БИОЛОШКА РАЗНОЛИКОСТ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ЗНАЧАЈ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Биодиверзитет или биодиверзитет је скраћеница од "биодиверзитета" и односи се на више елементе варијабилност присутних органских бића. Овај концепт се може разумети са различитих нивоа, било да је то таксономска, функционална, филогенетска, генетска или трофичка.

Регион који обитава једна врста раног узраста (са еволуцијског становишта), састављена од генетски хомогених јединки, распоређених у дискретним географским областима и у уском распону станишта, биће екосистем са ниском биолошком разноликошћу.

Биолошка разноликост обухвата различите врсте - и њихову биолошку варијацију - у неком региону.
Извор: пикабаи.цом

Супротно томе, станиште с неколико врста - неке древне, друге чији се поступак спецификације догодио недавно - чији је генетски материјал хетероген и широко распрострањен, било би подручје са великом разноликошћу.

Међутим, високи и ниски су релативни појмови. Због тога постоји неколико индекса и параметара који нам омогућавају да квантификујемо разноликост региона, попут индекса Сханнон и Симпсон, између осталих. На основу њих видимо да дистрибуција живих организама није хомогена на планети. Како се приближавамо тропима, обично постоји већа разноликост.

Биодиверзитет се може проучавати коришћењем две комплементарне дисциплине: екологија и еволуциона биологија. Еколози се првенствено фокусирају на факторе који утичу на локалну разноликост и који делују у кратким временским периодима.

Са своје стране, еволуцијски биолози фокусирају се на више временске скале и усредсређују се на догађаје изумирања, стварање прилагодби и спецификацију, између осталог.

У последњих 50 година, присуство људи, глобално загревање и други фактори су променили дистрибуцију и разноликост значајног броја врста. Знање и квантификација биолошке разноликости су кључни елементи за формулисање решења за овај проблем.

Шта је биолошка разноликост?

Прва особа која је употријебила појам биодиверзитета у еколошкој литератури био је Е. О Вилсон 1988. Међутим, концепт биолошке разноликости развија се од 19. вијека и данас се широко користи.

Биолошка разноликост односи се на разноликост животних облика. Ово се односи на све нивое организације и може се класификовати са еволуционог или еколошког (функционалног) становишта.

Односно, разноликост се не разуме само у погледу броја врста. Променљивост на другим таксономским и еколошким нивоима такође има утицаја, као што ћемо видети касније.

Биодиверзитет је проучаван од Аристотеловских времена. Својствена радозналост о животу и потреба успостављања реда довели су филозофе до проучавања различитих облика живота и успостављања произвољних класификационих система. Тако су се родиле науке о систематици и таксономији, а самим тим и о проучавању различитости.

Карактеристике биодиверзитета

Генетска разноликост

Биолошка разноликост може се проучавати на различитим нивоима, почевши од генетике. Организам се састоји од хиљада гена групираних у својој ДНК, која је организована унутар његових ћелија.

Различити облици које налазимо у гену (познати и као алели) и варијације у хромозомима међу појединцима чине генетску разноликост. Мала популација чији је геном хомоген међу члановима је помало разнолика.

Генетска варијабилност коју проналазимо код појединаца исте врсте резултат је низа процеса као што су: мутације, рекомбинација, генетски полиморфизми, изолација генског базе, локални селективни притисци и градијенти, између осталих.

Варијација је основа за еволуцију и за стварање адаптација. Променљива популација може да реагује на измене у условима животне средине, док мале варијације могу превести у опадање популације, или у екстремним случајевима могу довести до локалног изумирања врста.

Штавише, познавање степена генетичке променљивости популације је од суштинске важности за успостављање ефикасних планова заштите, јер овај параметар утиче на отпорност и постојаност врста.

Индивидуална разноликост

На овом нивоу организације налазимо варијације у погледу анатомије, физиологије и понашања у појединим организмима.

Разноликост становништва

У биологији ми дефинирамо популације као скуп јединки исте врсте који коегзистирају у времену и простору и који се могу потенцијално размножавати.

На популацијском нивоу, генетичка варијација јединки које га чине доприноси биолошкој разноликости и, опет, основа је да се догоди адаптивна еволуција. Јасан пример тога је људска популација, код које су све јединке имале приметне фенотипске варијације.

Врсте којима недостају генетске варијације и имају униформну популацију склоније су изумирању, како из узрока животне средине, тако и од људи.

Разноликост на нивоу врста

Ако напредујемо на нивоу организације, можемо анализирати биолошку разноликост у погледу врста. Биодиверзитет на овом нивоу често проучавају еколози и биолози за очување.

