הרצאה 2

נושא: מושגים מודרניים של מגוון ביולוגי

לְתַכְנֵן:

1. מושג המגוון הביולוגי.

2. חשיבות המגוון הביולוגי.

2.1. משמעות המגוון הביולוגי לביוספרה.

2.2. הערך של המגוון הביולוגי עבור בני האדם.

2.2.1. ערך מעשי.

2.2.2. ערך אסתטי של המגוון הביולוגי.

3. ביולוגיה של שימור חיות בר.

4. המגוון הביולוגי הוא הבסיס לחיים על פני כדור הארץ.

5. מבנה ורמות המגוון הביולוגי.

5.1. מגוון גנטי.

5.2. מגוון המינים.

5.3. מגוון מערכות אקולוגיות.

6. אינדיקטורים כמותיים למגוון ביולוגי.

6.1. התחשבות במגוון הביולוגי.

6.2. מגוון ביולוגי ו"עושר מינים".

6.3. מדידת מגוון ביולוגי.

7. פוטנציאל משאבי הטבע של רוסיה.

1. מושג המגוון הביולוגי

רעיון המגוון הביולוגי כמאפיין ייחודי של הטבע החי ותפקידו בשימור החיים על פני כדור הארץ הפך לחלק בלתי נפרד מהשקפות מודרניות על הקשר בין הטבע לחברה. לראשונה, הביטוי "מגוון ביולוגי" שימש את ג'י בייטס (1892) ביצירתו "נטורליסט באמזונס", שצפה בכ-700 מינים של פרפרים במהלך טיול בן שעה.

המושג "מגוון ביולוגי" נכנס לשימוש מדעי נרחב בשנת 1972 בוועידת שטוקהולם של האו"ם סביבה, שם הצליחו שוחרי איכות הסביבה לשכנע את המנהיגים הפוליטיים של מדינות הקהילה העולמית שההגנה על חיות הבר צריכה להיות בראש סדר העדיפויות ביישום כל פעילות אנושית על פני כדור הארץ.

עשרים שנה מאוחר יותר, ב-1992, בריו דה ז'נרו, במהלך ועידת האו"ם לסביבה ופיתוח, אומצה האמנה למגוון ביולוגי, שעליה חתמו יותר מ-180 מדינות, כולל רוסיה. יישום פעיל של האמנה למגוון ביולוגי ברוסיה החל לאחר אשרור אותה על ידי הדומא הממלכתית ב-1995. ברמה הפדרלית, אומצו מספר חוקים סביבתיים, ובשנת 1996, בצו של נשיא הפדרציה הרוסית, אושר "המושג למעבר של הפדרציה הרוסית לפיתוח בר קיימא", אשר מתייחס לשימור המגוון הביולוגי. כאחד הכיוונים החשובים ביותר לפיתוח רוסיה. רוסיה, כמו מדינות אחרות שחתמו ואשררו את האמנה למגוון ביולוגי, אינה פועלת לבדה. פרויקט הסביבה העולמית (GEF) לשימור המגוון הביולוגי ברוסיה, במימון הבנק הבינלאומי לשיקום ופיתוח, החל בדצמבר 1996. מאז, פותחה ואומצה האסטרטגיה הלאומית לשימור המגוון הביולוגי של רוסיה בשנת 2001, מפותחים מנגנונים לשימור המגוון הביולוגי, נתמכים פארקים לאומיים ושמורות טבע, וננקטים צעדים לשימור המגוון הביולוגי ושיפור המצב הסביבתי ב- אזורים שונים. פרויקט GEF והאסטרטגיה הלאומית, יחד עם פרויקטים נוספים בנושא שימור המגוון הביולוגי, מספקים פיתוח ויישום של תוכניות חינוכיות כאזורי עדיפות.

2. חשיבות המגוון הביולוגי

2.1. חשיבות המגוון הביולוגי לביוספרה

ניתן להמחיש את עקרון האינטראקציה האנושית עם המגוון הביולוגי של כדור הארץ על ידי התחשבות בהיקף ההשפעה האנושית על מערכות טבעיות והתפקיד שממלא המגוון הביולוגי בשמירה על החיים על פני כדור הארץ. התנאי העיקרי לשמירה על החיים על פני כדור הארץ הוא היכולת של הביוספרה ליצור ולשמור על איזון בין המערכות האקולוגיות המרכיבות אותה. מערכות אקולוגיות בדרגה נמוכה יותר חייבות להיות מאוזנות טריטוריאלית בתוך הביוספירה. במילים אחרות, לכדור הארץ צריך להיות את המספר הנדרש של טונדרות, יערות, מדבריות וכו' - כביומות, ובתוך הביומה של הטונדרה יש לשמר את הטונדרה האופטימלית, ובתוך הביומה של יער המחטניים - כיסוי יער אופטימלי. וכך הלאה למערכות האקולוגיות הקטנות ביותר כמו כרי דשא, יערות, אגמים וכו'.

תפקודו של כדור הארץ בכללותו והאיזון האקלימי שלו נובע מאינטראקציה של מחזורי מים, פחמן, חנקן, זרחן וחומרים אחרים המונעים על ידי האנרגיה של מערכות אקולוגיות. כיסוי הצומח הוא הגורם החשוב ביותר במניעת סחף, שמירה על שכבת האדמה הראויה לעיבוד, הבטחת חלחול ומילוי מאגרי מי התהום. ללא רמה מספקת של מגוון ביולוגי של מערכות אקולוגיות ביצות, אי אפשר למנוע אאוטרופיקציה של גופי מים, ורמה גבוהה של מגוון מיני בעלי חיים היא ערובה ליציבות של כל מערכת אקולוגית ושל הביוספרה כולה.

מיליוני מינים של בעלי חיים וצמחים תומכים בתנאים הדרושים להמשך החיים על פני כדור הארץ. אולי מספר קטן יותר של מינים יכול לספק את התנאים האלה, אבל מה זה, מספר המינים המספיק הזה? אף אחד לא יודע. היא גם לא יודעת את הקו שמעבר לו, עם צמצום המגוון הביולוגי, יתחיל הרס בלתי הפיך של מערכות אקולוגיות והחיים יובאו על סף הקיום. כאשר המגוון הביולוגי נהרס, אין דרכים מהימנות לפצות על ההפסד.

