznie zanikają. Ale tak długo, jak zachowane zostaną wszystkie pierwotne gatunki społeczności, nadal może się ona odrodzić. Kiedy gatunek maleje, zmniejsza się zmienność wewnątrzgatunkowa, co może prowadzić do takich zmian genetycznych, po których gatunek nie może się już odrodzić. Potencjalnie, po skutecznych działaniach ratunkowych w odpowiednim czasie, gatunek może przywrócić swoją zmienność genetyczną poprzez mutacje, selekcję naturalną i rekombinacje. Ale w zagrożonym gatunku wyjątkowość informacji genetycznej zawartej w jego DNA i kombinacje cech, które posiada, są tracone na zawsze. Jeśli gatunek wymarł, jego populacji nie da się już odtworzyć; społeczności, do których należeli, są bezpowrotnie zubożone, a potencjalna wartość gatunku dla człowieka ostatecznie zatracona.

Chociaż siedlisko nie zostało jawnie zniszczone ani podzielone, zamieszkujące je społeczności mogą zostać głęboko dotknięte działalnością człowieka. Czynniki zewnętrzne, które nie zmieniają dominującej struktury roślinnej zbiorowiska, mogą jednak prowadzić do zaburzeń w zbiorowiskach biologicznych i ostatecznie do wyginięcia gatunków, chociaż zaburzenia te nie są od razu zauważalne. Na przykład w lasach liściastych strefy umiarkowanej degradacja siedlisk może być spowodowana częstymi niekontrolowanymi pożarami nizin; pożary te niekoniecznie niszczą dojrzałe drzewa, ale stopniowo zubażają bogate zbiorowiska leśnych roślin zielnych i owadów runa leśnego. Bez wiedzy opinii publicznej statki rybackie przeorują co roku włokami ok. 15 mln km2 dna oceanu, czyli niszczą obszar 150 razy większy niż obszar lasów wyciętych w tym samym okresie. Włoki z łodzi rybackich niszczą delikatne stworzenia, takie jak ukwiały i gąbki, oraz zmniejszają różnorodność gatunkową, biomasę i zmieniają struktury społeczności.

Zanieczyszczenie środowiska jest najbardziej powszechną i podstępną formą jego niszczenia. Najczęściej jest to spowodowane pestycydami, nawozami i chemikaliami, ściekami przemysłowymi i komunalnymi, emisjami gazów z fabryk i samochodów oraz osadami wypłukiwanymi ze wzgórz. Wizualnie tego typu zanieczyszczenia często są mało zauważalne, choć występują wokół nas na co dzień w niemal każdym zakątku świata. Globalny wpływ zanieczyszczeń na jakość wody, jakość powietrza, a nawet klimat planety znajduje się w centrum uwagi nie tylko ze względu na zagrożenie dla różnorodności biologicznej, ale także ze względu na wpływ na ludzkie zdrowie. Chociaż zanieczyszczenie środowiska jest czasami bardzo widoczne i przerażające, jak w przypadku masowych wycieków ropy i 500 pożarów szybów naftowych, które miały miejsce podczas wojny w Zatoce Perskiej, najbardziej groźne są ukryte formy zanieczyszczeń, głównie dlatego, że ich skutki manifestują się niewłaściwie z dala.

Zintegrowane podejście do ochrony różnorodności biologicznej i poprawy życia ludzkości, realizowane poprzez system surowych zasad, nagród i kar oraz monitoring środowiska, powinno zmienić fundamentalne wartości naszego materialnego społeczeństwa. Etyka środowiskowa, nowy i prężnie rozwijający się kierunek w filozofii, odzwierciedla etyczną wartość natury świata. Jeśli nasze społeczeństwo będzie oparte na zasadach etyki środowiskowej, to ochrona środowiska naturalnego i zachowanie różnorodności biologicznej staną się kierunkiem podstawowym i priorytetowym. naturalny

konsekwencjami będą: zmniejszone zużycie zasobów, powiększanie obszarów chronionych oraz dążenie do ograniczenia przyrostu ludności świata. Przez tysiące lat wiele tradycyjnych kultur z powodzeniem współżyło ze sobą dzięki

etyka społeczna wspierająca osobistą odpowiedzialność i efektywne zarządzanie zasobami – a to może stać się priorytetem dla współczesnych.