Разноликост изнад нивоа врста

Можемо наставити да анализирамо биодиверзитет изнад нивоа врста. То јест, узимајући у обзир друге нивое таксономске класификације као што су родови, породице, наредбе итд. Међутим, ово је чешће у студијама које се односе на палеонтологију.

Стога можемо ићи нагоре у обиму, све док не нађемо поређења направљена биогеографијом, а то је ништа друго до препознавање различитог богатства врста у великим географским регионима.

Како се мјери биолошка разноликост?

За биологе је важно имати параметре који омогућавају квантификацију биолошке разноликости. Да би се постигао овај задатак, постоје различите методологије које се могу мерити из функционалне или теоријске перспективе.

Функционалне категорије мерења укључују генетску, врста и разноликост екосистема. Теоријска перспектива се заснива на алфа, бета и гама разноликости. Слично томе, заједница се може проценити описујући њене физичке атрибуте.

Употреба статистичких индекса који мере разноликост врста је уобичајена. Оне обједињују две важне мере: укупан број врста у узорку и њихово релативно обиље. Затим ћемо описати мјере и индексе које еколози највише користе.

Разноликост алфа, бета и гама

Алфа, бета и гама разноликост су три нивоа разноврсности које је препознао ИУЦН (Међународна унија за очување природе). Овај приступ је 1960. године предложио биљни еколог Роберт Хардинг Вхиттакер и користи се и данас.

Алфа разноликост је број врста на локалном нивоу, односно унутар станишта или еколошке заједнице. Бета је разлика у саставу врста између заједница. Коначно, гама показује број врста на регионалном нивоу.

Међутим, ова подјела суочава се с недостатком када ћемо дефинирати локални простор и како објективно можемо разграничити регију - изван пуких политичких граница које су биолошки бесмислене.

На гранична подешавања утиче питање испитивања и група која је укључена, тако да горња питања немају очигледан одговор.

У већини еколошких студија везаних за биодиверзитет, нагласак је обично на алфа разноликости.

Алфа разноликост

Разноликост алфа опћенито се изражава у погледу богатства врста и једнакости врста. Током спроведеног узорковања, место или подручје које истраживач одабере представља целу заједницу. Стога је прављење листе броја и имена врста које живе тамо први корак у мерењу биолошке разноликости неког подручја.

Богатство врста је у оквиру неке заједнице или подручја. Знајући овај параметар, прелазимо на анализу других критеријума, а то су: таксономска јединственост, таксономска дивергенција, еколошки значај и интеракције између врста, између осталог.

Опћенито, богатство врста - и биодиверзитет уопште - повећавају се када проширимо подручје које анализирамо или када прелазимо из веће у мању ширину и ширину (према екватору).

Морамо узети у обзир да све врсте не доприносе на исти начин разноликости подручја. Са еколошког становишта, различите димензије биолошке разноликости представљене су бројним трофичким нивоима и разноврсним животним циклусима који различито доприносе.

Присуство одређених врста на том подручју може повећати разноликост еколошке заједнице, док друге не.

Бета разноликост

Бета различитост је мерило различитости између заједница. То је мерило стопе и степена промене врста у градијенту или из једног станишта у друго.

На пример, ова мера би проучавала поређење различитости дуж падине планине. Бета разноликост такође наглашава временску промену у саставу врста.

Гама разноликост

Гама разноликост квантифицира разноликост са вишег просторног нивоа. Ово је задужено за објашњење разноликости врста у широком географском распону. У основи, то је продукт алфа разноликости и степена диференцијације (бета) између њих.

Дакле, гама разноликост је стопа којом се проналазе додатне врсте и проучава њихова географска замена.

Индекси разноликости врста

У екологији се широко користе индекси разноликости, с циљем да се квантификују коришћењем математичких променљивих.

Индекс разноликости дефинисан је као статистички резиме који мери укупан број локалних врста које постоје у различитим стаништима. Индекс може бити доминација или капитал (у енглеском се употребљава израз равномерност).

Индекс разноликости Сханнона

Сханнон индекс, или Сханнон-Веавер индекс, популарно се користи за мерење специфичне биолошке разноликости. Представља се помоћу Х ', а вредности индекса варирају само између позитивних бројева. У већини екосистема вредности су од 2 до 4.

Вредности испод 2 сматрају се релативно не веома разноликим, на пример у пустињи. Иако су вредности веће од 3, указују на велику разноликост, као што је неотропска шума или гребен.

За израчунавање вредности индекса узимају се у обзир број врста (богатство) и њихов релативни број (бројност). Максимална вредност индекса обично је близу 5, а минимална вредност 0, а постоји само једна врста - то јест, нема различитости. Екосистем са Шенноновим индексом 0 може бити монокултура.

Симпсонов индекс разноликости

Симпсонов индекс представљен је словом Д и мери вероватноћу да две насумично одабране јединке из узорка припадају истој врсти - или некој другој таксономској категорији.

