BIOLOGINĖ ĮVAIROVĖ: SAVYBĖS, SVARBA IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Biologinė įvairovė arba biologinė įvairovė yra "biologinė įvairovė" santrumpa ir remiasi keliais elementais kintamumas dabartinių organinių būtybių. Ši sąvoka gali būti suprantama iš skirtingų lygių, nesvarbu, ar tai būtų taksonominis, funkcinis, filogenetinis, genetinis ar trofinis.

Regionas, kuriame gyvena viena ankstyvojo amžiaus rūšis (evoliucijos požiūriu), sudarytas iš genetiškai homogeniškų individų, kurie yra pasiskirstę atskirose geografinėse teritorijose ir siaurame buveinių diapazone, bus mažos biologinės įvairovės ekosistema.

Biologinė įvairovė apima skirtingas rūšis ir jų biologinę įvairovę regione.
Šaltinis: pixabay.com

Priešingai, buveinė, kurioje yra kelios rūšys - kai kurios senovės, kitos, kurių specifikacijos procesas įvyko neseniai, - kurių genetinė medžiaga yra nevienalytė ir plačiai paplitusi, būtų regionas, kuriame būtų daug įvairovės.

Tačiau aukštas ir žemas santykiniai terminai. Todėl yra keli indeksai ir parametrai, kurie, be kita ko, leidžia mums kiekybiškai įvertinti regiono įvairovę, pavyzdžiui, Šenono ir Simpsono indeksai. Remdamiesi jais matome, kad gyvųjų organizmų pasiskirstymas planetoje nėra vienalytis. Didesnė įvairovė paprastai būna artėjant prie tropikų.

Biologinę įvairovę galima ištirti naudojant dvi viena kitą papildančias disciplinas: ekologiją ir evoliucinę biologiją. Ekologai daugiausia dėmesio skiria veiksniams, kurie daro įtaką vietos įvairovei ir veikia trumpą laiką.

Evoliucijos biologai, savo ruožtu, daugiausia dėmesio skiria didesniam laiko tarpui ir daugiausia dėmesio skiria išnykimo įvykiams, adaptacijų generavimui ir specifikacijai.

Per pastaruosius 50 metų žmonių buvimas, globalinis atšilimas ir kiti veiksniai pakeitė daugybės rūšių pasiskirstymą ir įvairovę. Bioįvairovės žinojimas ir kiekybinis įvertinimas yra esminiai elementai formuojant šios problemos sprendimus.

Kas yra biologinė įvairovė?

Pirmasis asmuo, biologinėje įvairovėje vartojęs terminą ekologinėje literatūroje, buvo E. O Wilsonas 1988 m. Tačiau biologinės įvairovės samprata buvo plėtojama nuo XIX amžiaus ir vis dar plačiai naudojama šiandien.

Biologinė įvairovė reiškia gyvybės formų įvairovę. Tai apima visus organizacijos lygius ir gali būti klasifikuojama evoliucijos ar ekologiniu (funkciniu) požiūriu.

T. y., Įvairovė suprantama ne tik atsižvelgiant į rūšių skaičių. Kintamumas kitais taksonomijos ir aplinkos lygiais taip pat turi įtakos, kaip pamatysime vėliau.

Biologinė įvairovė buvo tiriama nuo Aristotelio laikų. Vidinis smalsumas apie gyvenimą ir poreikis nustatyti tvarką paskatino filosofus ištirti skirtingas gyvenimo formas ir sukurti savavališkas klasifikavimo sistemas. Taip gimė sistematikos ir taksonomijos mokslai, taigi ir įvairovės tyrinėjimai.

Biologinės įvairovės ypatybės

Genetinė įvairovė

Biologinę įvairovę galima ištirti skirtingais laipsniais, pradedant genetika. Organizmą sudaro tūkstančiai genų, sugrupuotų į jo DNR, kuri yra organizuota jo ląstelių viduje.

Skirtingos genų formos (žinomos kaip aleliai) ir chromosomų variacijos tarp asmenų sudaro genetinę įvairovę. Maža populiacija, kurios genomas yra vienodas tarp jos narių, yra šiek tiek įvairi.

