Что такое биологическое разнообразие и зачем оно нужно

Что такое биологическое разнообразие и зачем оно нужно

Биологическое разнообразие (биоразнообразие) — это разнообразие всего живого на Земле — от генов до экосистем. В его основе лежит видовое разнообразие. Оно включает миллионы видов животных, растений, микроорганизмов, живущих на нашей планете. Однако биоразнообразие охватывает и всю совокупность природных экосистем, которые слагаются этими видами. Таким образом, под биоразнообразием следует понимать разнообразие организмов и их природных сочетаний. На основе биоразнообразия создается структурная и функциональная организация биосферы и составляющих ее экосистем, которая определяет их стабильность и устойчивость к внешним воздействиям.

Совокупность живых организмов, тесно взаимодействующих между собой и со средой их обитания, образует экосистему. Элементарной экосистемой является биогеоценоз, а глобальной — биосфера.

Биогеоценоз – это устойчивый, достаточно однородный комплекс взаимосвязанных видов живых организмов и компонентов окружающей среды, например, лиственный лес, заливной луг, озеро.

Существует три основных типа биоразнообразия:

Разнообразие экосистем отмечается не только по структурным и функциональным составляющим, но и по масштабу — от биоценоза до биосферы.

Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны:
— генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов;
— разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов;
— повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы.
Каждый вид вносит свой вклад в разнообразие, и с этой точки зрения не существует бесполезных или вредных видов.

Существуют и другие классификации биологического разнообразия, например:

Биоразнообразие характеризует процесс реальной эволюции, который идет на многих уровнях организации живого. По оценкам ученых, общее число видов живых существ составляет от 5 до 30 млн. Из них в настоящее время описано не более 2,0 млн. Таким образом, со времен Линнея, попытавшегося создать классификацию живых организмов, количество видов животных и растений, известных науке, возросло с 11 тыс. до 2 млн.

Животные — один из ведущих компонентов экологических систем Земли. В настоящее время науке известно (описано) немногим более 1 млн. видов животных, что составляет приблизительно около половины всех существующих на планете.

Биологическое разнообразие видов максимально среди насекомых и высших растений. По оценкам специалистов, общее количество организмов всех жизненных форм колеблется между 10 и 100 млн. Эти миллионы видов животных и растений поддерживают условия, необходимые для продолжения жизни на Земле.

Величина биоразнообразия как внутри вида, так и в рамках всей биосферы признана в биологии одним из главных показателей жизнеспособности (живучести) вида и экосистемы в целом и получила название Принцип биологического разнообразия. Действительно, при большом однообразии характеристик особей внутри одного вида (это относится и к человеку, и к растениям, и к микроорганизмам) любое существенное изменение внешних условий (погода, эпидемия, изменение кормов и пр.) более критично скажется на выживаемости вида, чем в случае, когда последний имеет большую степень биологического разнообразия. То же (на другом уровне) относится и к богатству (биоразнообразию) видов в биосфере в целом.

История человечества накопила уже целый ряд примеров отрицательных последствий попыток слишком грубого и упрощённого «назначения» каких-то биологических видов, семейств и даже экосистем однозначно полезными, или однозначно вредными. Осушение болот приводило не только к уменьшению малярийных комаров, но и к более бурным весенним паводкам при иссушении близлежащих полей летом, отстрел волков («обидчиков» оленей) на замкнутом плато — к неумеренному росту численности этих оленей, почти полному истреблению ими кормов и последующему повальному падежу.

Сохранение биоразнообразия

В качестве первоочередных направлений деятельности по сохранению и обоснованному учёту биологического разнообразия целесообразно принятие разумных мер внутри самого человечества, как биологического вида, и отдельных населяющих его народов. Уравнительные, «среднестатистические» подходы к человеку (когда есть возможность и общественная обоснованность учёта биоразнообразия отдельного человека) приводят к огромному и неоправданному хозяйственному, моральному и экологическому ущербу. Больные, бедные и малограмотные (вследствие подобных подходов) граждане просто не имеют сил и воодушевления задумываться о долговременных экологических последствиях.

Работа по сохранению биоразнообразия в рамках всего человечества не должна быть ограничена охраной лишь нескольких особо богатых видами экосистем (тропические леса или коралловые рифы). Не только охраняемые природные территории (заповедники, местообитания тех или иных редких видов и др.), но и местности, где люди живут и работают.

