Značilnosti, pomembnost in primeri biotske raznovrstnosti

The Biotska raznovrstnost o Biološka raznolikost je okrajšava "biološke raznolikosti" in se nanaša na več elementov spremenljivosti, ki jih predstavljajo organska bitja. Ta koncept je mogoče razumeti z različnih ravni, bodisi taksonomske, funkcionalne, filogenetske, genetske ali trofične.

Regija, v kateri živi ena vrsta zgodaj (z evolucijskega vidika), sestavljena iz gensko homogenih posameznikov, ki so razporejeni v diskretnih geografskih območjih in v ozkem območju habitata, bo to ekosistem z nizko biotsko raznovrstnostjo.

Biotska raznovrstnost vključuje različne vrste - in njihovo biološko variacijo - znotraj regije.
Vir: Pixabay.com

V nasprotju s tem bi bil habitat z več vrstami - nekatere stare, druge, katerih pred kratkim se je zgodil postopek specifikacije - katerih genetski material je heterogena in široka porazdelitev, bi bila regija z veliko raznolikostjo.

Vendar sta visok in bas relativni izraz. Zato obstaja več indeksov in parametrov, ki nam omogočajo količinsko opredelitev raznolikosti regije, kot je Shannon, indeks Simpson. Na podlagi njih vidimo, da porazdelitev živih organizmov na planetu ni homogena. Večja raznolikost običajno najdemo, ko se približujemo tropim.

Biotsko raznovrstnost je mogoče preučiti z dvema dopolnilnima disciplinama med seboj: ekologija in evolucijska biologija. Ekologi se osredotočajo predvsem na dejavnike, ki vplivajo na lokalno raznolikost in delujejo v kratkih časovnih obdobjih.

Evolucijski biologi se po drugi strani osredotočajo na višje časovne lestvice in se med drugim osredotočajo na izumrtje, ustvarjanje prilagoditev in dogodke specifikacije.

V zadnjih 50 letih so človeško prisotnost, globalno segrevanje in drugi dejavniki spremenili porazdelitev in raznolikost velikega števila vrst. Znanje in količinsko določanje biotske raznovrstnosti so nepogrešljivi elementi za oblikovanje rešitev za to nevšečnost.

[TOC]

Kaj je biološka raznolikost?

Prva oseba, ki je v ekološki literaturi uporabila izraz biotska raznovrstnost. Ali Wilson leta 1988. Vendar se koncept biološke raznolikosti v razvoju v razvoju že od devetnajstega stoletja in nadaljuje še danes, ki se široko uporablja.

Biotska raznovrstnost se nanaša na raznolikost življenjskih oblik. To se razširi na vse ravni organizacije in ga je mogoče razvrstiti z evolucijskega ali ekološkega (funkcionalnega) vidika.

To pomeni, da raznolikost ne razume samo glede na število vrst. Prav tako vpliva na spremenljivost drugih taksonomskih in okoljskih ravni, kot bomo videli kasneje.

Biotska raznovrstnost se preučuje od aristotelovske dobe. Notranja radovednost do življenja in potreba po vzpostavitvi reda, ki jo filozofi vodijo za preučevanje različnih življenjskih oblik in vzpostavitev poljubnih sistemov klasifikacije. Tako se rodijo sistematične in taksonomske vede, zato je preučevanje raznolikosti.

Značilnosti biotske raznovrstnosti

Genetska raznolikost

Biološko raznolikost je mogoče preučiti na različnih lestvicah, začenši z genetiko. Organizem je sestavljen iz tisoč genov, združenih v njen DNK, ki je organiziran v njegovih celicah.

Različne oblike, ki jih najdemo iz gena (znane kot aleli), in razlike v kromosomih med posamezniki predstavljajo genetsko raznolikost. Majhna populacija, katere genom je homogena med svojimi člani, je nekoliko raznolika.

Genska spremenljivost, ki jo najdemo med posamezniki iste vrste, je rezultat serije procesov, kot so: mutacije, rekombinacija, genetski polimorfizmi, izolacija bazenih genov, lokalni selektivni pritiski in gradienti.

Variacija je osnova za ustvarjanje evolucije in prilagajanja. Spremenljiva populacija se lahko odzove na spremembe v okoljskih razmerah, medtem ko lahko malo variacije pomeni zmanjšanje populacije ali v skrajnih primerih, kar bi lahko privedlo do lokalnega izumrtja vrste.

