БИОРАЗНООБРАЗИЕ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На биологичното разнообразие или биоразнообразие е съкращение на "биоразнообразието" и се отнася до множество елементи на вариабилност присъстват органични същества. Тази концепция може да бъде разбрана от различни нива, било то таксономично, функционално, филогенетично, генетично или трофично.

Район, обитаван от един-единствен ранен вид (от еволюционна гледна точка), съставен от генетично хомогенни индивиди, които са разпространени в отделни географски райони и в тесен кръг от местообитания, ще бъде екосистема с ниско биологично разнообразие.

Биоразнообразието включва различните видове - и тяхното биологично разнообразие - в даден регион.

Източник: pixabay.com

За разлика от тях местообитание с няколко вида - някои древни, други, чийто процес на спецификация се е появил наскоро - чийто генетичен материал е разнороден и широко разпространен, би бил регион с голямо разнообразие.

Високите и ниските обаче са относителни термини. Следователно има няколко индекса и параметри, които ни позволяват да определим количествено разнообразието на даден регион, като индекса Shannon и Simpson, наред с други. Въз основа на тях виждаме, че разпределението на живите организми не е еднородно на планетата. Обикновено се открива повече разнообразие, когато се приближаваме до тропиците.

Биоразнообразието може да се изучава с помощта на две допълнителни дисциплини: екология и еволюционна биология. Еколозите се фокусират основно върху факторите, които влияят на местното разнообразие и които действат в кратки периоди от време.

Еволюционните биолози от своя страна се фокусират върху по-високите времеви граници и се фокусират върху събитията на изчезване, генериране на адаптации и спецификация.

През последните 50 години човешкото присъствие, глобалното затопляне и други фактори са променили разпространението и разнообразието на значителен брой видове. Знанието и количественото определяне на биоразнообразието са съществени елементи за формулирането на решения на този проблем.

Какво е биологичното разнообразие?

Първият човек, използвал термина биологично разнообразие в екологичната литература, е Е. О Уилсън през 1988 г. Въпреки това, концепцията за биологичното разнообразие е в развитие от 19 век и се използва широко и до днес.

Биоразнообразието се отнася до разнообразието от форми на живот. Това обхваща всички нива на организация и може да бъде класифицирано от еволюционна или екологична (функционална) гледна точка.

Тоест, разнообразието не се разбира само по отношение на броя на видовете. Променливостта на други таксономични и екологични нива също оказва влияние, както ще видим по-нататък.

Биоразнообразието е изучавано още от аристотелските времена. Вътрешното любопитство към живота и необходимостта от установяване на ред доведоха философите да изучават различните форми на живот и да създават произволни класификационни системи. Така се родиха науките за систематиката и таксономията и следователно за изучаването на многообразието.

Характеристики на биоразнообразието

Генетично разнообразие

Биологичното разнообразие може да се изучава в различни мащаби, като се започне с генетиката. Организмът е съставен от хиляди гени, групирани заедно в неговата ДНК, която е организирана вътре в клетките му.

Различните форми, които откриваме на ген (известни като алели), и вариантите в хромозомите между индивидите представляват генетично разнообразие. Малка популация, чийто геном е хомогенен сред членовете си, е донякъде разнообразна.

Генетичната променливост, която откриваме сред индивидите от един и същи вид, е резултат от редица процеси като: мутации, рекомбинация, генетични полиморфизми, изолиране на генофонда, локални селективни налягания и градиенти, между другото.

Вариацията е основа за еволюцията и за генерирането на адаптации. Променливата популация може да реагира на промените в условията на околната среда, докато малката промяна може да се превърне в намаляване на популацията или в крайни случаи може да доведе до локално изчезване на вида.

Освен това познаването на степента на генетична променливост на популация е от съществено значение за създаването на ефективни планове за опазване, тъй като този параметър влияе върху устойчивостта и устойчивостта на вида.

Индивидуално разнообразие

На това ниво на организация откриваме различия по отношение на анатомия, физиология и поведение в отделните организми.

Разнообразие от население

В биологията ние определяме популациите като съвкупност от индивиди от един и същи вид, които съжителстват във времето и пространството и които потенциално могат да се възпроизвеждат.

На популационно ниво генетичната вариация на индивидите, които го съставят, допринася за биоразнообразието и отново е основа за адаптиране на развитието. Ясен пример за това е човешката популация, където всички индивиди показват значителни фенотипични изменения.

Видовете, които нямат генетична вариация и имат еднакви популации, са по-предразположени към изчезване, както от причините, причинени от околната среда, така и от хората.

Разнообразие на ниво видове

Ако преминем нагоре по организационното ниво, можем да анализираме биоразнообразието по отношение на видовете. Биоразнообразието често се изучава от еколози и природозащитни биолози на това ниво.