W obronie ochrony wszystkich gatunków, niezależnie od ich wartości ekonomicznej, można wysunąć kilka argumentów etycznych. Poniższe rozumowanie jest ważne dla biologii konserwatorskiej, ponieważ zapewnia logiczną obronę rzadkich gatunków i gatunków bez widocznej wartości ekonomicznej.

Każdy gatunek ma prawo do istnienia . Wszystkie gatunki reprezentują unikalne biologiczne rozwiązanie problemu przetrwania. Na tej podstawie należy zagwarantować istnienie każdego gatunku, niezależnie od rozmieszczenia tego gatunku i jego wartości dla ludzkości. Nie zależy to od obfitości gatunku, od jego rozmieszczenia geograficznego, od tego, czy jest to gatunek starożytny, czy pojawił się niedawno, czy ma znaczenie gospodarcze, czy nie. Wszystkie gatunki są częścią istnienia i dlatego mają tyle samo praw do życia, co ludzie. Każdy gatunek jest wartościowy sam w sobie, niezależnie od ludzkich potrzeb. Oprócz tego, że ludzie nie mają prawa do niszczenia gatunków, muszą być również odpowiedzialni za podejmowanie działań zapobiegających wyginięciu gatunku w wyniku działalności człowieka. Argument ten przewiduje, że człowiek wzniesie się ponad ograniczoną perspektywę antropocentryczną, stanie się częścią życia i utożsami się z większą wspólnotą życia, w której będziemy szanować wszystkie gatunki i ich prawo do istnienia.

Jak można nadawać prawo do istnienia i stanowić prawo chroniące gatunki pozbawione ludzkiej świadomości i koncepcji moralności, prawa i obowiązku? Co więcej, w jaki sposób gatunki niezwierzęce, takie jak mchy lub grzyby, mogą mieć prawa, skoro nie mają nawet układu nerwowego, aby odpowiednio postrzegać swoje środowisko? Wielu etyków środowiskowych uważa, że ​​gatunki mają prawo do życia, ponieważ rozmnażają się i nieustannie dostosowują do zmieniających się środowisk. Przedwczesne wymieranie gatunków w wyniku działalności człowieka niszczy ten naturalny proces i można je uznać za „superkilling”, gdyż zabija nie tylko pojedynczych przedstawicieli, ale także przyszłe pokolenia gatunków, ograniczając proces ewolucji i specjacji.

Wszystkie typy są współzależne. . Gatunki jako części naturalnych społeczności oddziałują na siebie w złożony sposób. Utrata jednego gatunku może mieć daleko idące konsekwencje dla innych gatunków w społeczności. W efekcie inne gatunki mogą wyginąć, a całe zbiorowisko ulega destabilizacji w wyniku wymierania grup gatunków. Hipoteza Gai głosi, że w miarę jak dowiadujemy się więcej o procesach globalnych, coraz częściej odkrywamy, że wiele chemicznych i fizycznych parametrów atmosfery, klimatu i oceanów jest powiązanych z procesami biologicznymi na zasadzie samoregulacji. Jeśli tak jest, to nasze instynkty samozachowawcze powinny skłonić nas do zachowania różnorodności biologicznej. Gdy świat wokół nas kwitnie, my też się rozwijamy. Mamy obowiązek zachowania systemu jako całości, ponieważ przetrwa on tylko jako całość. Ludzie jako sumienni gospodarze są odpowiedzialni za Ziemię. Wielu wyznawców wierzeń religijnych uważa niszczenie gatunków za niedopuszczalne, ponieważ wszystkie one są tworami Boga. Jeśli Bóg stworzył świat, to stworzone przez Boga gatunki mają wartość. Zgodnie z tradycjami judaizmu, chrześcijaństwa i islamu odpowiedzialność człowieka za ochronę gatunków zwierząt i roślin jest niejako artykułem umowy z Bogiem. Hinduizm i buddyzm również bezwzględnie domagają się zachowania życia w środowisku naturalnym.