2.2. חשיבות המגוון הביולוגי לבני אדם

2.2.1. ערך מעשי

ראייה פרגמטית של המגוון הביולוגי מאפשרת לנו לראות בו מקור בלתי נדלה של משאבים ביולוגיים. משאבים ביולוגיים מספקים לנו כל מיני מוצרים: מזון, סיבים לייצור בגדים, צבעים, חומרים סינתטיים, תרופות ועוד. הם הבסיס לרוב הפעילויות האנושיות, ומצב הכלכלה העולמית תלוי בהם במידה רבה. מיקרואורגניזמים, הממלאים תפקיד חיוני במערכות אקולוגיות רבות, תרמו להתקדמות ייצור המזון.

הרפואה המודרנית מגלה עניין רב במשאבים ביולוגיים בתקווה להשיג טיפולים חדשים למחלות. ככל שמגוון היצורים החיים גדול יותר, כך גדלה ההזדמנות לגילוי תרופות חדשות; וההיסטוריה של הרפואה מספקת דוגמאות מצוינות לאפשרות זו. פוטנציאלי, לכל מין יכול להיות ערך מסחרי או לשמש ברפואה. כ-40% מכלל התרופות הידועות המשמשות כיום ברפואה מכילות חומרים המצויים בצמחי בר.

בחקלאות יש חשיבות רבה למגוון הגנטי של צמחי הגידול לפיתוח שיטות הדברה. מוקדי המוצא של צמחים תרבותיים הם המקומות שבהם, בבוא הזמן, הכניס האדם לראשונה לתרבות רבים מהמינים המסורתיים של ימינו. באזורים אלו קיים קשר ברור בין צמחים חקלאיים לקרוביהם הבר. גדלים כאן מינים רבים של אבות פרא וזנים של צמחים תרבותיים מודרניים. חקלאים מגלים עניין הולך וגובר במגוון הגנטי של הגידולים. הכרת מוקדי הגיוון הזה מאפשרת לפתח שיטות להגדלת הפריון של גידולים חקלאיים ולהגברת הסתגלותם לתנאי סביבה משתנים.

למגוון הביולוגי יש חשיבות רבהגם לבילוי. נופים יפים, מערכות אקולוגיות מגוונות עשירות במינים הם התנאי החשוב ביותר לפיתוח התיירות והנופש. ההתרחבות המהירה של פעילות מסוג זה היא לרוב מקור ההכנסה העיקרי עבור אוכלוסייה מקומית. לעתים קרובות, מינים בודדים של בעלי חיים וצמחים הופכים למושא לעניין מוגבר.

2.2.2. ערך אסתטי של המגוון הביולוגי

עבור רוב האנשים, למילה "מגוון ביולוגי" יש קונוטציה חיובית. במקביל, עולות בדמיון דימויים של יער גשם טרופי, שונית אלמוגים, קרחת גג מכוסה בפורבס, שבה עושר מיני בעלי חיים וצמחים יוצרים רגשות חיוביים. לעתים קרובות אפילו שבר בודד של טבע, כמו, למשל, עש נץ היין הניזון מצוף עשב האש הפורח בלילה במעוף, משאיר רושם בל יימחה. היופי הטמון במגוון הביולוגי הוא מקור השראה. יצירות אמנות אמיתיות ממעטות בלי דימויים של בעלי חיים וצמחים, בין אם זה חרפושיות ונחשים על השרשרת של המלכה קליאופטרה או אריה עשוי מאריחים צבעוניים על "הדרך הקדושה" בבבל. רעיונות גן העדן, המגולמים בציור "גן עדן" מאת יאן ברויגל האב (), קשורים למגוון עשיר של מינים שונים של בעלי חיים וצמחים.

ללא הנאה אסתטית, רבים מהתחביבים שלנו יאבדו את משמעותם, בין אם זה דיג ספורטיבי, ציד, טיולים או צפרות. לאנשים יש צורך להרהר בנופים יפים. עם זאת, הערך האסתטי של המגוון הביולוגי הוא יותר מסתם התפעלות מנוף יפהפה. מה יקרה לאדם, למצב רוחו, לתפיסת עולמו, אם במקום אגם יפהפה או חלקת יער אורנים, הוא יראה סביבו רק ערימות של אשפה או נוף מעוות בהפרעות גסות? אבל באיזו אהבה מתארים המחברים את התמונות המדהימות של הטבע של מישורי השטפונות של הדנייסטר (מצוטטות מחומרי כתב העת Vesti SOES, מס' 2, 2001): "אזור הפה הוא מיוחד וייחודי בעושרו, ביופיו המיוחד. . כאן, באגם הלבן, עדיין נשמרים שדות של חבצלות לבנות, ערמוני מים שרידים, שטחים עצומים מכוסים בחבצלות מים צהובות. האיביסים הקדושים של מצרים העתיקה עדיין עפים כאן, נשמע קול כנפי ברבור, פריחת מנטה, יערות מלאים בניחוחות מוכרים ובלתי צפויים, מוזיקת שירת ציפורים..." ככל הנראה, הצד האסתטי של תפיסת המגוון הביולוגי אינו פשוט ליהנות מהיופי של נופים בודדים; אלא, זהו צורך אורגני הגלום בכל אדם, שכן תפיסת צורות חיים שונות משפרת באופן אובייקטיבי את איכות החיים.

3. ביולוגיה של שימור חיות בר

ביולוגיה של שימור היא מדע רב תחומי שהתפתח בתגובה למשבר שבו נמצא המגוון הביולוגי כיום.

ביולוגיה של שימור חיות בר- דיסציפלינה מדעית המבוססת על התיאוריה והפרקטיקה של שימור מינים, יצירת אזורים מוגנים חדשים, הגנה על פארקים לאומיים קיימים. פעילותו תקבע את הצורה שבה מינים וקהילות ביולוגיות יישמרו על פני כדור הארץ לעתיד.