Разнообразие над нивото на видовете

Можем да продължим да анализираме биоразнообразието над нивото на видовете. Тоест, като се вземат предвид други нива на таксономична класификация като родове, семейства, нареждания и т.н. Това обаче е по-често при изследвания, свързани с палеонтологията.

По този начин можем да вървим нагоре по мащаби, докато не намерим сравненията, направени от биогеографията, което не е нищо повече от признаването на различно богатство на видовете в големите географски региони.

Как се измерва биоразнообразието?

За биолозите е важно да имат параметри, които позволяват количественото определяне на биоразнообразието. За да се изпълни тази задача, съществуват различни методологии, които могат да бъдат измерени от функционална или теоретична гледна точка.

Функционалните категории за измерване включват генетично, видово и екосистемно разнообразие. Теоретичната перспектива се основава на алфа, бета и гама разнообразие. По подобен начин една общност може да бъде оценена чрез описание на нейните физически качества.

Използването на статистически показатели, които измерват разнообразието от видове, е често срещано. Те съчетават две важни мерки: общият брой на видовете в пробата и тяхното относително изобилие. По-нататък ще опишем мерките и индексите, които най-често използват еколозите.

Алфа, бета и гама разнообразие

Алфа, бета и гама разнообразие са трите нива на многообразие, признати от IUCN (Международен съюз за опазване на природата). Този подход е предложен от растителния еколог Робърт Хардинг Уитакър през 1960 г. и се използва и до днес.

Алфа разнообразието е броят на видовете на местно ниво, тоест в хабитат или екологична общност. Бета е разликата във видовия състав между общностите. И накрая, гамата показва броя на видовете на регионално ниво.

Това разделение обаче се сблъсква с недостатък, когато ще дефинираме местната зона и как можем обективно да очертаем регион - отвъд обикновените политически граници, които са биологически безсмислени.

Граничната настройка се влияе от въпроса за изследването и участващата група, така че въпросите по-горе нямат очевиден отговор.

В повечето екологични проучвания, свързани с биоразнообразието, акцентът обикновено е върху разнообразието от алфа.

Алфа разнообразие

Алфа разнообразието обикновено се изразява по отношение на видовото богатство и равностойността на видовете. По време на проведеното вземане на проби мястото или зоната, които изследователят избира, представлява цялата общност. По този начин съставянето на списък на броя и името на видовете, които живеят там, е първата стъпка за измерване на биологичното разнообразие на даден район.

Броят на видовете в дадена общност или област е богатството на видовете. Познавайки този параметър, ние пристъпваме към анализ на други критерии, а именно: таксономична уникалност, таксономична дивергенция, екологично значение и взаимодействия между видовете, наред с други.

Като цяло богатството на видовете - и биоразнообразието като цяло - се увеличава, когато разширяваме зоната, която анализираме или когато преминаваме от по-голяма към по-малка дължина и ширина (екватора).

Трябва да вземем предвид, че не всички видове допринасят по един и същ начин за разнообразието на района. От екологична гледна точка различните измерения на биоразнообразието са представени от редица трофични нива и разнообразни жизнени цикли, които допринасят по различен начин.

Наличието на определени видове в района има способността да увеличи разнообразието на екологична общност, докато това на други не.

Бета разнообразие

Бета разнообразието е мярка за разнообразие между общностите. Това е мярка за степента и степента на изменение на видовете в градиент или от едно местообитание в друго.

Например тази мярка ще проучи сравнението на разнообразието по склона на планината. Бета разнообразието подчертава и временната промяна във видовия състав.

Гама разнообразие

Гама разнообразието количествено определя разнообразието от по-високо пространствено ниво. Това е отговорно за обяснението на разнообразието от видове в широк географски обхват. По принцип той е продукт на алфа разнообразието и степента на разграничаване (бета) между тях.

По този начин гама разнообразието е скоростта, с която се откриват допълнителни видове и изучава тяхната географска подмяна.

Индекси за разнообразие на видовете

В екологията широко се използват индексите на многообразието с цел количественото й определяне с помощта на математически променливи.

Индексът на разнообразие се определя като статистическо обобщение, което измерва общия брой местни видове, които съществуват в различни местообитания. Индексът може да бъде доминиране или собствен капитал (терминът равномерност се използва на английски).

Индекс на разнообразието на Шанън

Индексът Шенън или индексът Шанън-Уивър се използва популярно за измерване на специфично биоразнообразие. Тя се представя с помощта на Н ', а стойностите на индекса се колебаят само между положителните числа. В повечето екосистеми стойностите са от 2 до 4.

Стойности под 2 се считат за относително не много разнообразни, например в пустиня. Докато стойностите по-големи от 3 са показателни за голямо разнообразие, като неотропична гора или риф.