На исти начин, Симпсонов индекс разноликости изражава се као 1 - Д (индекс објасњен у претходном одломку). Вредност је између 0 и 1 и, супротно претходном случају, представља вероватноћу да две јединке узете насумично припадају различитим врстама.

Други начин да се изрази коришћењем реципрочног индекса: 1 / Д. На овај начин вредност 1 преводи се у заједницу са само једном врстом. Како се вредност повећава, то указује на већу разноликост.

Иако су Сханнонов индекс и Симпсонов индекс најпопуларнији у еколошкој литератури, постоје и други попут Маргалеф, МцИнтосх и Пиелоу индекса.

Зашто би квантификовали биодиверзитет?

У претходном одељку смо детаљно описали различите математичке алате које еколози имају за квантификацију биолошке разноликости. Међутим, за шта су ове вредности корисне?

Мерења биолошке разноликости су неопходна ако желите да надгледате како разноликост флуктуира, као функцију промена у животној средини која деградирају екосистеме, природно произведене и начињене од људи.

Биолошка разноликост као резултат еволуције: како настаје биолошка разноликост?

Живот на Земљи почео је најмање 3,5 милијарди година. У том периоду, органска бића су зрачила у различитим облицима које данас посматрамо на планети.

За ову огромну разноликост одговорни су различити еволутивни процеси. Међу најважније имамо следеће: ослобађање од конкуренције, еколошка дивергенција и коеволуција.

Ослобађање од конкуренције

Различите студије, усредсређене на постојеће и изумрле врсте, показале су да се линије организама имају тенденцију брзог диверзификације ако постоје еколошке могућности - то су „празне“ нише.

Када група организама колонизира регију без грабежљиваца и са мало конкуренције (на пример, ненасељено острво), она има тенденцију да се диверзификује, заузимајући расположиве еколошке нише. Ова појава се назива адаптивно зрачење.

На примјер, након изумирања диносауруса остало је више слободних ниша које су касније заузеле зрачење сисара.

Еколошка дивергенција

Постоје кључне адаптације које омогућавају организмима да заузимају бројне еколошке нише. Ови организми заузимају исту адаптивну зону, па заузимају сличне „еколошке просторе“. Кад двије врсте дијеле врло сличне еколошке нише, конкуренција се повећава између њих.

Према еколошким теоријама, двије врсте се не могу такмичити у недоглед јер ће једна врста на крају премјестити другу. Други могући сценарио је да је једна од врста способна да користи други ресурс, у циљу смањења конкуренције са својим партнером.

На овај начин, способност врста да искориштавају нове ресурсе и користи нова станишта допринела је повећању биолошке разноликости током времена.

Коеволуција

Различите интеракције које могу постојати између организама различитих врста имају еволутивне посљедице и одговорне су за дио биолошке разноликости. Неке врсте пружају ресурсе за своје другове. Дакле, диверзификација једне од њих претвара се у диверзификацију друге врсте.

Коеволуција између предатора и њиховог плена такође се сматра извором разноликости. Ако предатор генерише нову адаптацију, то је (у неким случајевима) праћено адаптацијом у плену.

Веома илустративни пример коеволуције и биолошке разноликости је велики број ангиоспермија, повезан са разноликошћу њихових опрашивача бескраљежњака.

Значај

Људско друштво зависи од биолошке разноликости на неколико начина. Генерално, вредност биолошке разноликости може бити субјективни концепт и зависи од сваке особе, тако да је та вредност класификована као својствена или својствена вредност као инструментална или вањска вредност.

Унутрашња и вањска вредност

Вањска вредност се одређује употребом или применом која може имати у људском друштву - попут производње хране, лекова, између осталог. Слично томе, вањска вредност може се применити у корист других живих бића, али људи се често узимају у обзир.

На пример, разни инсекти, птице и сисари играју улогу опрашивача у екосуставима, посредујући размножавање значајног броја економски важних биљака. Примери за то су пчеле и шишмиши.

Супротно томе, својствена вредност биолошке разноликости туђа је екосистемским услугама које жива бића могу пружити околини. Полази од претпоставке да сваки организам има право на живот, баш као што то имају и људи.

Ова вредност није повезана са изгледом или естетиком организма, јер је овај параметар део вањских вредности. Будући да концепт има снажну филозофску компоненту, карактерише га тешко разумевање. Неки економисти, на пример, сматрају да је њихова дефиниција непотпуна.

Остале класификације

Постоје и други начини класификације важности биолошке разноликости, разликовање између организама с неком економском вриједношћу на тржишту и оних којима недостаје таква вриједност.