היא מפגישה אנשים וידע מתחומים שונים ומטרתה להתגבר על משבר המגוון הביולוגי.

לביולוגיה של שימור חיות הבר שלוש מטרות: ראשית, לחקור ולתאר את מגוון חיות הבר; שנית, לזהות ולהעריך את ההשפעה של פעילויות אנושיות על מינים, קהילות ומערכות אקולוגיות; ושלישית, לחקור גישות אינטר-דיסציפלינריות מעשיות להגנה ושיקום המגוון הביולוגי.

4. המגוון הביולוגי הוא הבסיס לחיים על פני כדור הארץ

שימור המגוון הביולוגי הוא המשימה המרכזית של הביולוגיה של שימור חיות הבר. כפי שהוגדר על ידי הקרן העולמית לטבע (1989), המגוון הביולוגי- זה "כל מגוון צורות החיים על פני כדור הארץ, מיליוני מינים של צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים עם קבוצות הגנים שלהם ומערכות אקולוגיות מורכבות היוצרות חיות בר." לפיכך, יש להתייחס למגוון הביולוגי בשלוש רמות. המגוון הביולוגי ברמת המינים מכסה את כל מגוון המינים על פני כדור הארץ מחיידקים ופרוטוזואה ועד לממלכת הצמחים הרב-תאיים, החיות והפטריות. בקנה מידה קטן יותר, המגוון הביולוגי כולל את המגוון הגנטי של המינים, הן מאוכלוסיות מרוחקות גיאוגרפית והן מפרידים בתוך אותה אוכלוסייה. המגוון הביולוגי כולל גם את המגוון של קהילות ביולוגיות, מינים, מערכות אקולוגיות שנוצרו על ידי קהילות ואינטראקציות בין רמות אלו.

להישרדות מתמשכת של מינים וקהילות טבעיות, כל רמות המגוון הביולוגי נחוצות, כולן חשובות גם לבני אדם. מגוון המינים מדגים את העושר של התאמות אבולוציוניות ואקולוגיות של מינים לסביבות שונות. מגוון המינים משמש כמקור למשאבי טבע מגוונים עבור בני האדם. לדוגמה, יערות גשם טרופיים, עם מגוון המינים העשיר ביותר שלהם, מייצרים מגוון מדהים של מוצרים צמחיים ובעלי חיים שיכולים לשמש למזון, בנייה ורפואה. המגוון הגנטי הכרחי לכל מין כדי לשמור על יכולת רבייה, עמידות למחלות ויכולת להסתגל לתנאים משתנים. המגוון הגנטי של חיות בית וצמחים תרבותיים חשוב במיוחד לאלה העובדים על תוכניות רבייה לשמירה ושיפור של מינים חקלאיים מודרניים.

גיוון ברמת הקהילה הוא התגובה הקולקטיבית של מינים לתנאי סביבה שונים. הקהילות הביולוגיות המצויות במדבריות, בערבות, ביערות ובשטחי שיטפונות שומרות על המשכיות התפקוד התקין של המערכת האקולוגית על ידי מתן "תחזוקה" לה, למשל, באמצעות בקרת שיטפונות, הגנה מפני שחיקת קרקע, סינון אוויר ומים.

5. מבנה ורמות המגוון הביולוגי

בכל רמה של מגוון ביולוגי - גיוון גנטי, מינים וקהילה (מערכת אקולוגית) - מומחים חוקרים את המנגנונים המשנים או שומרים על המגוון.

5.1. מגוון גנטי

מגוון גנטי הוא כמות המידע הגנטי הכלול בגנים של אורגניזמים המאכלסים את כדור הארץ.

גיוון תוך-ספציפי גנטי מסופק לרוב על ידי התנהגות הרבייה של פרטים בתוך אוכלוסייה. אוכלוסייה היא קבוצה של פרטים מאותו מין המחליפים ביניהם מידע גנטי ומביאים צאצאים פוריים. מין יכול לכלול אוכלוסיה אחת או יותר. אוכלוסייה יכולה להיות מורכבת מכמה פרטים או מיליונים.

פרטים בתוך אוכלוסייה נבדלים בדרך כלל זה מזה מבחינה גנטית. המגוון הגנטי נובע מהעובדה שלפרטים יש גנים שונים במקצת - מקטעים של כרומוזומים המקודדים לחלבונים מסוימים. גרסאות של גן ידועות בשם האללים שלו. הבדלים נובעים ממוטציות - שינויים ב-DNA שממוקם על הכרומוזומים של אדם מסוים. אללים של גן יכולים להשפיע על ההתפתחות והפיזיולוגיה של אדם בדרכים שונות. מגדלים של זני צמחים וגזעי בעלי חיים, על ידי בחירת גרסאות גנים מסוימות, יוצרים מינים בעלי תשואה גבוהה ועמידים למזיקים, כגון גידולים (חיטה, תירס), בעלי חיים ועופות.

המגוון הגנטי באוכלוסייה נקבע הן על פי מספר הגנים עם יותר מאלל אחד (מה שנקרא גנים פולימורפיים) והן על פי מספר האללים לכל גן פולימורפי. קיומו של גן פולימורפי מוביל להופעה באוכלוסיית פרטים הטרוזיגוטיים המקבלים אללים שונים של הגן מהוריהם. שונות גנטית מאפשרת למינים להסתגל לשינויים סביבתיים, כמו עליית טמפרטורות או התפרצות מחלה חדשה. באופן כללי, נמצא כי למינים נדירים יש מגוון גנטי פחות משל נפוצים, ובהתאם, הם רגישים יותר לאיום של הכחדה כאשר תנאי הסביבה משתנים.