Poleg tega je poznavanje stopnje genske spremenljivosti populacije nepogrešljivo, če želijo vzpostaviti učinkovite načrte ohranjanja, saj ta parameter vpliva na odpornost in vztrajanje vrste.

Posamezna raznolikost

Na tej ravni organizacije najdemo razlike v smislu anatomije, fiziologije in vedenja v posameznih organizmih.

Raznolikost prebivalstva

V biologiji definiramo populacije kot nabor posameznikov iste vrste, ki sobivajo v času in prostoru, ki se lahko potencialno razmnožujejo.

Na populacijski ravni je genska variacija posameznikov, ki ga integrirajo, prispeva k biotski raznovrstnosti in spet osnova za prilagodljivo evolucijo. Jasen primer tega je človeška populacija, kjer imajo vsi posamezniki občutne fenotipske razlike.

Vrste, ki nimajo genetskih sprememb in imajo enotne populacije, so bolj nagnjene k izumrtju, tako za okoljsko kot za človeške vzroke.

Raznolikost na ravni vrst

Če se povzpnemo na ravni organizacije, lahko analiziramo biotsko raznovrstnost vrst. Biotsko raznovrstnost običajno preučujejo ekologi in ohranitveni biologi na tej ravni.

Raznolikost nad stopnjo vrst

Lahko še naprej analiziramo biotsko raznovrstnost nad stopnjo vrst. To pomeni, da upoštevamo druge ravni taksonomske klasifikacije, kot so žanri, družine, naročila itd. Vendar je to pogosteje v študijah, povezanih s paleontologijo.

Vam lahko služi: ciklopentanoperhidropenantreno: struktura in pomen

Tako smo lahko ascendent v obsegu, dokler ne najdemo primerjav z biogeografijo, kar ni nič drugega kot prepoznavanje diferencialnega bogastva vrst v velikih geografskih regijah.

Kako se meri biotska raznovrstnost?

Za biologe je pomembno imeti parametre, ki omogočajo količinsko določitev biotske raznovrstnosti. Za izpolnitev tega dela obstajajo različne metodologije, ki se lahko merijo s funkcionalne ali teoretične perspektive.

Funkcionalne merilne kategorije vključujejo gensko raznolikost, vrste in ekosisteme. Teoretična perspektiva temelji na raznolikosti alfa, beta in gama. Podobno je mogoče oceniti skupnost, ki opisuje njegove fizične lastnosti.

Uporaba statističnih indeksov, ki merijo raznolikost vrst. Ti združujejo dva pomembna ukrepa: skupno število vrst v vzorcu in relativno številčnost le -teh. Nato bomo opisali najbolj uporabljene ukrepe in indekse.

Raznolikost alfa, beta in gama

Raznolikost alfa, beta in gama so tri stopnje raznolikosti, ki jih priznava IUCN (Mednarodna zveza za ohranjanje narave). Ta pristop je predlagal zelenjavni ekolog Robert Harding Whittaker leta 1960 in še vedno velja.

Alfa raznolikost je število vrst na lokalni ravni, torej znotraj habitata ali ekološke skupnosti. Beta je razlika v sestavi vrst med skupnostmi. Končno gama število vrst na regionalni ravni.

Vendar se ta oddelek sooča z neprijetnostmi, ko bomo opredelili lokalno območje in kako lahko objektivno razmejimo regijo - zunaj zgolj političnih meja, ki biološko nimajo smisla.

Na ustanovitev mej vpliva študijsko vprašanje in vpleteno skupino, tako da prejšnja vprašanja nimajo očitnega odgovora.

V večini ekoloških študij, povezanih z biotsko raznovrstnostjo, je poudarek običajno v raznolikosti alfa.

Raznolikost alfa

Na splošno se raznolikost alfa izraža v smislu bogastva vrst in lastniškega kapitala. Med vzorčenjem kraj ali področje, ki ga izbere raziskovalec, predstavlja celotno skupnost. Tako je seznam številk in imena vrste, ki živijo, prvi korak za merjenje biotske raznovrstnosti območja.

Število vrst znotraj skupnosti ali območja je bogastvo vrst. Po poznavanju tega parametra se analizirajo druga merila, in sicer: taksonomska edinstvenost, taksonomska razhajanja, ekološki pomen in interakcije med vrstami.

Na splošno se bogastvo vrst - in biotska raznovrstnost na splošno - povečajo, ko razširimo območje, ki ga analiziramo, ali ko se premaknemo iz dolžine in zemljepisne širine, večje od mladoletnika (v Ekvador).