Остале класификације су сложеније и садрже више категорија. На пример, класификација коју је предложио Келлерт (1996) укључује девет категорија: утилитаристичку, природословну, еколошко-научну, естетску, симболичку, хуманистичко-морализујућу, доминионистичку и опозициону.

Биолошка разноликост у Латинској Америци

У Латинској Америци налазимо велику биолошку разноликост. Тренутно је великом броју екосистема ових региона угрожено, углавном антропогеним факторима.

Из тог разлога, у већини земаља постоје заштићена подручја као што су паркови, резервати, светишта и природни споменици који желе заштитити врсте у региону.

У наставку ћемо описати биоразноликост најрелевантнијих латиноамеричких земаља, са највећом глобалном разноликошћу.

Биолошка разноликост у Мексику

Мексико је, с обзиром на број врста, изузетно разнолика земља која достиже скоро 70.000 врста животиња и биљака, од којих је више од 900 ендемских по региону. Заузима једну од првих позиција у погледу своје разноликости широм света.

Ова велика биолошка разноликост приписује се неколико фактора, углавном сложеном положају и топографији земље и климатској разноликости. На нивоу екосистема, Мексико је подједнако разнолик, представљајући све врсте природних окружења и екорегија.

Биолошка разноликост у Колумбији

Ова држава мегадиверсе има више од 62.000 врста, од којих је неколико ендемских Колумбији. У њему се налази највећи број врста птица и орхидеја на свету.

С обзиром на екосистеме, налазимо широку разноликост региона. Колумбијска разноликост се обично групише у такозване "вруће тачке разноликости", које одговарају андском и тупско-чоко-магдаленском региону.

Биолошка разноликост у Перуу

Захваљујући свом рељефу и географском положају, Перу је земља велике биолошке разноликости. Заправо је и унутар земаља мегадиверсе. Многе су његове врсте ендемске.

Разноврсна је у погледу екосистема, са типичним океанским врстама (под утицајем струје Нино и Хумболдт), обалним пустињама, различитим врстама шума, пуна, мангрова, прерија, парамо, Амазоније и саване, између осталих. .

Биолошка разноликост у Аргентини

Аргентина је земља коју карактерише велика биолошка разноликост која ствара живот на њеном огромном географском територију. Са планинским окружењем, саванама и суптропском климом, Аргентина је дом великог броја биљака и животиња, истичући присуство великих мачака и водених сисара.

Биодиверзитет у Венецуели

Венецуела је мегадиверсе земља са више од 20.000 врста животиња и биљака распрострањених по целој територији. Као и у горе наведеним земљама, различитост се често приписује климатској и топографској хетерогености.

Што се тиче екосистема, Венецуела има све врсте региона, укључујући шуме, равнице, парамо, саване, планине, пустиње итд., Свака са својом типичном групом врста. Као и у претходним земљама, велики број врста је ендемичан за регион.

Биолошка разноликост у Европи

Биолошка разноликост у Шпанији

Шпанија се издваја по једној од највећих биоразноликости у целој Европи, истичући присуство сисара и гмизаваца.

Стање полуострва му даје широку варијабилност у погледу климе, што је пресудан фактор у броју врста и разликује га од остатка Европе. Планински рељеф је такође важна варијабла.

Референце

1. Цуртис, Х., Сцхнек, А. (2006). Позив на биологију. Панамерицан Медицал Ед.
2. Елдредге, Н. (ур.). (1992). Систематика, екологија и криза биолошке разноликости. Цолумбиа Университи Пресс.
3. Фрееман, С., Херрон, ЈЦ (2002). Еволуциона анализа Прентице Халл.
4. Футуима, ДЈ (2005). Еволуција Синауер.
5. Наеем, С., Цхаздон, Р., Дуффи, ЈЕ, Прагер, Ц., и Ворм, Б. (2016). Биолошка разноликост и добробит људи: суштинска веза за одрживи развој. Зборник радова. Биологицал Сциенцес, 283 (1844), 20162091.
6. Наеем, С., Прагер, Ц., Веекс, Б., Варга, А., Флинн, ДФ, Гриффин, К.,… Сцхустер, В. (2016). Биодиверзитет као вишедимензионални конструкт: преглед, оквир и студија случаја утицаја биљоједа на биодиверзитет биљака. Зборник радова. Биологицал Сциенцес, 283 (1844), 20153005.
7. Национални савет за истраживање. (1999). Перспективе биодиверзитета: вредновање њене улоге у свету који се стално мења. Натионал Ацадемиес Пресс.
8. Сцхеинер, СМ, Косман, Е., Преслеи, СЈ, & Виллиг, МР (2017). Компоненте биолошке разноликости, са посебним фокусом на филогенетске информације. Екологија и еволуција, 7 (16), 6444–6454.