Genetinis kintamumas, kurį randame tarp tos pačios rūšies individų, yra daugelio procesų, tokių kaip: mutacijos, rekombinacija, genetiniai polimorfizmai, genų fondo izoliacija, vietinis selektyvus slėgis ir nuolydžiai, rezultatas.

Variacija yra evoliucijos ir adaptacijų generavimo pagrindas. Kintanti populiacija gali reaguoti į aplinkos sąlygų pokyčius, o nedidelis kitimas gali reikšti populiacijos mažėjimą arba, kraštutiniais atvejais, rūšis gali išnykti lokaliai.

Be to, norint sudaryti veiksmingus apsaugos planus, būtina žinoti populiacijos genetinio kintamumo laipsnį, nes šis parametras turi įtakos rūšių atsparumui ir patvarumui.

Individuali įvairovė

Šiame organizacijos lygyje pastebime anatomijos, fiziologijos ir elgesio pokyčius atskiruose organizmuose.

Gyventojų įvairovė

Biologijoje mes apibrėžiame populiacijas kaip tų pačių rūšių individų, kurie egzistuoja laike ir erdvėje ir kurie gali potencialiai daugintis, visumą.

Populiacijos lygiu ją sudarančių asmenų genetinė įvairovė prisideda prie biologinės įvairovės ir, vėlgi, yra adaptacinės evoliucijos pagrindas. Aiškus to pavyzdys yra žmonių populiacija, kurioje visi individai turi pastebimų fenotipinių variacijų.

Rūšys, kurioms trūksta genetinės variacijos ir kurių populiacija yra vienoda, yra labiau linkusios išnykti tiek dėl aplinkos, tiek dėl žmogaus sukeltų priežasčių.

Įvairovė rūšių lygiu

Jei pakelsime organizacijos lygį, galime išanalizuoti biologinę įvairovę rūšių prasme. Biologinę įvairovę dažnai tyrinėja ekologai ir gamtosaugos biologai.

Įvairovė didesnė už rūšių lygį

Mes galime tęsti biologinės įvairovės analizę aukščiau rūšių lygio. Tai yra, atsižvelgiant į kitus taksonominės klasifikacijos lygius, tokius kaip gentys, šeimos, kategorijos ir kt. Tačiau tai dažniau pasitaiko tyrimuose, susijusiuose su paleontologija.

Taigi galime pereiti į viršų, kol rasime palyginimus pagal biogeografiją, o tai yra ne kas kita, kaip skirtingo rūšių turtingumo dideliuose geografiniuose regionuose pripažinimas.

Kaip matuojama biologinė įvairovė?

Biologams svarbu turėti parametrus, kurie leistų įvertinti biologinę įvairovę. Šiai užduočiai atlikti yra skirtingos metodikos, kurias galima įvertinti iš funkcinės ar teorinės perspektyvos.

Funkcinių matavimų kategorijos apima genetinę, rūšių ir ekosistemų įvairovę. Teorinė perspektyva pagrįsta alfa, beta ir gama įvairove. Panašiai bendruomenę galima įvertinti apibūdinant jos fizinius požymius.

Įprasta naudoti statistinius indeksus, matuojančius rūšių įvairovę. Juos jungia dvi svarbios priemonės: bendras mėginių rūšių skaičius ir santykinė jų gausa. Toliau aprašysime priemones ir rodiklius, kuriuos labiausiai naudoja ekologai.

Alfa, beta ir gama įvairovė

Alfa, beta ir gama įvairovė yra trys įvairovės lygiai, pripažinti IUCN (Tarptautinė gamtos apsaugos sąjunga). Tokį požiūrį 1960 m. Pasiūlė augalų ekologas Robertas Hardingas Whittakeris ir jis naudojamas iki šiol.

Alfa įvairovė yra rūšių skaičius vietiniu lygiu, ty buveinėje ar ekologinėje bendrijoje. Beta yra rūšių sudėties skirtumas tarp bendruomenių. Galiausiai gama parodo rūšių skaičių regioniniu lygiu.