Upoštevati moramo, da vse vrste ne prispevajo na enak način za raznolikost območja. Z ekološkega vidika so različne dimenzije biotske raznovrstnosti predstavljene s številnimi trofičnimi nivoji in raznolikostjo življenjskih ciklov, ki prispevajo.

Prisotnost nekaterih vrst na tem območju lahko poveča raznolikost ekološke skupnosti, medtem ko drugih ne.

Beta raznolikost

Beta raznolikost je merilo raznolikosti med skupnostmi. To je merilo hitrosti in stopnje spremembe vrste v naklonu ali iz enega habitata do drugega.

Na primer, ta ukrep bi preučil primerjavo raznolikosti vzdolž pobočja gore. Beta raznolikost poudarja tudi začasno spremembo sestave vrst.

Gama raznolikost

Gama raznolikost količinsko opredeljuje raznolikost od večje prostorske ravni. To je odgovorno za razlago raznolikosti vrst v širokem geografskem območju. V bistvu gre za produkt alfa raznolikosti in stopnje diferenciacije (beta) med njimi.

Tako je raznolikost gama hitrost, s katero najdemo dodatne vrste, in preuči geografsko nadomeščanje istega.

Indeksi raznolikosti vrst

V ekologiji se široko uporabljajo indeksi raznolikosti, da bi ga količinsko določili z uporabo matematičnih spremenljivk.

Indeks raznolikosti je opredeljen kot statistični povzetek, ki meri skupno število lokalnih vrst, ki obstajajo v različnih habitatih. Indeks je lahko prevlade ali pravičnosti (v angleščini se izraz uporablja Enakomerna).

Indeks raznolikosti Shannon

Indeks Shannon ali indeks Shannon-Weaver se popularno uporablja za merjenje specifične biotske raznovrstnosti. Predstavljen je z uporabo H ', vrednosti indeksa pa niha le med pozitivnimi številkami. V večini ekosistemov so vrednosti 2 do 4.

Lahko vam služi: parapatrična specifikacija: kaj je in primeri

Vrednosti pod 2 veljajo za razmeroma malo raznolike, na primer v puščavi. Medtem ko vrednosti, večje od 3, kažejo na veliko raznolikost, na primer neotropni gozd ali greben.

Za izračun vrednosti indeksa se upošteva znesek vrst (bogastva) in relativni znesek (številčnost). Največja vrednost indeksa je običajno blizu 5, najmanjša vrednost pa 0, kjer obstaja samo ena vrsta - torej ni raznolikosti. Ekosistem z indeksom Shannon 0 je lahko monokultura.

Indeks raznolikosti Simpson

Indeks Simpson je predstavljen s črko D in meri verjetnost, da dva naključno izbrana posameznika pripadata isti vrsti - ali drugo taksonomsko kategorijo.

Na enak način indeks raznolikost Simpsona je izražen kot 1 - D (indeks, razložen v prejšnjem odstavku). Vrednost je med 0 in 1 in v nasprotju s prejšnjim primerom predstavlja verjetnost, da dva naključna posameznika pripadata različnim vrstam.

Še en način, kako ga izraziti v vzajemnem indeksu: 1/d. Na ta način vrednost 1 pomeni skupnost s samo vrsto. Ko se vrednost povečuje, kaže na večjo raznolikost.

Čeprav sta indeks Shannon in Simpson najbolj priljubljena v ekološki literaturi, med drugim obstajajo tudi drugi, kot so Margalef, McIntosh in Piedlou indeks.

Zakaj bi količinsko opredelili biotsko raznovrstnost?

V prejšnjem razdelku podrobno opisujemo različna matematična orodja, ki jih imajo ekologi za kvantifikacijo biološke raznolikosti. Za kaj so te vrednote?

Meritve biotske raznovrstnosti so nepogrešljive, če želite spremljati, kako raznolikost niha, odvisno od okoljskih sprememb, ki razgradijo ekosisteme, tako proizvedene naravne, kot tudi človek.

Biotska raznovrstnost kot rezultat evolucije: kako je biološka raznolikost?

Življenje na Zemlji se je začelo vsaj približno 3.5 milijard let. V tem obdobju so se organska bitja izžarevala v različnih oblikah, ki jih danes opazujemo na planetu.

Za to ogromno raznolikost so odgovorni različni evolucijski procesi. Med najpomembnejšimi imamo naslednje: osvoboditev od konkurence, ekološke razhajanja in koevolucije.