Ludzie są odpowiedzialni za przyszłe pokolenia. Z czysto etycznego punktu widzenia, jeśli wyczerpiemy zasoby naturalne Ziemi i doprowadzimy do wyginięcia gatunków, to przyszłe pokolenia ludzi będą musiały zapłacić cenę niższego poziomu i jakości życia. Dlatego współczesna ludzkość musi wykorzystywać zasoby naturalne w sposób konserwatorski, zapobiegający niszczeniu gatunków i społeczności. Możemy sobie wyobrazić, że pożyczamy Ziemię od przyszłych pokoleń, a kiedy ją od nas otrzymają, zastaną ją w dobrym stanie.

Korelacja między interesami człowieka a różnorodnością biologiczną. Uważa się czasem, że troska o ochronę przyrody uwalnia od troski o ludzkie życie, ale tak nie jest. Zrozumienie złożoności ludzkiej kultury i świata przyrody sprawia, że ​​człowiek szanuje i chroni wszelkie życie w jego wielu formach. Prawdą jest również, że ludzie będą prawdopodobnie w stanie lepiej chronić różnorodność biologiczną, gdy będą mieli pełne prawa polityczne, zapewnią środki do życia i wiedzę na temat kwestii środowiskowych. Walka o postęp społeczny i polityczny ludzi biednych i pozbawionych praw obywatelskich jest porównywalna pod względem wysiłków do ochrony środowiska. Przez długi czas kształtowania się człowieka podążał naturalną drogą „odsłaniania wszelkich form życia” i „zrozumienia wartości tych form”. Jest to postrzegane jako rozszerzenie zakresu moralnych obowiązków jednostki:

rozszerzenie jego osobistej odpowiedzialności na krewnych, na swoją grupę społeczną, na całą ludzkość, zwierzęta, wszystkie gatunki, ekosystemy i ostatecznie na całą Ziemię.

Natura ma swoją własną wartość duchową i estetyczną, która przewyższa jej wartość ekonomiczną. W całej historii zauważono, że myśliciele religijni, poeci, pisarze, artyści i muzycy czerpali inspirację z natury. Dla wielu osób podziwianie dziewiczej przyrody było ważnym źródłem inspiracji. Samo czytanie o gatunkach lub obserwacje w muzeach, ogrodach, ogrodach zoologicznych, filmy o przyrodzie - to wszystko za mało. Prawie każdy czerpie przyjemność estetyczną z dzikiej przyrody i krajobrazów. Miliony ludzi lubi aktywny kontakt z naturą. Utrata różnorodności biologicznej zmniejsza tę przyjemność. Na przykład, jeśli wiele wielorybów, dzikich kwiatów i motyli wymrze w ciągu najbliższych kilku dekad, to przyszłe pokolenia artystów i dzieci na zawsze zostaną pozbawione czarujących, żywych obrazów.

Różnorodność biologiczna jest niezbędna do określenia pochodzenia życia. Istnieją trzy główne tajemnice światowej nauki: jak powstało życie, skąd wzięła się cała różnorodność życia na Ziemi i jak ewoluuje ludzkość. Tysiące biologów pracuje nad rozwiązaniem tych problemów i prawie nie zbliża się do ich zrozumienia. Na przykład taksonomowie niedawno odkryli za pomocą technik molekularnych, że krzew z wyspy Nowa Kaledonia na Oceanie Spokojnym reprezentuje jedyny ocalały gatunek ze starożytnego rodzaju roślin kwitnących. Jednak gdy takie gatunki znikają, traci się ważne wskazówki do rozwiązania głównych zagadek, a tajemnica staje się coraz bardziej nie do rozwiązania. Jeśli najbliżsi krewni człowieka — szympansy, pawiany, goryle i orangutany — znikną, stracimy ważne wskazówki do zrozumienia ewolucji człowieka.