5.2. מגוון המינים

מגוון המינים כולל את כל המינים שחיים על פני כדור הארץ. ישנן שתי הגדרות עיקריות למושג המין. ראשית: מין הוא אוסף של פרטים, השונה מקבוצות אחרות במאפיינים מורפולוגיים, פיזיולוגיים או ביוכימיים כאלה או אחרים. זוהי ההגדרה המורפולוגית של המין. יותר ויותר נעשה שימוש בהבדלים ברצפי DNA ובסממנים מולקולריים אחרים כדי להבחין בין מינים שהם כמעט זהים במראה (כגון חיידקים). ההגדרה השנייה של מין היא קבוצה של פרטים שביניהם יש הכלאה חופשית, אבל אין הכלאה עם פרטים מקבוצות אחרות (ההגדרה הביולוגית של מין).

ההגדרה המורפולוגית של מין נמצאת בשימוש נפוץ בטקסונומיה, כלומר ביולוגים טקסונומיה המתמחים בזיהוי מינים חדשים ובסיווג מינים. ההגדרה הביולוגית של מין נמצאת בשימוש נפוץ בביולוגיה אבולוציונית, מכיוון שהיא מבוססת יותר על קשרים גנטיים הניתנים למדידה מאשר על כל תכונות פיזיות הניתנות להבחנה סובייקטיבית. עם זאת, בפועל, די קשה להשתמש בהגדרה הביולוגית של מין, שכן הדבר מצריך ידע על יכולתם של פרטים להתרבות זה עם זה, וזו, ככלל, קשה לגשת למידע. כתוצאה מכך, ביולוגים מעשיים נאלצו ללמוד להבחין בין מינים לפי המראה שלהם, ולפעמים כינו אותם "מורפומינים" או מונחים דומים, עד שטקסונומים נתנו להם שמות לטיניים רשמיים.

חוסר היכולת להבחין בבירור בין מין אחד למשנהו עקב הדמיון בין מאפייניהם, או הבלבול הנובע מכך בשמות מדעיים, מפחית לעתים קרובות את האפקטיביות של מאמצי הגנת המינים.

קשה לכתוב חוקים ברורים ויעילים להגנה על מין אם לא ברור לחלוטין כיצד לזהות אותו במדויק. לכן, עדיין צריך לעשות עבודה רבה כדי לסדר ולסווג את כל המינים הקיימים בעולם. סיסטמטיסטים תיארו רק 10-30% מהמינים בעולם, ורבים עשויים להיכחד לפני שהם יתוארו. כדי לפתור בעיה זו בהקדם האפשרי, יש להכשיר טקסונומים רבים, במיוחד לעבודה באזורים הטרופיים השופעים מינים.

הקשיים הקשורים בתיאור מינים חדשים למדע מאלצים אותנו להיות זהירים בהערכת השפע הכולל שלהם. מספר המינים של בעלי חיים וצמחים המוכרים למדע גדל מ-11,000 בתקופת סי לינאוס ל-2 מיליון כיום וממשיך לגדול. מדענים מתארים ושמות כל הזמן מינים חדשים של בעלי חיים, צמחים ומיקרואורגניזמים. אף אחד לא יכול לתת מספר מדויק של מינים החיים על הפלנטה שלנו, אבל ידוע שמספר מיני בעלי החיים עולה באופן משמעותי על מספר המינים של צמחים, פטריות וחיידקים. כמו כן, ידוע כי חרקים מובילים בקרב בעלי חיים מבחינת מספר המינים המתועדים. המגוון שלהם הוא כזה שמבחינת מספר המינים הם עולים לא רק על כל בעלי החיים האחרים, אלא גם על צמחים ומיקרואורגניזמים גם יחד. בממלכת הצמחים, אנגיוספרים, או צמחים פורחים, מחזיקים בביטחון את כף היד.

5.3. מגוון מערכות אקולוגיות

מגוון מערכות אקולוגיות מתייחס לבתי הגידול השונים, לקהילות הביוטיות ולתהליכים האקולוגיים בביוספרה, ולמגוון העצום של בתי הגידול והתהליכים בתוך מערכת אקולוגית.

אינדיקטורים כמותיים של המגוון הביולוגי במערכות אקולוגיות משתנים מאוד בהתאם להשפעה של גורמים שונים. יש לציין שהביוקנוזה כוללת לא רק מינים שחיים כל הזמן במערכת האקולוגית, אלא גם מינים המבלים בה רק חלק ממחזור חייהם (למשל זחלי יתושים, שפיריות).

ניתן לתאר את הרכב המינים ובכלל את מגוון הביוקנוזה רק בנקודת זמן מסוימת, שכן עושר המינים משתנה כתוצאה מתהליכי ההגירה וחיסול המינים המתרחשים באופן רציף בביו-קנוזה.

גורם הזמן נלקח בחשבון במידה מסוימת בשירותי ניטור סביבתי. לפיכך, במיוחד, תוכניות ניטור הידרוביולוגיות ברוסיה דורשות חובהניתוח בעונות שונות של השנה והערכת מצב מקווי המים על סמך נתונים שהתקבלו בתקופות האביב, הקיץ והסתיו.

בכל רגע של זמן, לביוצנוזיס יש עושר מינים מסוים.

אחד המרכיבים של הסביבה הטבעית הוא ההקלה על פני כדור הארץ, הקיים בשונות המתמשכת שלו בגבול שלוש קונכיות, או כדורים טבעיים, של כוכב הלכת שלנו - קרום כדור הארץ, או הליתוספירה, האטמוספירה וההידרוספרה. פני כדור הארץ עם התבליט שלו - הרים ציוריים או קשים, מישורים עצומים, שלאורכם מתפתלים נהרות בצורה חלקה, דיונות ורכסים חוליים של מדבריות, קרחונים בהרים גבוהים - הם זירת החיים, אחד המרכיבים העיקריים של הביוספרה.