Konkurenčna izdaja

Različne študije, osredotočene na sedanje in izumrle vrste, so pokazale, da se organizme rodu ponavadi hitro razpršijo, če obstajajo ekološke priložnosti - to je, "prosta" niša.

Ko skupina organizmov kolonizira regijo brez plenilcev in z malo konkurence (na primer nenaseljen otok) se nagiba k diverzificiranju in zaseda razpoložljive ekološke niše. Ta pojav se imenuje prilagodljivo sevanje.

Na primer, po izumrtju dinozavrov je bilo več prostih niš pozneje zasedeno z sevanjem sesalcev.

Ekološka razhajanja

Obstajajo ključne prilagoditve, ki organizmom omogočajo, da zasedajo vrsto ekoloških niš. Ti organizmi zasedajo isto prilagodljivo območje, zato zasedajo "ekološke prostore". Ko imata dve vrsti zelo podobne ekološke niše, se med njimi poveča konkurenca.

V skladu z ekološkimi teorijami dve vrsti ne moreta tekmovati v nedogled, ker se bo ena vrsta premaknila na drugo. Drug možen scenarij je, da je ena od vrst sposobna izkoristiti drug vir, da bi se s partnerjem zmanjšala na konkurenco.

Na ta način je sposobnost vrst, da izkoriščajo nove vire in uporabljajo nove habitate, sčasoma prispevala k povečanju biološke raznolikosti.

Koevolucija

Različne interakcije, ki lahko obstajajo med organizmi različnih vrst, imajo evolucijske posledice in so odgovorne za biotsko raznovrstnost. Nekatere vrste zagotavljajo vire svojim partnerjem. Tako se diverzifikacija enega od teh pomeni v diverzifikacijo drugih vrst.

Koevolucija med plenilci in njihovim plenom velja tudi za vir raznolikosti. Če plenilec ustvari novo prilagoditev, to pride (v nekaterih primerih), ki jo spremlja prilagoditev v jezu.

Zelo ilustrativni primer koevolucije in biotske raznovrstnosti je veliko število angiospermov, povezanih z raznolikostjo opraševalcev nevretenčarjev.

Pomembnost

Človeška družba je odvisna od biotske raznovrstnosti na več načinov. Na splošno je lahko vrednost biotske raznovrstnosti subjektiven koncept in je odvisna od vsake osebe, zato je ta vrednost razvrščena v lastno ali inherentno in inherentno vrednost ter instrumentalno ali zunanjo vrednost.

Notranja in zunanja vrednost

Zunanja vrednost je določena z uporabo ali uporabo, ki jo ima v človeški družbi - na primer proizvodnja hrane, zdravila, med drugim. Podobno bi lahko zunanjo vrednost uporabila za koristi za druga živa bitja, vendar se ljudje običajno upoštevajo.

Na primer, več žuželk, ptic in sesalcev izpolnjuje papirje opraševalcev v ekosistemih, kar posreduje reprodukcijo velikega števila rastlin z ekonomskim pomenom. Primer tega so čebele in netopirji.

Vam lahko služi: aldohexosa: molekularna struktura in primeri

V nasprotju s tem je notranja vrednost biotske raznovrstnosti tuja za ekosistemske storitve, ki jih lahko zagotavlja živo bitje v okolju. Del predpostavke, da ima vsak organizem pravico do življenja, kot ga imajo ljudje.

Ta vrednost ni povezana z videzom ali estetiko organizma, saj je ta parameter del zunanjih vrednosti. Ker ima koncept močno filozofsko komponento, je značilno, da ga je težko razumeti. Nekateri ekonomisti na primer menijo, da je njihova definicija nepopolna.

Druge klasifikacije

Obstajajo še drugi načini za razvrščanje pomena biotske raznovrstnosti, razlikovanje med organizacijami z nekaj ekonomske vrednosti za trg in tistimi, ki nimajo te vrednosti.

Druge klasifikacije so bolj zapletene in vključujejo več kategorij. Na primer, klasifikacija, ki jo je predlagal Kellert (1996), vključuje devet kategorij: utilitarne, naravoslovne, ekološko-znanstvene, estetske, simbolične, humanistično-moralizirajoče, dominionistične in negativistične.

Biotska raznovrstnost v Latinski Ameriki

V Latinski Ameriki najdemo obsežno biološko raznolikost. Trenutno veliko ekosistemov v teh regijah grozi, predvsem z antropogenimi dejavniki.

Zato so v večini držav zaščitena območja, kot so parki, rezerve, svetišča in naravni spomeniki, ki želijo zaščititi vrste regije.