Tačiau šis susiskaidymas turi trūkumų, kai ketiname apibrėžti vietovę ir tai, kaip galime objektyviai apibrėžti regioną - peržengiant vien tik biologiškai beprasmes politines ribas.

Ribos nustatymui turi įtakos tyrimo klausimas ir dalyvaujanti grupė, todėl aukščiau pateikti klausimai neturi aiškaus atsakymo.

Daugelyje ekologinių tyrimų, susijusių su biologine įvairove, dažniausiai akcentuojama alfa įvairovė.

Alfa įvairovė

Alfa įvairovė paprastai išreiškiama rūšių turtingumu ir rūšių lygybe. Atliekant atranką, vieta ar sritis, kurią pasirinko tyrėjas, atstovauja visai bendruomenei. Taigi ten gyvenančių rūšių skaičiaus ir pavadinimo sąrašo sudarymas yra pirmas žingsnis norint išmatuoti rajono biologinę įvairovę.

Rūšių skaičius bendruomenėje ar rajone yra rūšių turtingumas. Žinodami šį parametrą, analizuojame kitus kriterijus, būtent: taksonominį unikalumą, taksonominį skirtumą, ekologinę reikšmę ir rūšių sąveiką.

Paprastai rūšių turtingumas ir apskritai biologinė įvairovė padidėja, kai plečiame analizuojamą plotą arba kai judame iš didesnės į mažesnę ilgumą ir platumą (link pusiaujo).

Turime atsižvelgti į tai, kad ne visos rūšys vienodai prisideda prie vietovės įvairovės. Ekologiniu požiūriu skirtingus biologinės įvairovės matmenis apibūdina daugybė trofinių lygių ir įvairūs gyvenimo ciklai, kurie prisideda skirtingai.

Tam tikrų rūšių buvimas rajone gali padidinti ekologinės bendruomenės įvairovę, o kitų - ne.

Beta įvairovė

Beta įvairovė yra bendruomenių įvairovės matas. Tai yra rūšių pokyčio greičio ir laipsnio per nuolydį arba iš vienos buveinės į kitą matas.

Pavyzdžiui, šia priemone būtų ištirtas įvairovės palyginimas su kalno šlaitu. Beta įvairovė taip pat pabrėžia laikiną rūšies sudėties pasikeitimą.

Gama įvairovė

Gama įvairovė kiekybiškai apibūdina įvairovę iš aukštesnio erdvinio lygio. Tai paaiškina rūšių įvairovę plačiame geografiniame diapazone. Iš esmės tai yra alfa įvairovės ir jų diferenciacijos laipsnio (beta) produktas.

Taigi gama įvairovė yra papildomų rūšių radimo greitis ir tiriamas jų geografinis pakeitimas.

Rūšių įvairovės indeksai

Ekologijoje įvairovės rodikliai yra plačiai naudojami, siekiant jį kiekybiškai įvertinti naudojant matematinius kintamuosius.

Įvairovės indeksas yra apibrėžiamas kaip statistinė suvestinė, pagal kurią matuojamas bendras vietinių rūšių, esančių skirtingose ​​buveinėse, skaičius. Indeksas gali būti arba dominavimas, arba nuosavas kapitalas (angliškai vartojamas terminas evenness).

Šenono įvairovės indeksas

Specifinei biologinei įvairovei matuoti populiariai naudojamas Šenono indeksas, arba Šenono-Weaverio indeksas. Jis vaizduojamas naudojant H ', o indekso vertės svyruoja tik tarp teigiamų skaičių. Daugelyje ekosistemų šios vertės yra nuo 2 iki 4.

Didesnės nei 2 vertės yra laikomos santykinai nelabai įvairiomis, pavyzdžiui, dykumoje. Nors didesnės nei 3 vertės rodo didelę įvairovę, pavyzdžiui, neotropinį mišką ar rifą.

Norint apskaičiuoti indekso vertę, atsižvelgiama į rūšių skaičių (turtingumą) ir jų santykinį skaičių (gausą). Didžiausia indekso vertė paprastai yra artima 5, o mažiausia - 0, kai yra tik viena rūšis - tai yra, nėra įvairovės. Ekosistema su Šenono indeksu 0 gali būti monokultūra.