itp. Wszystko to dowodzi Co wyróżnia filozofia różnorodność podejścia do własnych... metod poznania (fizycznych, chemicznych, biologiczny itp.), chociaż ona w większości… i rozważenie, czy Co taki sama filozofia, badanie jej historii...

różnorodność biologiczna

różnorodność biologiczna (biologiczna różnorodność) - różnorodność życia we wszystkich jego przejawach. Różnorodność biologiczna rozumiana jest również jako różnorodność na trzech poziomach organizacji: różnorodność genetyczna (różnorodność genów i ich wariantów – alleli), różnorodność gatunkowa (różnorodność gatunków w ekosystemach) i wreszcie różnorodność ekosystemów, czyli różnorodność same ekosystemy.
Główne koncepcje naukowe różnorodności biologicznej zostały sformułowane dopiero w połowie XX wieku, co jest bezpośrednio związane z rozwojem metod ilościowych w biologii.

Historia

Pochodzenie terminu „różnorodność biologiczna” jest dyskusyjne. Uważa się, że wyrażenie „różnorodność biologiczna” zostało po raz pierwszy użyte przez G. Batesa w 1892 r. Z drugiej strony argumentuje się, że termin „bioróżnorodność” został po raz pierwszy wprowadzony przez V. Rosena w 1986 r. na ogólnokrajowym forum „US Strategy for Biological Diversity”, a „neologizm pojawił się jako skrócona wersja „różnorodności biologicznej”, pierwotnie używany tylko do opisu liczby gatunków. »

Różnorodność biologiczna- zmienność organizmów żywych ze wszystkich źródeł, w tym m.in. ekosystemów lądowych, morskich i innych ekosystemów wodnych oraz kompleksów ekologicznych, których są częścią; koncepcja ta obejmuje różnorodność w obrębie gatunku, między gatunkami oraz różnorodność ekosystemów.

Oznaczający

Wartość różnorodności biologicznej zarówno w obrębie gatunku, jak i całej biosfery jest uznawana w biologii za jeden z głównych wskaźników żywotności (przeżywalności) gatunku i ekosystemu jako całości i nazywana jest „zasadą różnorodności biologicznej”. Rzeczywiście, przy dużej jednorodności cech osobników w obrębie tego samego gatunku (od ludzi po rośliny i drobnoustroje), każda znacząca zmiana warunków zewnętrznych (pogoda, epidemia, zmiana paszy itp.) będzie miała bardziej krytyczny wpływ na przetrwanie gatunku niż w przypadku, gdy ten ostatni ma większy stopień różnorodności biologicznej. To samo (na innym poziomie) dotyczy bogactwa (różnorodności biologicznej) gatunków w całej biosferze.

Historia ludzkości zgromadziła już szereg przykładów negatywnych konsekwencji prób zbyt pobieżnego i uproszczonego „klasyfikowania” niektórych gatunków biologicznych, rodzin, a nawet ekosystemów jako jednoznacznie pozytywnych lub jednoznacznie negatywnych. Osuszanie bagien doprowadziło nie tylko do zmniejszenia liczby komarów wywołujących malarię, ale także do bardziej gwałtownych wiosennych powodzi, gdy pobliskie pola wysychały latem, strzelanie do wilków („przestępców” pokojowych puszystych jeleni) na zamkniętym płaskowyżu doprowadziło do nieumiarkowanego wzrostu w liczbie tych jeleni prawie całkowita eksterminacja żywności i późniejszy przypadek uogólniony.

Różnorodność biologiczna jest kluczowym pojęciem w dyskursie dotyczącym ochrony przyrody. Definicja ta stała się definicją oficjalną z punktu widzenia litery prawa, gdyż została zawarta w konwencji ONZ o różnorodności biologicznej, która jest akceptowana przez wszystkie kraje na Ziemi z wyjątkiem Andory, Brunei, Watykanu, Iraku, Somalii i Stany Zjednoczone. ONZ ustanowiła Międzynarodowy Dzień Różnorodności Biologicznej.