ככל שהתנאים הסביבתיים באזור נתון מגוונים יותר, ככל שעומד לרשות האורגניזמים יותר זמן לתמורות אבולוציוניות, כך הרכב המינים שלהם מגוון יותר כאן. התבליט והמבנה הגיאולוגי יכולים ליצור מגוון תנאים בתוך אזורים בעלי אקלים אחיד. בשטח הררי, השיפוע והחשיפה שלו קובעים את הטמפרטורה ותכולת הלחות של הקרקע. במדרונות תלולים האדמה מתנקזת היטב, מה שמוביל לרוב לחוסר לחות לצמחים, אם כי באזורי השפלה הסמוכים האדמה רוויה בלחות. באזורים צחיחים, במישורי שיטפונות ולאורך אפיקי נחלים, ניתן לראות לעתים קרובות קהילות יער מפותחות העומדות בניגוד חד לצמחיית המדבר שמסביב. במדרונות החמים והיבשים של גבעות הפונות דרומה צומחים מיני עצים שונים מאשר בצפון הקר והלח. השטח ההררי מזוהה פעמים רבות עם יופיו של הנוף, מה שאומר שכאן מתקיימות יחד קהילות עשירות ומגוונות. הנוף הציורי תמיד ראוי להערצה. זו אחת הסיבות לכך שההרים או חופי המאגרים האהובים משמשים כמקום עלייה לרגל המונית לחובבי הטבע.

כל נוף על הגלובוסעובר שינויים בהשפעת תנאי האקלים. לעולם הצמחים יש השפעה עצומה עליהם. נופים על כל מגווןם נוצרו במשך אלפי שנים וכתוצאה מפעילות אנושית. הם משתנים ללא הרף עקב החיפוש המתמיד אחר צורות יעילות של שימוש בקרקע וכרייה. האדם בונה ערים ובונה כבישים. לפיכך, נופים מורכבים ממספר אלמנטים טבעיים ותרבותיים. הם מגלמים את הזיכרון הקולקטיבי של הטבע ושל אלה המאכלסים אותו, מהווים מרכיב מורכב של הסביבה.

6. אינדיקטורים כמותיים למגוון ביולוגי

6.1. חשבונאות המגוון הביולוגי

מצאי גיוון ברמת המערכת האקולוגית מבוצעים לרוב באמצעות צילום אווירי או לווין. זה מאפשר ליצור תמונה מלאה של מגוון המערכות האקולוגיות ומאפייני הנוף, כמו גם להסיק מסקנות ראשוניות לגבי מגוון מינים אפשרי. להערכה מדויקת יותר של הגיוון ברמת המינים, יש צורך לקבוע עושר מינים, כלומר, אחראי על כל המינים שנמצאים באזור נתון (מספר המינים, לשם השוואה, מתייחס לאזור נתון). עם זאת, ברור שככל שהשטח גדול יותר, ה יותרמינים, החוקר יוכל לרשום, לכן, בעת הערכת עושר המינים, יש צורך לקחת בחשבון את תדירות ההתרחשות של מינים. אז, על שטח של 4 מ"ר, 35 מינים של צמחי כלי דם גדלים על מרעה מטופח בקפידה. ניתן למצוא אותו מספר מינים באותו אזור בתולי, אך אם נצמצם את שטח החיפוש ל-1 מ"ר, נוכל לרשום רק 25 מיני צמחים, שכן מינים רבים פחות נפוצים כאן. במרעה נטוש נעלמים צמחי כלי דם רבים, ולכן רמת עושר המינים כאן נמוכה יותר מאשר באחו בתולי.

ניסיונות לתאר את המבנה של קהילה טבעית מורכבת עם אינדיקטור יחיד, כגון עושר מינים, אינם עמידים בשל אובדן מידע רב ערך על נדירותם של מינים מסוימים ושכיחותם של אחרים. המדד (אינדיקטור) של מגוון המינים לוקח בחשבון כיצד מספר כוללמינים בקהילה, והיחס בין השפע של מינים שונים. הוא מחושב על ידי קביעת עבור כל מין את חלקם של הפרטים שלו במספר הפרטים הכולל בקהילה.

מדידת גיוון ברמה הגנטית קשה יותר. למטרה זו משתמשים באופן מסורתי בתכונות תורשתיות חיצוניות של מינים. בהתבסס על תכונות אלה, קבוצות נפרדות של פרטים מובחנות בתוך מין. סוג זה של שונות אינדיבידואלית נקרא פולימורפיזם. למשל, על הכנפיים פרת משה רבנויש דפוסי פיגמנט האופייניים לכל אדם. מין זה מופץ באופן נרחב, הוא נמצא בסיביר, סין, בחצי האי הקוריאני, ביפן. חיפושיות שחורות שולטות במערב ובמרכז סיביר, ובהמשך מזרחה האוכלוסייה הופכת לפולימורפית יותר, כאשר חיפושיות צהובות עם כתמים שחורים נפוצים יותר ויותר.

6.2. מגוון ביולוגי ו"עושר מינים"

כל אסטרטגיית שימור המגוון הביולוגי דורשת הבנה ברורה של כמה מינים יש ואיך מינים אלה מופצים. עד כה תוארו 1.5 מיליון מינים. לפחות פי שניים מינים רבים נותרו ללא תיאור, בעיקר חרקים ופרוקי רגליים טרופיים אחרים. הידע שלנו על מספר המינים אינו מדויק, מכיוון שבעלי חיים רבים שאינם ראוותניים טרם הגיעו לידיעת הטקסונומים. לדוגמה, עכבישים קטנים, נמטודות, פטריות קרקע וחרקים החיים בכתרים של עצי יער גשם קשים למחקר.

קבוצות אלה שנחקרו מעט יכולות למנות מאות ואלפים, אפילו מיליוני מינים. גם חיידקים נחקרים בצורה גרועה מאוד. בגלל הקושי בגידולם ובזיהוים, הצליחו מיקרוביולוגים לזהות רק כ-4,000 מינים של חיידקים. עם זאת, מחקר שנערך בנורבגיה על ניתוח DNA חיידקי מראה שיותר מ-4,000 מינים של חיידקים יכולים להיות נוכחים בגרם אחד של אדמה, ובערך אותו מספר ניתן למצוא במשקעים ימיים. גיוון כה גבוה, אפילו בדגימות קטנות, מרמז על קיומם של אלפי או אפילו מיליוני מינים של חיידקים שטרם תוארו. מחקר מודרני מנסה לקבוע מהו היחס בין מספר המינים הנפוצים של חיידקים בהשוואה למינים אזוריים או צרים מקומיים.