„Simpson“ įvairovės indeksas

Simpsono indeksas žymimas raide D ir matuoja tikimybę, kad du atsitiktinai parinkti individai priklauso tai pačiai rūšiai arba kitai taksonominei kategorijai.

Tuo pačiu būdu Simpsono įvairovės indeksas išreiškiamas 1-D (indeksas paaiškintas ankstesnėje pastraipoje). Reikšmė yra nuo 0 iki 1 ir, priešingai nei ankstesniame pavyzdyje, ji parodo tikimybę, kad du atsitiktinai paimti individai priklauso skirtingoms rūšims.

Kitas būdas tai išreikšti naudojant grįžtamąjį indeksą: 1 / D. Tokiu būdu 1 vertė virsta bendruomene, kurioje yra tik viena rūšis. Didėjant vertei, tai rodo didesnę įvairovę.

Nors ekologinėje literatūroje populiariausi yra Šenono ir Simpsono indeksai, tarp jų yra ir kitų, tokių kaip Margalef, McIntosh ir Pielou.

Kodėl turėtume kiekybiškai įvertinti biologinę įvairovę?

Ankstesniame skyriuje labai išsamiai aprašėme įvairias matematines priemones, kurias ekologai naudoja biologinei įvairovei įvertinti. Tačiau kuo šios vertybės yra naudingos?

Biologinės įvairovės matavimai yra būtini, jei norite stebėti, kaip svyruoja įvairovė, atsižvelgiant į aplinkos pokyčius, kurie ardo ekosistemas - tiek natūraliai, tiek žmogaus sukurtas.

Biologinė įvairovė kaip evoliucijos rezultatas: kaip sukuriama biologinė įvairovė?

Gyvenimas Žemėje prasidėjo mažiausiai prieš 3,5 milijardo metų. Per šį laikotarpį organinės būtybės spinduliavo įvairiomis formomis, kurias šiandien stebime planetoje.

Skirtingi evoliucijos procesai lemia šią didžiulę įvairovę. Tarp svarbiausių turime šiuos dalykus: išsilaisvinimas iš konkurencijos, ekologinė įvairovė ir koevoliucija.

Išsivadavimas iš konkurencijos

Įvairūs tyrimai, skirti tiek esamoms, tiek išnykusioms rūšims, parodė, kad organizmų rūšys linkusios greitai įvairėti, jei yra ekologinių galimybių - tai yra „laisvos“ nišos.

Kai organizmų grupė kolonizuoja regioną, kuriame nėra plėšrūnų, ir mažai konkurencijos (pavyzdžiui, negyvenamoje saloje), ji linkusi įvairėti, užimdama turimas ekologines nišas. Šis reiškinys vadinamas adaptyvia radiacija.

Pavyzdžiui, išnykus dinozaurams, liko daugybė laisvų nišų, kurias vėliau užėmė žinduolių radiacija.

Ekologiniai skirtumai

Yra pagrindinės adaptacijos, leidžiančios organizmams užimti daugybę ekologinių nišų. Šie organizmai užima tą pačią adaptacinę zoną, todėl jie užima panašias „ekologines erdves“. Kai dvi rūšys turi labai panašias ekologines nišas, konkurencija tarp jų didėja.

Remiantis ekologinėmis teorijomis, dvi rūšys negali neribotai konkuruoti, nes viena rūšis išstums kitą. Kitas galimas scenarijus yra tas, kad viena iš rūšių yra pajėgi naudoti kitą išteklius, siekdama sumažinti konkurenciją su savo partneriu.

Tokiu būdu rūšių sugebėjimas eksploatuoti naujus išteklius ir naudoti naujas buveines prisidėjo prie biologinės įvairovės didėjimo laikui bėgant.

Koevoliucija

Skirtinga skirtingų rūšių organizmų sąveika turi evoliucinius padarinius ir yra atsakinga už biologinės įvairovės dalį. Kai kurios rūšys aprūpina išteklius savo bičiuliams. Taigi vienos iš šių rūšių įvairinimas reiškia ir kitų rūšių įvairinimą.