Określenie potrzeby zachowania i zachowania różnorodności biologicznej jest raczej trudne w jakikolwiek obiektywny sposób, ponieważ zależy to od punktu widzenia oceniającego tę potrzebę. Istnieją jednak cztery główne powody, dla których warto chronić różnorodność biologiczną:

1. Z punktu widzenia konsumenta elementem bioróżnorodności są naturalne spiżarnie, które już dziś przynoszą człowiekowi wyraźną korzyść lub mogą być przydatne w przyszłości.
2. Różnorodność biologiczna jako taka zapewnia korzyści zarówno ekonomiczne, jak i naukowe (na przykład w poszukiwaniu nowych leków lub metod leczenia).
3. Wybór ochrony różnorodności biologicznej jest wyborem etycznym. Ludzkość jako całość jest częścią systemu ekologicznego planety, dlatego musi ostrożnie obchodzić się z biosferą (w rzeczywistości wszyscy zależymy od jej dobrobytu).
4. Znaczenie różnorodności biologicznej można scharakteryzować również w kategoriach estetycznych, merytorycznych i etycznych. Natura jest gloryfikowana i śpiewana przez artystów, poetów i muzyków na całym świecie; dla człowieka przyroda jest wartością wieczną i trwałą.

teorie

Ze względu na to, że dziedzina biologii badająca przyczyny różnorodności biologicznej nie jest jeszcze rozwinięta, obserwuje się w tej dziedzinie ogromną liczbę teorii i indywidualnych hipotez. Najbardziej wszechstronny przegląd teorii, które mają wyjaśniać wzorce zmian różnorodności biologicznej, przedstawił słynny biolog teoretyczny Brian McGill:

Znaki i kwantyfikacja

W pierwszym przybliżeniu różnorodność biologiczna gatunków charakteryzuje się dwiema cechami – bogactwem gatunkowym i wyrównaniem.
Bogactwo gatunkowe odzwierciedla liczbę gatunków występujących w ekosystemie, podczas gdy równość charakteryzuje równomierność rozmieszczenia liczby zwierząt. Alokacja tych składników wynika z faktu, że z rzadkimi wyjątkami w ekosystemach wśród organizmów należących do tego samego poziomu troficznego, grupy ekologicznej lub taksonomicznej, większość biomasy jest uzyskiwana dzięki udziałowi bardzo niewielu gatunków.

Liczebność ptaków leśnych na obszarze boru brzozowo-sosnowego w okresie lęgowym (pary/ha). Zięba jest gatunkiem dominującym.

Do ilościowego określenia różnorodności zapasów stosuje się miary różnorodności lub miary ich podwójnej koncentracji. Przyjmuje się, że najbardziej zróżnicowane zbiorowiska są „strategicznym rezerwatem” ewolucji biologicznej, dlatego ilościowe określenie takich zbiorowisk pozwala na ochronę tak unikalnych zbiorowisk. Ściśle powiązanym pojęciem jest pojęcie równość(równość lub sprawiedliwość) składu gatunkowego zbiorowiska.

Innym kierunkiem oceny ilościowej jest określenie udziału gatunków rzadkich i licznych oraz ich wpływu na strukturę zbiorowisk jako całości. Pokrewnym kierunkiem jest ocena dominacji gatunkowej, w ramach której stosuje się pojęcie istotności gatunkowej. Znaczenie można rozumieć jako ocenę jego miejsca w ekosystemie – biomasy, obfitości itp.
Innym (bardzo popularnym i znaczącym) kierunkiem w tym obszarze jest przewidywanie liczby niewidocznych gatunków w zbiorowisku. Wykorzystują w tym celu: proste ekstrapolacje statystyczne oparte na metodach analizy szeregów czasowych, krzywe zależności gatunek-obszar, budowanie modeli opartych na wzorcach fraktalnych itp.
AV Markov i AV Korotaev wykazali przydatność hiperbolicznych modeli pozytywnego sprzężenia zwrotnego do matematycznego opisu makrodynamiki różnorodności biologicznej.

Do oceny różnorodności różnicującej stosuje się miary podobieństwa. Zasadniczo ten rodzaj różnorodności ocenia się poprzez porównanie i identyfikację podobnych elementów biosystemów.