Сохранение биоразнообразия — это сохранение природных даров, которые важны как на местном уровне, так и с точки зрения страны и всего человечества. Однако хозяйственная выгодность сохранения биоразнообразия заметно проявляется лишь при учёте его долговременных последствий и на уровне большой страны, материка, всего земного шара и интересов их населения за длительный период. Когда учёт долговременных хозяйственных интересов затруднён или попросту невозможен, может быть применён этический принцип: «Все живые существа в своём роде неповторимы и чем-то важны для биосферы в целом и человечества, как его частицы».

Это конспект по теме «Биологическое разнообразие». Выберите дальнейшие действия:

Источник

5 причин, почему биоразнообразие это важно

Земля наполнена жизнью: от огромных синих китов до крошечных бактерий и грибков. Это единственная планета, на которой есть хоть какая-то жизнь, причем на ней так много видов, что мы даже не знаем, сколько их.

Однако мы знаем, что в настоящее время Земля необычайно быстро теряет виды. Мы наблюдаем массовое вымирание — то, что происходило по крайней мере пять раз на Земле. © Kurit afshen | Shutterstock

Вымирание — это часть эволюции. Виды исчезают быстрее, чем когда-либо за историю человечества: скорость вымирания позвоночных животных в настоящее время в 114 раз выше, чем когда-либо в истории. Люди воздействуют на эти процессы несколькими способами, от браконьерства до загрязнения, но фактор № 1 — сокращение среды обитания.

Опубликованное в журнале Science исследование показало, что 58 процентов поверхности Земли — области, где проживает 71 процент всех людей — уже потеряли достаточно биоразнообразия.

Это, конечно, звучит страшно. Но почему так важно биоразнообразие? Разве не могут технологии поддерживать цивилизацию в рабочем состоянии, независимо от того, что происходит с дикой природой в исчезающих лесах, лугах или водно-болотных угодьях? Вот взгляд на то, почему биоразнообразие имеет большое значение и почему в наших собственных интересах сохранить то, что осталось.

1. Еда

Около 75 процентов наших продовольственных запасов приходится на 12 видов растений, а более 90 процентов мирового животноводства на 15 видов млекопитающих и птиц. Это обманчиво, потому что эти 27 видов не могли бы существовать без помощи сотен тысяч менее известных видов, работающих за кулисами.

Широкий спектр дикой природы участвует в сельском хозяйстве, включая летучих мышей, пчел, птиц, стрекоз, лягушек, божьих коровок, и других.

2. Здоровье

Биоразнообразие связано со здоровьем человека несколькими способами. Имея разнообразную смесь растений, грибков и животных, мы обеспечиваем питание, которое защищает наши тела от болезней и других проблем. Более высокое биоразнообразие также было связано с более низкими случаями заболеваемости людей болезнью Лайма, малярией, острой респираторной инфекцией.

Но даже когда мы не можем избежать болезни, биоразнообразие все равно приходит на помощь. Медицинские открытия часто начинаются с изучения биологии или генетики растений, животных, грибков и бактерий.

3. Экосистемные услуги

Еда и медицина — это всего лишь две из многих «экосистемных услуг». Вот еще несколько примеров:

• Чистый воздух: от лесов до океанского фитопланктона, кислород, которым мы дышим, генерируется фотосинтезирующими членами экосистем по всему миру.
• Чистая вода: леса помогают почве поглощать больше воды, что может уменьшить наводнение, ограничить эрозию, отфильтровать загрязняющие вещества.
• Здоровая почва: почва, естественно, богата большим количеством членистоногих и микроорганизмов, которые легко не заметить, но они необходимы для обеспечения едой более крупных животных, они переносят питательные вещества.
• Сырье: экосистемы обеспечивают нас разнообразным сырьем, включая древесину, биотопливо и растительные масла как диких, так и культурных видов.

4. Устойчивость

Одним из наиболее важных аспектов биоразнообразия является то, что оно обеспечивает безопасность и устойчивость. Биоразнообразие защищает экосистемы от снижения их функционирования, потому что большее число видов дает больше гарантий того, что кто-то будут продолжит существовать, даже если другие потерпят неудачу.

5. Этика, эстетика

Существует много практических причин для сохранения биоразнообразия. Это экономит нам деньги и усилия, защищает наши жизни и средства к существованию, и гарантирует, что у нас будет пища.