Plėšrūnų ir jų grobio kovoliucija taip pat laikoma įvairovės šaltiniu. Jei plėšrūnas sukuria naują adaptaciją, tai (kai kuriais atvejais) kartu yra adaptacija grobyje.

Labai aiškus koevoliucijos ir biologinės įvairovės pavyzdys yra didelis sėklinių augalų skaičius, susijęs su jų bestuburių apdulkintojų įvairove.

Svarba

Žmonių visuomenė priklauso nuo biologinės įvairovės keliais būdais. Paprastai biologinės įvairovės vertė gali būti subjektyvi sąvoka ir priklausyti nuo kiekvieno žmogaus, todėl ši vertė yra klasifikuojama kaip vidinė ar prigimtinė vertė ir instrumentinė ar išorinė vertė.

Vidinė ir išorinė vertė

Išorinę vertę lemia tai, ką ji gali turėti žmonių visuomenėje, pavyzdžiui, gaminti maistą, vaistus. Panašiai išorinė vertė galėtų būti taikoma naudai kitiems gyviesiems daiktams, tačiau dažnai atsižvelgiama į žmones.

Pavyzdžiui, įvairūs vabzdžiai, paukščiai ir žinduoliai ekosistemose atlieka apdulkintojų vaidmenį, tarpininkaudami daugybės ekonomiškai svarbių augalų dauginimuisi. To pavyzdžiai yra bitės ir šikšnosparniai.

Atvirkščiai, natūrali biologinės įvairovės vertė yra svetima ekosistemų paslaugoms, kurias gyvos būtybės gali suteikti aplinkai. Tai pradedama daryti prielaida, kad kiekvienas organizmas turi teisę į gyvybę, kaip ir žmonės.

Ši vertė nėra susijusi su organizmo išvaizda ar estetika, nes šis parametras yra išorinių vertybių dalis. Kadangi koncepcija turi stiprų filosofinį komponentą, jai būdinga, kad ją sunku suprasti. Pavyzdžiui, kai kurie ekonomistai mano, kad jų apibrėžimas yra neišsamus.

Kitos klasifikacijos

Yra ir kiti biologinės įvairovės svarbos klasifikavimo būdai: atskirti organizmus, turinčius tam tikrą ekonominę vertę rinkai, ir tuos, kurie tokios vertės neturi.

Kitos klasifikacijos yra sudėtingesnės ir apima daugiau kategorijų. Pavyzdžiui, Kellerto (1996) pasiūlyta klasifikacija apima devynias kategorijas: utilitaristinę, natūralistinę, ekologinę-mokslinę, estetinę, simbolinę, humanistinę-moralizuojančiąją, dominionistinę ir negativistinę.

Biologinė įvairovė Lotynų Amerikoje

Lotynų Amerikoje yra didelė biologinė įvairovė. Šiuo metu daugeliui šių regionų ekosistemų kyla pavojus, daugiausia dėl antropogeninių veiksnių.

Dėl šios priežasties daugelyje šalių yra saugomų teritorijų, tokių kaip parkai, draustiniai, šventovės ir gamtos paminklai, kuriomis siekiama apsaugoti regiono rūšis.

Žemiau aprašysime svarbiausių Lotynų Amerikos šalių, turinčių didžiausią pasaulinę įvairovę, biologinę įvairovę.

Biologinė įvairovė Meksikoje

Meksika, atsižvelgiant į rūšių skaičių, yra nepaprastai įvairi šalis, kurioje gyvena beveik 70 000 gyvūnų ir augalų rūšių, iš kurių daugiau kaip 900 yra endeminės šiame regione. Dėl savo įvairovės visame pasaulyje ji užima vieną iš pirmųjų pozicijų.

Ši didžiulė biologinė įvairovė priskiriama keliems veiksniams, daugiausia sudėtingai šalies padėčiai ir topografijai bei klimato įvairovei. Ekosistemos lygyje Meksika yra vienoda įvairovė, pristatanti visų rūšių gamtinę aplinką ir ekoregionus.