За да се изчисли стойността на индекса, се вземат предвид броят на видовете (богатство) и относителният им брой (изобилие). Максималната стойност на индекса обикновено е близка до 5, а минималната стойност е 0, където има само един вид - тоест няма разнообразие. Екосистемата с индекс на Шенън 0 може да бъде монокултура.

Индекс на разнообразието на Симпсън

Индексът на Симпсън е представен с буквата D и измерва вероятността два случайно подбрани индивида от извадка да принадлежат към един и същи вид - или към друга таксономична категория.

По същия начин индексът на разнообразие на Симпсън се изразява като 1 - D (индексът обяснен в предишния параграф). Стойността е между 0 и 1 и противно на предишния случай представлява вероятността два индивида, взети на случаен принцип, да принадлежат към различни видове.

Друг начин да го изразите с помощта на реципрочния индекс: 1 / D. По този начин стойността 1 се превежда в общност със само един вид. С увеличаването на стойността това е показателно за по-голямо разнообразие.

Въпреки че индексът Шенън и индексът Симпсън са най-популярни в екологичната литература, съществуват и други като индекса Маргалеф, Макинтош и Пиелу.

Защо трябва да определим количествено биоразнообразието?

В предишния раздел описахме подробно различните математически инструменти, които еколозите имат за количественото определяне на биологичното разнообразие. За какво обаче са полезни тези стойности?

Измерванията на биоразнообразието са от съществено значение, ако искате да наблюдавате как колебанието варира, като функция от промените в околната среда, които влошават екосистемите, както естествено произведени, така и създадени от човека.

Биоразнообразието в резултат на еволюцията: как се генерира биологичното разнообразие?

Животът на Земята започва преди поне 3,5 милиарда години. През този период от време органичните същества са излъчвали в различните форми, които наблюдаваме на планетата днес.

Различните еволюционни процеси са отговорни за това огромно многообразие. Сред най-важните имаме следното: освобождаване от конкуренцията, екологично разминаване и коеволюция.

Освобождаване от конкуренцията

Различни проучвания, фокусирани както върху сегашни, така и в изчезнали видове, показват, че линиите на организмите са склонни да се разнообразяват бързо, ако има екологични възможности - тоест „свободни“ ниши.

Когато група организми колонизират регион, свободен от хищници и с малка конкуренция (необитаем остров, например), той има тенденция да се диверсифицира, заемайки наличните екологични ниши. Това явление се нарича адаптивно лъчение.

Например след изчезването на динозаврите са останали множество свободни ниши, които по-късно са заети от радиация от бозайници.

Екологична дивергенция

Има ключови адаптации, които позволяват на организмите да заемат редица екологични ниши. Тези организми заемат една и съща адаптивна зона, така че заемат подобни „екологични пространства“. Когато два вида споделят много подобни екологични ниши, конкуренцията между тях се увеличава.

Според екологичните теории два вида не могат да се състезават за неопределено време, тъй като единият вид ще се измести от другия. Друг възможен сценарий е, че един от видовете е способен да използва друг ресурс, с цел намаляване на конкуренцията със своя партньор.

По този начин способността на видовете да експлоатират нови ресурси и да използват нови местообитания допринесе за увеличаване на биологичното разнообразие с течение на времето.

Coevolution

Различните взаимодействия, които могат да съществуват между организми от различни видове, имат еволюционни последици и са отговорни за част от биоразнообразието. Някои видове осигуряват ресурси за своите приятели. По този начин диверсификацията на един от тях се превръща в диверсификация на другия вид.

Коеволюцията между хищниците и тяхната плячка също се счита за източник на многообразие. Ако хищникът генерира нова адаптация, това в някои случаи е придружено от адаптация в плячката.

Много илюстративен пример за коеволюция и биоразнообразие е големият брой покритосеменни растения, свързани с разнообразието на техните безгръбначни опрашители.

важност

Човешкото общество зависи от биоразнообразието по няколко начина. Като цяло стойността на биоразнообразието може да бъде субективно понятие и зависи от всеки човек, така че тази стойност се класифицира като присъща или присъща стойност и като инструментална или външна стойност.

Вътрешна и външна стойност

Външната стойност се определя от употребата или приложението, което може да има в човешкото общество - като производството на храни, лекарства, наред с други. По подобен начин външната стойност може да важи за ползи за други живи същества, но хората често се вземат предвид.

Например различни насекоми, птици и бозайници играят ролята на опрашители в екосистемите, посредничи при размножаването на значителен брой икономически важни растения. Примери за това са пчелите и прилепите.

За разлика от тях, присъщата стойност на биоразнообразието е чужда на екосистемните услуги, които живите същества могат да предоставят на околната среда. Изхожда от предпоставката, че всеки организъм има право на живот, точно както го имат хората.