Przyczyny redukcji

Wymieranie gatunków biologicznych jest normalnym procesem rozwoju życia na Ziemi. W procesie ewolucji wielokrotnie dochodziło do masowego wymierania gatunków. Przykładem jest wymieranie permu, które doprowadziło do wyginięcia wszystkich trylobitów.
Od XVII wieku działalność gospodarcza człowieka stała się głównym czynnikiem przyspieszającym wymieranie. Ogólnie rzecz biorąc, przyczynami spadku różnorodności są: rosnąca konsumpcja zasobów, zaniedbanie gatunków i ekosystemów, niedostatecznie przemyślana polityka państwa w zakresie eksploatacji zasobów naturalnych, brak zrozumienia znaczenia różnorodności biologicznej oraz wzrost populacji Ziemi.
Przyczynami wymierania poszczególnych gatunków są zazwyczaj zaburzenia siedlisk i nadmierna eksploatacja. Z powodu niszczenia ekosystemów zginęło już kilkadziesiąt gatunków. Około 100 gatunków zniknęło tylko w pobliżu mieszkańców lasów tropikalnych. Zwierzęta łowne cierpią z powodu nadmiernych połowów, zwłaszcza tych, które są wysoko cenione na rynku międzynarodowym. Zagrożone są rzadkie gatunki o wartości kolekcjonerskiej.
Inne przyczyny to: wpływ wprowadzonych gatunków, pogorszenie zaopatrzenia w żywność, celowe niszczenie w celu ochrony rolnictwa i obiektów handlowych. Uważa się, że 12 gatunków istot żywych zostało przypadkowo zniszczonych.