Biologinė įvairovė Kolumbijoje

Šioje įvairialypėje šalyje yra daugiau nei 62 000 rūšių, kelios iš jų yra endeminės Kolumbijai. Jame yra daugiausiai paukščių ir orchidėjų rūšių pasaulyje.

Kalbant apie ekosistemas, aptinkama labai įvairi regionų įvairovė. Kolumbijos įvairovė paprastai suskirstoma į vadinamuosius „įvairovės karštuosius taškus“, kurie atitinka Andų ir Tumbes-Chocó-Magdalena regionus.

Biologinė įvairovė Peru

Dėl savo reljefo ir geografinės padėties Peru yra didžiulė biologinės įvairovės šalis. Tiesą sakant, ji taip pat yra tarp daugelio šalių. Daugelis jos rūšių yra endeminės šiame regione.

Jis yra įvairus, atsižvelgiant į jo ekosistemas, įskaitant tipines vandenynų rūšis (veikiamas Niño ir Humboldto srovių), pakrančių dykumas, įvairaus tipo miškus, raudonąją, mangrovių, girią, páramo, Amazonę ir savanas. .

Biologinė įvairovė Argentinoje

Argentina yra šalis, pasižyminti didele biologine įvairove, dėl kurios gyvenimas jos didžiulėje geografinėje teritorijoje. Argentinoje, kur yra kalnų aplinka, savanos ir subtropinis klimatas, gyvena daugybė augalų ir gyvūnų, pabrėžiančių didelių kačių ir vandens žinduolių buvimą.

Biologinė įvairovė Venesueloje

Venesuela yra panaši šalis, kurioje visoje teritorijoje yra daugiau nei 20 000 rūšių gyvūnų ir augalų. Kaip ir minėtose šalyse, įvairovė dažnai priskiriama klimato ir topografiniam nevienalytiškumui.

Kalbant apie ekosistemas, Venesueloje yra visų rūšių regionai, įskaitant miškus, lygumas, páramos, savanas, kalnus, dykumas ir kt., Kiekvienam būdingą rūšių grupę. Kaip ir ankstesnėse šalyse, regione yra daug endeminių rūšių.

Biologinė įvairovė Europoje

Biologinė įvairovė Ispanijoje

Ispanija išsiskiria tuo, kad turi vieną didžiausių biologinės įvairovės visoje Europoje, pabrėždama žinduolių ir roplių buvimą.

Dėl jo pusiasalio būklės klimatas gali būti labai įvairus, nes tai lemia rūšių skaičių ir išskiria jį iš likusios Europos. Kalnų reljefas taip pat yra svarbus kintamasis.

Nuorodos

1. Curtis, H., ir Schnek, A. (2006). Kvietimas į biologiją. Panamerican Medical Ed.
2. Eldredge, N. (Red.). (1992). Sistemos, ekologijos ir biologinės įvairovės krizė. Columbia University Press.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoliucijos analizė. Prentice salė.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoliucija. Sinaueris.
5. Naeem, S., Chazdon, R., Duffy, JE, Prager, C., ir Worm, B. (2016). Biologinė įvairovė ir žmonių gerovė: būtina tvaraus vystymosi sąsaja. Proceso darbai. Biologijos mokslai, 283 (1844), 20162091.
6. Naeem, S., Prager, C., Weeks, B., Varga, A., Flynn, DF, Griffin, K.,… Schuster, W. (2016). Biologinė įvairovė kaip daugialypis konstruktas: žolėdžių įtakos augalų biologinei įvairovei apžvalga, sistema ir atvejo analizė. Proceso darbai. Biologijos mokslai, 283 (1844), 20153005.
7. Nacionalinė tyrimų taryba. (1999). Biologinės įvairovės perspektyvos: jos vaidmens nuolat kintančiame pasaulyje įvertinimas. Nacionalinė akademijų spauda.
8. Scheiner, SM, Kosman, E., Presley, SJ, & Willig, MR (2017). Biologinės įvairovės komponentai, ypatingą dėmesį skiriant filogenetinei informacijai. Ekologija ir evoliucija, 7 (16), 6444–6454.