היעדר אוספים שלמים מקשה לשפוט בצורה מהימנה את מספר המינים המצויים בסביבות ימיות. הסביבה הימית הפכה למעין גבול של הידע שלנו על המגוון הביולוגי. כן בהחלט קבוצה חדשהחיה, Loricifera, תוארה לראשונה בשנת 1983 מדגימות שנלקחו בעומק רב. קבוצה חדשה נוספת של יצורים קטנים, ה-Cycliophora, שנמצאה באזור הפה של הלובסטר הנורווגי, תוארה לראשונה ב-1995. ב-1999 התגלה מול חופי נמיביה החיידק הגדול בעולם, בגודל עין של זבוב פירות. אין ספק, עוד מינים ימיים רבים שלא מתוארו ממתינים בכנפיים.

עד כה, יחד עם מינים בודדים, התגלו קהילות ביולוגיות חדשות לחלוטין, במיוחד במקומות מרוחקים ביותר או שקשה להגיע אליהם לבני אדם. שיטות לימוד מיוחדות אפשרו לזהות קהילות חריגות כאלה, בעיקר בים עמוקים ובחופת היער:

קהילות מגוונות של בעלי חיים, בעיקר חרקים, המותאמות לחיים בכתרים של עצים טרופיים; אין להם כמעט קשר לאדמה. על מנת לחדור אל חופת היער, בשנים האחרונות התקינו מדענים ביערות מגדלי תצפית ומתחו שבילים תלויים בכתרים.

בקרקעית הים העמוק, שעדיין אינו מובן בשל קשיים טכניים בהובלת ציוד ואנשים בלחץ מים גבוה, ישנן קהילות ייחודיות של חיידקים ובעלי חיים שנוצרו בסמוך למקורות גיאותרמיים בעומק הים. חיידקים פעילים שלא היו ידועים בעבר נמצאו אפילו בחמש מאות מטרים של משקעים ימיים, שם הם ללא ספק ממלאים תפקיד כימי ואנרגטי חשוב במערכת אקולוגית מורכבת זו.

הודות לפרויקטי קידוח מודרניים מתחת לפני כדור הארץ, עד לעומק של 2.8 ק"מ, נמצאו קהילות שונות של חיידקים, בצפיפות של עד 100 מיליון חיידקים לגרם סלע. הפעילות הכימית של קהילות אלה נחקרת באופן פעיל בקשר לחיפוש אחר תרכובות חדשות שעלולות לשמש להרוס חומרים רעילים, כמו גם כדי לענות על השאלה של אפשרות חיים על כוכבי לכת אחרים.

"עושר" המינים של אזורי אקלים וגיאוגרפיים שונים שונה מאוד.

יערות גשם טרופיים, שוניות אלמוגים, אגמים טרופיים עצומים וים עמוקים הם העשירים ביותר במינים. המגוון הביולוגי גדול גם באזורים טרופיים יבשים עם יערות נשירים, שיחי שיחים, סוואנות, ערבות ומדבריות. בקווי רוחב ממוזגים, שטחים מכוסי שיחים עם אקלים ים תיכוני נבדלים בשיעורים גבוהים. הם נמצאים בדרום אפריקה, בדרום קליפורניה ובדרום מערב אוסטרליה. יערות גשם טרופיים מאופיינים בעיקר במגוון יוצא דופן של חרקים. בשוניות אלמוגים ובים עמוקים, הגיוון נובע ממגוון רחב הרבה יותר של קבוצות טקסונומיות. המגוון בים קשור לגילם הגדול, לשטחים עצומים וליציבות של סביבה זו, כמו גם עם המוזרות של סוגי משקעי התחתית. המגוון המדהים של דגים באגמים טרופיים גדולים והופעת מינים ייחודיים באיים נובעים מקרינה אבולוציונית בבתי גידול יצרניים מבודדים.

שוניות האלמוגים הן גם מקום נפלא לריכוז המינים. מושבות של בעלי חיים זעירים הנקראים פוליפים בונות מערכות אקולוגיות אלמוגים גדולות הדומות במורכבות ובמגוון הביולוגי ליערות גשם טרופיים. שונית האלמוגים הגדולה בעולם - שונית המחסום הגדולה - מול החוף המזרחי של אוסטרליה משתרעת על שטח של כ-349 אלף קמ"ר. כ-300 מיני אלמוגים, 1500 מיני דגים, 4000 מיני רכיכות ו-5 מיני צבים נמצאו בשונית המחסום הגדולה ומספקים אתרי קינון ל-252 מיני ציפורים. שונית המחסום הגדולה היא ביתם של כ-8% מכלל מיני הדגים בבעלי החיים בעולם, אם כי היא מהווה רק 0.1% משטח פני האוקיינוס הכולל.

מצב עושר המינים תלוי גם במאפיינים המקומיים של הטופוגרפיה, האקלים, הסביבה והגיל הגיאולוגי של האזור. בקהילות יבשתיות, עושר המינים גדל בדרך כלל עם ירידה בגובה, הגדלת קרינת השמש והגברת המשקעים. עושר המינים בדרך כלל גבוה יותר באזורים עם טופוגרפיה מורכבת, שיכולה לספק בידוד גנטי, וכתוצאה מכך, הסתגלות והתמקצעות מקומית. לדוגמה, מין יושבני שחי על פסגות הרים מבודדות עשוי להתפתח עם הזמן לכמה מינים שונים, כל אחד מותאם לתנאי הרים ספציפיים. באזורים המאופיינים במורכבות גיאולוגית גבוהה נוצרים מגוון תנאי קרקע מוגדרים היטב, בהתאמה נוצרות קהילות מגוונות המותאמות לסוג מסוים של קרקע. באזור הממוזג, עושר פרחוני רב אופייני לחלק הדרום-מערבי של אוסטרליה, דרום אפריקה ואזורים אחרים בעלי סוג אקלים ים תיכוני עם החורפים המתונים והרטובים והקיצים החמים והיבשים שלו. עושר המינים של קהילות שיחים ועשב נובע כאן משילוב של גיל גיאולוגי משמעותי ושטח מורכב. באוקיינוס הפתוח, עושר המינים הגדול ביותר נוצר היכן זרמים שונים, אך הגבולות של אזורים אלה נוטים להיות לא יציבים לאורך זמן.