Bezpieczeństwo

1. Gdy uwzględnienie długookresowych interesów ekonomicznych jest trudne lub po prostu niemożliwe, należy zastosować zasadę etyczną: „Wszystkie żywe istoty są na swój sposób wyjątkowe i w jakiś sposób ważne dla biosfery jako całości i ludzkości jako jej cząstek. "
2. Ogólnoludzkie wysiłki na rzecz ochrony różnorodności biologicznej nie mogą ograniczać się do ochrony kilku szczególnie bogatych gatunkowo ekosystemów (takich jak lasy tropikalne czy rafy koralowe).
3. Działania te powinny koncentrować się nie tylko na chronionych obszarach przyrodniczych (np. rezerwatach, siedliskach niektórych rzadkich gatunków itp.), ale także na obszarach, na których ludzie żyją i pracują.
4. Jako priorytetowe obszary tej działalności wskazane jest podejmowanie racjonalnych działań na rzecz ochrony i racjonalnego rozliczania różnorodności biologicznej w obrębie samej ludzkości jako gatunku biologicznego oraz poszczególnych zamieszkujących ją ludów. Zrównane, „przeciętne” podejście do człowieka (kiedy istnieje możliwość i zasadność społeczna uwzględnienia bioróżnorodności jednostki) prowadzi do ogromnych i nieuzasadnionych szkód ekonomicznych, moralnych i środowiskowych. Chorzy, biedni i niepiśmienni (przez takie podejście) obywatele po prostu nie mają siły i zapału do myślenia o długofalowych konsekwencjach środowiskowych.
5. Samo zwiększenie finansowania ochrony różnorodności biologicznej nie spowolni tempa wymierania gatunków, siedlisk i krajobrazów. Potrzebna jest specjalna polityka państw i cały szereg zmian (w prawodawstwie, strukturze działań prośrodowiskowych itp.), które stworzą warunki, w których zwiększenie nakładów na ochronę różnorodności biologicznej rzeczywiście się powiedzie (na określony czas ).
6. Ochrona różnorodności biologicznej to zachowanie darów przyrody ważnych zarówno na poziomie lokalnym, jak iz punktu widzenia kraju i całej ludzkości. Jednak ekonomiczna korzyść z ochrony różnorodności biologicznej jest zauważalna dopiero przy uwzględnieniu jej długofalowych konsekwencji i na poziomie dużego kraju, kontynentu, całego globu i interesów ich ludności w długim okresie, dlatego w długim okresie Aby zapobiec niszczeniu różnorodności biologicznej z doraźnych i egoistycznych pobudek, konieczne jest zastosowanie odpowiednich, zarówno restrykcyjnych (dla sprawców), jak i wspierających (dla świadomych) środków legislacyjnych, ekonomicznych i edukacyjnych. Innymi słowy, kompetentne, terminowe i odpowiednie działania na rzecz ochrony różnorodności biologicznej powinny przynosić moralne i finansowe korzyści na wszystkich poziomach społeczeństwa (od jednostki, instytucji, ministerstwa i całego kraju), podczas gdy inne działania są mniej korzystne lub nie na poziomie wszystko.
7. Zachowanie różnorodności biologicznej w przyszłości może być trwałe tylko wtedy, gdy świadomość i odpowiedzialność społeczeństwa (na wszystkich jego poziomach), przekonanie o konieczności działań w tym kierunku będzie stale wzrastać.
8. Bardzo ważne jest, aby politycy i urzędnicy posiadali zarówno niezbędne informacje, na podstawie których mogliby dokonać świadomego wyboru i podjęcia odpowiednich działań, jak i odpowiedzialność legislacyjną za niepodjęcie (lub nieterminowe przyjęcie) stosownych decyzji (oraz oczywiście premie, nagrody i inne publiczne uznanie – za terminowe i kompetentne decyzje).
9. Wzmocnienie odpowiedzialności polityków, ministerstw i resortów przed społeczeństwem w ich działaniach (w tym w kwestiach ochrony różnorodności biologicznej) jest ściśle związane z poszerzaniem legislacyjnych możliwości odpowiedzialnego i kompetentnego udziału i świadomości społeczeństwa, stowarzyszeń ochotniczych w rozwiązywaniu istotnych kwestii. Oba te warunki są najważniejszymi warunkami, w których możliwa jest pomyślna ochrona różnorodności biologicznej.
10. Koszty, które są niezbędne do zachowania różnorodności biologicznej, dochody i zyski, które ta działalność daje lub przyniesie w przyszłości, wskazane jest bardziej sprawiedliwie rozdzielić między różne kraje i między ludzi w poszczególnych krajach. Zasada ta implikuje zarówno wysoki poziom współpracy międzynarodowej, w granicach braterstwa i wzajemnej pomocy, jak i gruntowne i zweryfikowane wsparcie legislacyjne i naukowe (w tym matematyczne modelowanie konsekwencji decyzji), aby zapobiec zarówno odmowie pomocy, jak i wsparciu na wszystkich szczeblach i we wszystkich kwestiach, w których jest to rzeczywiście zasłużone i konieczne, oraz zależności i innych możliwych nadużyć w innych przypadkach.
11. Priorytety w dziedzinie ochrony różnorodności biologicznej różnią się na różnych poziomach. Lokalne preferencje mogą nie pokrywać się z ogólnokrajowymi czy powszechnymi, jednak uwzględnienie i w miarę możliwości prawidłowe ułożenie lokalnych interesów dla ochrony różnorodności biologicznej tu i teraz jest ważne i niezbędne, gdyż wszelkie środki restrykcyjne i zakazujące, jeśli w istotny sposób stoją w sprzeczności z lokalnymi interesy gospodarcze i zwyczaje ludności, albo będą zarządzane w inny sposób i zostaną naruszone.
12. W ramach jeszcze większego wysiłku na rzecz osiągnięcia zrównoważonego rozwoju ludzkości ochrona różnorodności biologicznej wymaga fundamentalnej zmiany w podejściu, składzie i praktyce rozwoju działalności gospodarczej na całym świecie.
13. Różnorodność kulturowa jest ściśle związana z różnorodnością naturalną. Ludzkie wyobrażenia o różnorodności przyrody, jej znaczeniu i wykorzystaniu opierają się na różnorodności kulturowej ludów i odwrotnie, działania na rzecz zachowania różnorodności biologicznej często wzmacniają integrację kulturową i zwiększają jej znaczenie.