Nato bomo opisali biotsko raznovrstnost najpomembnejših držav latinskoameriške države z večjo svetovno raznolikostjo.

Biotska raznovrstnost v Mehiki

Mehika je glede na število vrst izjemno raznolika država, ki doseže skoraj 70.000 vrst živali in rastlin, od katerih je v regiji več kot 900. Zavzema eno prvih položajev glede na svojo raznolikost po vsem svetu.

Ta ogromna biotska raznovrstnost je pripisana več dejavnikom, predvsem zapletenemu položaju in topografiji države ter podnebnemu raznolikosti. Na ravni ekosistemov je Mehika enako raznolika, saj predstavlja vse vrste naravnih okolij in ekoregij.

Biotska raznovrstnost v Kolumbiji

Ta megadiversejska država, koliko z več 62.000 vrst, od katerih jih je nekaj endemičnih iz Kolumbije. Hiši največ vrst ptic in orhidej na svetu.

Glede na ekosisteme najdemo široko raznolikost regij. Kolumbijska raznolikost se običajno razvrsti v tako imenovane "točke vroče raznolikosti", ki ustrezajo regijam Andejcev in Tumbe-Chocó-Magdalena.

Biotska raznovrstnost v Peruju

Zahvaljujoč svoji olajšavi in ​​geografski legi je Peru država velike biotske raznovrstnosti. Pravzaprav je tudi v državah Megadiverse. Mnoge njegove vrste so endemične za regijo.

Različna je glede na ekosisteme, ki jih predstavlja, z značilnimi oceanskimi vrstami (na katere vplivajo otrokovo sedanje in Humboldt), obalne puščave, različne vrste gozdov, puna, mangrove, travnike, páramo, Amazonije in savane.

Biotska raznovrstnost v Argentini

Argentina je država, za katero je značilna visoka biotska raznovrstnost, zaradi katere je življenje na svojem ogromnem geografskem ozemlju. Z gorskimi okolji, savanami in subtropskim podnebjem, Argentina ima veliko rastlin in živali, ki poudarjajo prisotnost velikih mačk in vodnih sesalcev.

Biotska raznovrstnost v Venezueli

Venezuela je megadiversejska država z več kot 20.000 vrst živali in rastlin, razporejenih na ozemlju. Tako kot v zgoraj omenjenih državah se raznolikost običajno pripisuje klimatski in topografski heterogenosti.

Glede na ekosisteme Venezuela razstavlja vse vrste regij, vključno z gozdovi, ravnicami, Malandom, gorami, puščavami itd., vsak s svojo tipično skupino vrst. Kot v prejšnjih državah je tudi veliko vrst v regiji endemično.

Biotska raznovrstnost v Evropi

Biotska raznovrstnost v Španiji

Španija izstopa po tem, da ima eno največjih biotskih raznovrstnosti v Evropi in poudarja prisotnost sesalcev in plazilcev.

Stanje polotoka mu daje široko spremenljivost glede na podneb. Gorska olajšava je tudi pomembna spremenljivka.

Reference

1. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Povabilo k biologiji. Ed. Pan -american Medical.
2. Eldredge, n. (Ed.). (1992). Kriza sistematike, ekologije in biotske raznovrstnosti. Columbia University Press.
3. Freeman, s., & Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Dvorana Prentice.
4. Futuyma, d. J. (2005). Evolucija . Sinauer.
5. Naeem, s., Chazdon, r., Duffy, j. In., Prager, c., & Worm, B. (2016). Biotska raznovrstnost in dobro počutje človeka: bistvena povezava za trajnostni razvoj. Postopek. Biološke znanosti, 283(1844), 20162091.
6. Naeem, s., Prager, c., Tedni, b., Varga, a., Flynn, d. F., Griffin, k.,... Schuster, w. (2016). Biotska raznovrstnost kot večdimenzionalni konstrukt: pregled, okvir in študija primera vpliva rastlinojede na PlantEverse. Postopek. Biološke znanosti, 283(1844), 20153005.
7. Nacionalni raziskovalni svet. (1999). Perspektive o biotski raznovrstnosti: vrednotenje njegove vloge v nenehno spreminjajočem se svetu. Nacionalne akademije Press.
8. Scheiner, s. M., Kosman, e., Presley, s. J., & Willig, m. R. (2017). Sestavni deli biotske raznovrstnosti s posebno osredotočenostjo na filogenetske informacije. Ekologija in evolucija, 7(16), 6444-6454.