Оставляя биоразнообразие нетронутым, мы позволяем естественным эволюционным процессам продолжаться. Это долгосрочное преимущество, выходящее за рамки человеческих жизней, но это не значит, что оно не важно. Эволюция позволяет организмам адаптироваться к изменениям окружающей среды, и кто мы такие, чтобы вмешиваться в это? Поскольку люди могут процветать, не разрушая, зачем уничтожать?

И, наконец, самая главная ценность биоразнообразия — это красота. Время, проведенное на природе, несет много преимуществ для людей, для творчества, улучшения памяти и более быстрого исцеления. Чувство благоговения при виде природы может даже снизить уровень провоспалительных процессов в организме. Все, что требуется, — зайти в лес, чтобы понять, что нам повезло не только быть живыми, нам повезло, что мир вокруг нас тоже живой.

Источник

Биоразнообразие

Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех её проявлениях. Также под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), видовое разнообразие (разнообразие видов в экосистемах) и, наконец, экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем.
Основные научные концепции биоразнообразия были сформулированы лишь в середине ХХ века, что напрямую связано с развитием количественных методов в биологии.

Содержание

История

Биологическое разнообразие — вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.

Значение

Величина биоразнообразия как внутри вида, так и в рамках всей биосферы признана в биологии одним из главных показателей жизнеспособности (живучести) вида и экосистемы в целом и получила название «Принцип биологического разнообразия». Действительно, при большом однообразии характеристик особей внутри одного вида (от человека до растений и микробов) любое существенное изменение внешних условий (погода, эпидемия, изменение кормов и пр.) более критично скажется на выживаемости вида, чем в случае, когда последний имеет большую степень биологического разнообразия. То же (на другом уровне) относится и к богатству (биоразнообразию) видов в биосфере в целом.

История человечества накопила уже целый ряд примеров отрицательных последствий попыток слишком грубого и упрощённого «назначения» каких-то биологических видов, семейств и даже экосистем однозначно положительными, или однозначно отрицательными. Осушение болот приводило не только к уменьшению малярийных комаров, но и к более бурным весенним паводкам при иссушении близлежащих полей летом, отстрел волков («обидчиков» мирных пушистых оленей) на замкнутом плато — к неумеренному росту численности этих оленей, почти полному истреблению ими кормов и последующему повальному падежу.

Биоразнообразие — ключевое понятие в природоохранном дискурсе. Это определение стало официальным определением с точки зрения буквы закона, поскольку вошло в конвенцию ООН по вопросам биоразнообразия, которая принята всеми странами Земли, за исключением Андорры, Брунея, Ватикана, Ирака, Сомали и США. ООН установила Международный день биологического разнообразия.

Каким-то объективным способом определить необходимость сохранения и поддержания биоразнообразия довольно трудно, поскольку это зависит от точки зрения того, кто оценивает эту необходимость. Тем не менее, существуют четыре главные причины сохранять биоразнообразие:

Теории

По причине того, что область биологии, изучающая причины биоразнообразия ещё не сложилась, в этой области наблюдается огромное число теорий и отдельных гипотез. Наиболее полный обзор теорий, претендующих на объяснение закономерностей изменения биоразнообразия, был представлен известным биологом-теоретиком Брайаном МакГиллом [9] :

Признаки и количественная оценка

Для количественной оценки инвентаризационного разнообразия используются меры разнообразия или двойственные им меры концентрации. Подразумевается, что наиболее разнообразное сообщество является «стратегическим запасом» биологической эволюции, а следовательно количественное определение таких сообществ позволяет обеспечить таким уникальным сообществам охранный статус. Близким понятием является понятие выравненности (evenness или equitability) видового состава сообщества.

Для оценки дифференцирующего разнообразия используются меры сходства. По сути оценка этого типа разнообразия происходит через сравнение и выявление сходных элементов биосистем.

Причины сокращения

Охрана

Задачи в сфере охраны биоразнообразия

Год биологического разнообразия

20 декабря 2006 года Генеральная Ассамблея своей резолюцией 61/203 провозгласила 2010 год Международным годом биоразнообразия.

19 декабря 2008 года Ассамблея призвала все государства-члены выполнить их обязательства по значительному снижению к 2010 году темпов утраты биоразнообразия, уделяя надлежащее внимание данной проблеме в их соответствующих стратегиях и программах (резолюция 63/219). Ассамблея предложила всем государствам-членам создать для проведения Международного года биоразнообразия национальные комитеты, включающие представителей коренных народов и местных общин, и предложила всем международным организациям также отметить это событие.