Zadania z zakresu ochrony różnorodności biologicznej

1. Ekonomiczny - uwzględnienie różnorodności biologicznej we wskaźnikach makroekonomicznych kraju; potencjalne dochody ekonomiczne z różnorodności biologicznej, w tym: bezpośrednie (medycyna, surowce do hodowli i farmacji itp.) i pośrednie (ekoturystyka), a także kosztowe – odtworzenie zniszczonej różnorodności biologicznej.
2. Menedżerski - tworzenie współpracy poprzez zaangażowanie we wspólne działania instytucji państwowych i komercyjnych, wojska i marynarki wojennej, stowarzyszeń niepaństwowych, miejscowej ludności i całego społeczeństwa.
3. Prawne - włączenie definicji i pojęć związanych z różnorodnością biologiczną do wszystkich właściwych norm prawnych, stworzenie podstawy prawnej dla ochrony różnorodności biologicznej.
4. Naukowe - formalizacja procedur decyzyjnych, poszukiwanie wskaźników bioróżnorodności, sporządzanie inwentaryzacji bioróżnorodności, organizacja monitoringu.
5. Edukacja ekologiczna - edukacja ekologiczna ludności, upowszechnianie idei ochrony różnorodności biologicznej, jako najważniejszego składnika Biosfery.

Rok różnorodności biologicznej

W dniu 20 grudnia 2006 r. Zgromadzenie Ogólne Uchwałą 61/203 ogłosiło rok 2010 Międzynarodowym Rokiem Różnorodności Biologicznej.

W dniu 19 grudnia 2008 r. Zgromadzenie wezwało wszystkie państwa członkowskie do wypełnienia zobowiązań dotyczących znacznego ograniczenia tempa utraty różnorodności biologicznej do 2010 r. poprzez zwrócenie należytej uwagi na tę kwestię w swoich strategiach i programach (rezolucja 63/219). Zgromadzenie wezwało wszystkie państwa członkowskie do powołania krajowych komitetów Międzynarodowego Roku Różnorodności Biologicznej, w skład których weszliby przedstawiciele ludności tubylczej i społeczności lokalnych, a także zaprosiło wszystkie organizacje międzynarodowe do upamiętnienia tej okazji.

W celu wsparcia Międzynarodowego Roku Różnorodności Biologicznej Zgromadzenie zorganizuje w 2010 r. jednodniowe posiedzenie na wysokim szczeblu podczas swojej sześćdziesiątej piątej sesji z udziałem głów państw, rządów i delegacji.

Notatki

Źródła

Spinki do mankietów

• Różnorodność biologiczna ekoregionu Ałtaj-Sajan - Różnorodność biologiczna ekoregionu Ałtaj-Sajan
• Projekt UNDP/GEF „Ochrona różnorodności biologicznej w rosyjskiej części ekoregionu Ałtaj-Sajan”
• Biodiversity Project na stronie internetowej Practical Science
• Biblioteka ewolucji na stronie sieciowej „Problemy ewolucji”.
• "Green Gateway" - wybór linków dotyczących ekologii i ochrony przyrody
• Borinskaja SA Różnorodność genetyczna ludów // Priroda, nr 10, 2004
• Broniewicz MA„Rola różnorodności biologicznej w przyrodzie”, streszczenie
• Markow AV , Korotajew A.W. Hiperboliczny wzrost fanerozoicznej różnorodności fauny i flory morskiej i kontynentalnej oraz ewolucja społeczności // Journal of General Biology. 2008. nr 3. S. 175-194.
• Elena Najmark. Różnorodność biologiczna, podobnie jak populacja, rośnie w zastraszającym tempie (artykuł dziennikarski na podstawie artykułu ww.
• Aktualne problemy ochrony różnorodności biologicznej w Rosji Kod Ret: Nie znaleziono strony (stan na 1.06.2012).

Bibliografia

• Ochrona różnorodności biologicznej i jakość wody: rola sprzężenia zwrotnego w ekosystemach // Raporty Akademii Nauk (DAN). 2002. w.382. Nr 1. C.138-141