מגוון המינים של כמעט כל קבוצות האורגניזמים גדל לעבר האזורים הטרופיים. לדוגמה, בתאילנד יש 251 מינים של יונקים, בעוד שבצרפת יש רק 93, למרות העובדה שהאזורים של שתי המדינות זהים בערך.

מספר חרקי המים המתוקים ביערות טרופיים גדול פי 3-6 מאשר ביערות ממוזגים. יערות טרופיים מכילים את המספר הגדול ביותר של מיני יונקים על פני כדור הארץ ליחידת שטח. ביערות הגשם הטרופיים של אמריקה הלטינית מצויים 40-100 מיני עצים לדונם, בעוד שבמזרח צפון אמריקה ישנם 10-30 מינים.

בסביבה הימית נצפה אותו דפוס תפוצה כמו ביבשה. לפיכך, מספר המינים של האסדיאן באזור הארקטי בקושי עולה על 100, בעוד שבאזורים הטרופיים הוא יותר מ-600.

6.3. מדידת המגוון הביולוגי

בנוסף להגדרה הקרובה ביותר של מגוון ביולוגי עבור רוב הביולוגים, כמספר המינים החיים באזור מסוים, קיימות הגדרות רבות נוספות הקשורות למגוון הקהילות הביולוגיות ברמות היררכיות שונות של הארגון שלהן ובקני מידה גיאוגרפיים שונים. הגדרות אלו משמשות לבחינת התיאוריה לפיה גיוון מוגבר ברמות שונות מוביל ליציבות, פרודוקטיביות וחוסן קהילתי מוגברת בפני פלישת מינים זרים. מספר המינים בקהילה בודדת מתואר בדרך כלל כעושר מינים או גיוון אלפא ומשמש להשוואת המגוון הביולוגי בין אזורים גיאוגרפיים שונים או קהילות ביולוגיות.

בעת הערכת גיוון אלפא, שני גורמים נלקחים בחשבון: עושר מיניםו אחידות של שפע מינים(חלוקה אחידה של מינים לפי ריבוים בקהילה).

מגוון בטא מאפיין את מידת ההבדלים או הדמיון בין בתי גידול או דגימות מבחינת הרכב המינים שלהם, ולעתים גם את שפע המינים. המונח הוצג על ידי Whittaker בשנת 1960. אחת הגישה הנפוצה לביסוס מגוון בטא היא להעריך שינויים במגוון המינים לאורך שיפוע סביבתי. דרך נוספת לקבוע זאת היא להשוות את הרכב המינים של קהילות שונות. ככל שפחות מינים נפוצים בקהילות או בנקודות שונות בשיפוע, כך גיוון הבטא גבוה יותר. נתיב זה משמש בכל מחקר ששוקל את מידת ההבדלים בהרכב המינים של דגימות, בתי גידול או קהילות. יחד עם מדדים של הערכת המגוון הפנימי של בתי גידול, ניתן להשתמש במגוון בטא כדי לקבל מושג על המגוון הכללי והתנאים של אזור נתון. מגוון בטא גבוה אם, למשל, הרכב המינים של קהילות אזוב שונה באופן משמעותי בכרי דשא אלפיני של פסגות סמוכות, אך מגוון בטא נמוך אם רוב אותם המינים תופסים את כל חגורת האחו האלפיני.

עבור גיוון בטא, אופייניים מדדי דמיון המבוססים על מדדי גיוון (מדד ויטקר, מידה, קודי וכו'), מדדי דמיון, מדדי קהילה.

גיוון גמא ישים בקנה מידה גיאוגרפי גדול; הוא לוקח בחשבון את מספר המינים באזור או יבשת גדולים.

מדד חשוב לגיוון אלפא הוא מדד עושר המינים (מדד עושר המינים של מרגלף, מדד עושר המינים של Menhinik וכו').

היישומים הפוטנציאליים העיקריים של מדדי הגיוון הם שימור וניטור. השימוש בהערכות גיוון באזורים אלה מבוסס על שתי הנחות: 1) קהילות עשירות במינים יציבות יותר מאשר עניות מינים; 2) רמת הזיהום קשורה לירידה במגוון ולשינוי באופי ריבוי המינים. במקביל, בדרך כלל נעשה שימוש באינדיקטורים של עושר מינים בהגנת הטבע, ובניטור סביבתי משתמשים במדדים ומודלים של שפע מינים.

מדדי גיוון משמשים במחקרי סביבה למגוון מטרות. הם שימשו בהצלחה בעבודותיהם של מקארתור וחסידיו בחקר תחרות הציפורים, הרוויה ומידת החפיפה של הנישות האקולוגיות שלהם. הובהרה התלות של מגוון הציפורים במגוון של חלק ממרכיבי בית הגידול וגורמים סביבתיים אחרים.

ג'ייקובס ב-1975 סיכם את תוצאות מחקרים רבים על השפעת גורמים סביבתיים על מגוון הקהילות וקבע את הדברים הבאים.

1. הטרוגניות מרחבית מגבירה את הגיוון.

2. הטרוגניות טמפרטורה יכולה להקטין או להגביר את הגיוון בהתאם לחומרת האקלים וגורמים אחרים.

3. תנאי סביבה מלחיצים קשורים בדרך כלל לרעה לגיוון.

4. עם עלייה בתחרות בפרק זמן קצר יחסית, הגיוון עשוי להצטמצם, אך אם הוא קיים לתקופה המספיקה להתרחשות טרנספורמציות אבולוציוניות (speciation), הגיוון עשוי לגדול.

5. אויבים מתנהגים כמו תחרות, השפעתם על המגוון תלויה בעוצמת השפעתם, משך הזמן ובהשפעת האויבים על התחרות בין הקורבנות.

6. השפעת עוצמת זרימת האנרגיה בקהילה וכמות משאבי המזון יכולה להיות חשובה מאוד, אך מידת וכיוון השפעתם על הגיוון תלויה בגורמים רבים אחרים.