В поддержку Международного года биоразнообразия Ассамблея проведёт в 2010 году во время своей шестьдесят пятой сессии однодневное совещание высокого уровня с участием глав государств, правительств и делегаций.

Источник

Биологическое разнообразие — зачем и почему? I. Поиски функционального объяснения

2018 г. Э. Лекявичюс

Центр естественных наук
LT-08412 Литва, Вильнюс, ул. Академиос, 2
E-mail: elekevicius@gmail.com
Поступила в редакцию 06.03.2017 г.

Еще Дарвин столкнулся с парадоксом примитивных форм: они сосуществуют с более организованными существами, и нет никаких признаков того, что уступают последним в степени приспособления. В XX в. кроме этого парадокса обнаружились и другие: «парадокс планктона», «парадокс луга», «парадокс тропического леса», и наконец — «парадокс разнообразия генотипов». Исследователям было неясно, какие силы поддерживают разнообразие видов и генотипов. Главная цель настоящей стать — обобщить попытки устранения этих парадоксов.

Делается вывод, что эти парадоксы появились ввиду излишнего внимания к антагонистическим отношениям. Игнорировалось то, что на уровне популяции и экологического сообщества «борьбе за существование» противостоит примерно равная по значимости и силе взаимозависимость. Это зависимость от живых ресурсов, прямой и непрямой мутуализм, внутривидовая кооперация, комплементарность генотипов в полиморфной популяции и видов в гильдии. Парадокс сохранения примитивных форм был решен, когда выяснилось, что в своем большинстве эти организмы не только не конкурируют с высоко организованными, но находятся с ними в мутуалистическом союзе непрямого типа. Наибольшие трудности возникают при попытке объяснить разнообразие сосуществующих растений, особенно тропических. Но даже тут наметился определенный прорыв. Делается общее заключение, что разнообразие видов в сообществах, как и генотипов в популяциях, поддерживает само себя благодаря дифференциации ниш и обилию отрицательных обратных связей. Да и изменчивость абиотических условий как в пространстве, так и во времени создает поистине огромное разнообразие ниш и субниш для видов и генотипов.

Еще одно направление исследований — уяснение роли биологического разнообразия в повседневной жизни, на фоне изменчивости условий среды. Эмпирические работы явно указывают на то, что разнообразие видов, как и разнообразие генотипов, проявляет свойство стабилизировать продуктивность и суммарную биомассу сообществ и популяций соответственно. Кроме того, биологическое разнообразие повышает эффективность использования ресурсов, тем самым способствуя накоплению большей суммарной биомассы. Эти достижения получили дальнейшее развитие в рамках так называемой общей теории адаптации. Данная теория главное внимание уделила тому, как при подгонке оптимумов под условия среды взаимодействуют разные типы разнообразия — макромолекул, метаболических путей, генотипов и видов. Согласно этой теории индивидуальные механизмы адаптации входят в состав популяционных, а те в свою очередь — в состав биоценотических. Делается вывод, что в определенный момент времени или в определенной точке пространства в поддержании функций наиболее активно участвует только часть имеющихся в наличии макромолекул, метаболических путей, генотипов и видов. Остальные как бы держатся в резерве и могут быть задействованы при очередной перемене условий. В этой связи обсуждается также вопрос о том, почему для земной жизни характерен такой тип организации — жесткая взаимозависимость частей на нижних этажах иерархии и ослабленная интеграция на верхних. Наиболее предпочтительным может оказаться такой ответ: жесткая организация на всех без исключения этажах иерархии превратила бы экологическое сообщество в настоящий суперорганизм и могла бы повысить эффективность работы, но непременно снизила бы степень приспособляемости, так необходимой для жизни в переменчивых условиях.

Источник

Биоразнообразие обеспечивает не только красоту, но и будущее нашего мира

Маленький мальчик с энтузиазмом тянет за удочку. Леска летит вверх, и ощетинившаяся шипами рыба ударяет его прямо в глаз. Он очень любит прогулки на природе, поэтому игнорирует боль, но его зрение за последующие несколько месяцев ухудшается. Он продолжает наслаждаться любовью к природе, но, после того, как он остался с одним здоровым глазом, его возможности ограничиваются изучением существ, которых легче увидеть: насекомых. Он вырастает и становится всемирным авторитетом по муравьям, а в более поздний период жизни получает прозвище «отец биоразнообразия».