Тази стойност не е свързана с външния вид или естетиката на организма, тъй като този параметър е част от външните стойности. Тъй като концепцията има силен философски компонент, тя се характеризира с това, че е трудна за разбиране. Някои икономисти например смятат, че тяхната дефиниция е непълна.

Други класификации

Съществуват и други начини за класифициране на значението на биоразнообразието, разграничаване между организмите с някаква икономическа стойност за пазара и тези, които нямат такава стойност.

Други класификации са по-сложни и включват повече категории. Например класификацията, предложена от Kellert (1996), включва девет категории: утилитарна, натуралистична, еколого-научна, естетическа, символична, хуманистично-морализираща, домионистична и негативистка.

Биоразнообразие в Латинска Америка

В Латинска Америка откриваме широко биологично разнообразие. Понастоящем голям брой екосистеми на тези региони са застрашени, главно от антропогенни фактори.

Поради тази причина в повечето страни има защитени територии като паркове, резервати, светилища и природни паметници, които се стремят да защитят видовете в региона.

По-долу ще опишем биоразнообразието на най-подходящите страни от Латинска Америка, с най-голямото световно разнообразие.

Биоразнообразие в Мексико

Мексико по отношение на броя на видовете е изключително разнообразна страна, която достига почти 70 000 вида животни и растения, от които над 900 са ендемични за региона. Той заема една от първите позиции по отношение на своето разнообразие в световен мащаб.

Това огромно биологично разнообразие се дължи на няколко фактора, главно сложното положение и топография на страната и климатичното разнообразие. На ниво екосистема Мексико е еднакво разнообразно, представяйки всички видове природни среди и екорегиони.

Биоразнообразие в Колумбия

Тази мегадиверсова страна има повече от 62 000 вида, няколко от тях са ендемични за Колумбия. В него се помещава най-големият брой видове птици и орхидеи в света.

По отношение на екосистемите откриваме голямо разнообразие от региони. Колумбийското разнообразие обикновено се групира в така наречените „горещи точки на разнообразието“, които съответстват на районите на Андите и Тумбес-Чоко-Магдалена.

Биоразнообразие в Перу

Благодарение на релефа и географското си местоположение Перу е страна с голямо биологично разнообразие. Всъщност тя е и в рамките на страните от мегадиверса. Много от неговите видове са ендемични за региона.

Той е разнообразен по отношение на екосистемите, които представя, с типични океански видове (повлияни от теченията на Ниньо и Хумболт), крайбрежни пустини, различни видове гори, пуна, мангрови гори, прерии, парамо, Амазонка и савани, наред с други.,

Биоразнообразие в Аржентина

Аржентина е страна, характеризираща се с високо биоразнообразие, което създава живот на нейната огромна географска територия. С планинска среда, савани и субтропичен климат Аржентина е дом на голям брой растения и животни, подчертавайки присъствието на големи котки и водни бозайници.

Биоразнообразие във Венецуела

Венецуела е мегадиверсална страна с повече от 20 000 вида животни и растения, разпространени на цялата територия. Както в гореспоменатите страни, многообразието често се приписва на климатичната и топографската разнородност.

По отношение на екосистемите Венецуела излага всички видове региони, включително гори, равнини, парамоси, савани, планини, пустини и др., Всеки със своята типична група видове. Както в предишните страни, голям брой видове са ендемични за региона.

Биоразнообразието в Европа

Биоразнообразие в Испания

Испания се откроява с това, че има едно от най-големите биоразнообразие в цяла Европа, подчертавайки присъствието на бозайници и влечуги.

Състоянието на полуострова му дава широка променливост по отношение на климата, като това е решаващ фактор за броя на видовете и го отличава от останалата част на Европа. Планинският релеф също е важна променлива.

Препратки

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Покана за биология. Panamerican Medical Ed.
2. Eldredge, N. (Ed.). (1992). Систематика, екология и криза с биологичното разнообразие. Columbia University Press.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
5. Naeem, S., Chazdon, R., Duffy, JE, Prager, C., & Worm, B. (2016). Биоразнообразието и благополучието на човека: съществена връзка за устойчиво развитие. Производства. Biological Sciences, 283 (1844), 20162091.
6. Naeem, S., Prager, C., Weeks, B., Varga, A., Flynn, DF, Griffin, K.,… Schuster, W. (2016). Биоразнообразието като многоизмерна конструкция: преглед, рамка и анализ на въздействието на тревопасните растения върху биоразнообразието на растенията. Производства. Biological Sciences, 283 (1844), 20153005.
7. Национален съвет за научни изследвания. (1999 г.). Перспективи за биоразнообразието: оценяване на ролята му във непрекъснато променящ се свят. Национални академии.
8. Scheiner, SM, Kosman, E., Presley, SJ, & Willig, MR (2017). Компонентите на биоразнообразието, с особен акцент върху филогенетичната информация. Екология и еволюция, 7 (16), 6444–6454.