Ценность биоразнообразия можно понять на примерах из нашего с вами вида. У людей существуют различные аллели, или формы генов, для цвета глаз, курчавости волос, мышечного тонуса и так далее. Эти аллели могут быть полезными в одном окружении и бесполезными в другом. В облачном северном климате бледная кожа хорошо способствует выработке витамина D, а в солнечных регионах она вредна, поскольку люди могут заработать солнечный ожог и рак кожи. Эффективное хранение жира увеличит ваши шансы на выживание на острове с непредсказуемым поступлением еды, но может привести к появлению диабета 2-го типа, если вы будете следовать западной диете с высоким содержанием сахара. Огромное генетическое разнообразие даёт нам больше вариантов перед лицом быстрого изменения окружающей среды, происходит оно из-за климатических условий, появления новых болезней или вторжения другого вида.

Второй слой — межвидовое разнообразие. С этим биоразнообразием мы знакомы лучше всего — удивительный ассортимент животных, растений и микроорганизмов в мире. Согласно отчёту от 2011 года из примерно 9 миллионов видов, живущих на Земле, мы смогли описать только порядка 1,2 млн. Мы хорошо знаем растения, птиц и млекопитающих. Однако траулер в море может вытащить на поверхность порядка 90% неизвестных видов. Виды неравномерно распределены по миру. На тему того, почему так происходит, существует множество гипотез, но закономерность очевидна: богатство видов увеличивается при движении от полюсов к экватору.

И, наконец, у нас есть разнообразие экосистем. Виды взаимодействуют друг с другом, с солнечным светом, воздухом, почвой и водой, формируя экосистемы. От арктической тундры до тропических джунглей, от устьев рек до полуночных морских глубин, Земля служит домом огромному количеству экосистем. Не всегда очевидно, как очертить границы таких зон. Экосистема может быть настолько крупной, как Большой барьерный риф, или настолько мелкой, как сообщество губок, водорослей и червей, живущих на панцире краба-паука. И если между прибрежным лесом и морем есть явное разделение, то нет определённой точки, в которой заканчивается лес и начинается саванна.

Виды внутри экосистемы соревнуются друг с другом за такие ресурсы, как свет и еда — но и полагаются друг на друга. Из всех цветущих растений мира, 87% опыляются животными, а коралловые рифы обеспечивают укрытие 25% морской живности. Бактерии перерабатывают мёртвую плоть в нитраты, единственное соединение, из которого растения способны создавать белки. Экосистемы предоставляют «услуги», поддерживающие жизнь внутри и за пределами экосистем. Люди не могли бы выжить без этих услуг, куда входят чистый воздух, питьевая вода, переработка отходов и опыление растений, идущих в пищу.

Одно интригующее естественное явление состоит в том, что в любой экосистеме несколько видов будут отличаться большим количеством, а большинство видов будут довольно малочисленными. Получается, что многочисленных видов мало, а малочисленных видов много. Так же, как генетическое разнообразие обеспечивает виды устойчивостью к изменению окружающей среды, разнообразие видов увеличивает устойчивость экосистем. К примеру, в экосистемах с пресной водой на востоке Пенсильвании можно встретить редкие виды дрожжей. В присутствии загрязняющей воду ртути эти дрожжи укорачивают метаболический путь, приводящий к отравлению большинства других видов. Они хранят ртуть в вакуолях, а затем откладывают её на поверхности камней. В это время дрожжей становится очень много, но токсичная среда уменьшает количество других видов. Как только дрожжи очистят среду от ртути, состояние окружающей среды уже перестаёт им благотворить. Их количество уменьшается, а количество особей других видов растёт. В подходящих условиях любой редкий вид с большой вероятностью сможет увеличить количество особей в своей экосистеме. Таким образом, разнообразие экосистемы может сообщать о том, что с ней происходило в прошлом, и обозначать потенциал к адаптации к будущим изменениям.

Ирония в том, что слово «биоразнообразие» получило широкое распространение в основном из-за того, что люди занимаются уничтожением того, что оно обозначает. Этот термин впервые был использован Национальным исследовательским советом США в 1985 году на форуме, посвящённом проблемам потерь биоразнообразия. После этого фиолософ Брайан Нортон сравнил Землю с пациентом, чьё выживание зависит от реанимационного аппарата. «В этой машине столько проводов и винтиков, вряд ли они все нужны», — радостно успокаивают пациента. Рискнули бы вы в такой ситуации? Биоразнообразие поддерживает знакомую нам жизнь. Это именно тот аппарат, который держит нас в устойчивом состоянии.

Источник