במהלך תקופת הרצף יכולים להתרחש תהליכים של כיוונים שונים עם שינוי במגוון.

מדדי גיוון משמשים בהשוואה בין אוכלוסיית התחנות השונות, הדינמיקה העונתית של הקהילות, לצורך הערכה אקולוגית של מינים שונים, אופי תפוצתם בבתי גידול שונים, מדידת מידת התמחות המזון של מינים ומגוון התזונה של המינים. זן. מדדי גיוון משמשים בהצלחה גם בהערכת הזיהום של גופי מים ושטחים, בפרט, כאשר משווים אתרים בשיפוע הזיהום של מערכות אקולוגיות יבשתיות.

7. פוטנציאל משאבי הטבע של רוסיה.

לרוסיה יש ייחודיות פוטנציאל פנאי. בארץ יש נרחב מערכת של אזורי טבע מוגנים במיוחדהן בעלות חשיבות לאומית והן עולמית, לרבות שמורות טבע, פארקים לאומיים וטבעיים, מקומות קדושים, מונומנטים טבעיים וכו'. השטח הכולל של כל סוגי אזורי הטבע המוגנים במיוחד ברוסיה בתחילת 2005 הסתכם ב-230 מיליון דונם, או 13% משטח המדינה.

הצורה המסורתית ביותר של הגנה על טבע טריטוריאלית, בעלת חשיבות עדיפות לשימור המגוון הביולוגי, הן שמורות טבע ממלכתיות. מערכת השמורות הממלכתיות, כסטנדרטים של אזורי טבע בלתי מופרעים, היא נושא לגאווה ראויה של מדע הפנים ושל התנועה הסביבתית. רשת השמורות נוצרה כבר תשעים שנה: השמורה הראשונה - "ברגוזינסקי" - נוצרה ב-1916, המאה והראשונה - "יער קולגריבסקי" - ב-2006. שטח השמורות הכולל הוא 1.6% משטח המדינה.

המערכת הממלכתית של הפארקים הלאומיים של הפדרציה הרוסית החלה להתגבש יחסית לאחרונה: הפארק הלאומי הראשון - סוצ'י - הוקם בשנת 1983. נכון ל-1 בינואר 2005 היו בארץ 35 גנים לאומיים, התופסים 0.41% משטחה של המדינה.

בעשורים האחרונים גדלו באופן משמעותי מספרם ושטחם הכולל של שמורות הטבע והגנים הלאומיים. מתוך 101 השמורות של המדינה, 27 הן בעלות מעמד בינלאומי של שמורות ביוספריות, 11 נמצאות בסמכות השיפוט של האמנה להגנה על מורשת תרבותית וטבע. לשלושה פארקים לאומיים יש גם מעמד של שמורות ביוספריות של אונסק"ו.

קטגוריה עצמאית של אזורים מוגנים מיוצגת על ידי גנים בוטניים ופארקים דנדרולוגיים. נכון לעכשיו, מועצת הגנים הבוטניים של רוסיה מאגדת למעלה מ-100 גנים בוטניים ופארקים דנדרולוגיים בעלי השתייכות מחלקות שונות. שטחם הכולל הוא כ-8 אלף דונם, ומספר המבקרים עולה על מיליון איש בשנה.

משאבי הטבע של רוסיה (קרקע, מים, מינרלים, יער, ביולוגי, כמו גם פנאי ואקלימי) תורמים תרומה משמעותית לשימור הביטחון האסטרטגי של המדינה,לאפשר מענה לצרכי המשק, לרבות שמירה על רמה גבוהה של יצוא חומרי גלם.

לחלק של תעשיות ופעילויות הקשורות ישירות למכלול משאבי הטבע - חשמל, דלק, כרייה, ייעור, עיבוד עץ ותעשיות עיסת ונייר, מתכות ברזליות ולא ברזליות, ייצור חומרי בניין, חקלאות וניהול מים, דיג, ייעור, חקר גיאולוגי, גיאודזיה, הידרומטאורולוגיה - על פי הערכות מומחים, מהווה כעת יותר מ-30% מהתמ"ג של המדינה. כולל משאבי טבע שאינם מתחדשים (הפקת מינרלים ועיבודם), היקף התמ"ג הוא כ-20%. בהתחשב ביחסים בין-מגזריים, דהיינו, הענפים העיקריים הצורכים והמספקים, וכן בתחום שירותי המתווך, יש להגדיל אומדנים אלו.

השימוש, השיקום וההגנה על משאבי הטבע ממשיכים לשמש מקור פרנסה לחלק ניכר מאוכלוסיית המדינה, הן המועסקות ישירות והן למשפחותיהם. לדוגמה, רק בתעשיות הקשורות ישירות למכלול משאבי הטבע, מועסק ככול אדם חמישי מהאוכלוסייה הפעילה כלכלית במדינה. בהתחשב בענפים ופעילויות קשורות, כמו גם בני משפחה, נתון זה גדל פי כמה.

במונחים מוחלטים, הערך הכולל של העושר הטבעי משתנה, על פי ארגונים שונים ו הערכות מומחים, בהתאם לעקרונות ושיטות החישוב בשימוש, מכמה מאות טריליונים ועד כמה קוודריליונים רובלים במחירים שוטפים.

בשנים 1999–2002 במסגרת ועדת הסטטיסטיקה הממלכתית של רוסיה, במעורבותם של עובדי מחלקות ומחלקות מדעיות אחרות, נותחו ההערכות הזמינות של מרכיבים שונים של העושר הלאומי של המדינה. נחקרו נתונים סטטיסטיים ספציפיים שהוכנו על ידי מומחים ממחלקות שונות (ארגונים) ופורסמו בפרסומים מקומיים. כחלק ממרכיב משאבי הטבע, חלק גדול (מוחלט) מערך העלות נופל על עתודות מינרלים.

האומדנים לעיל משקפים את התוצאות של אחד משלבי עבודה מורכבת ארוכת טווח ותיאורטית ומעשית על הערכה מקיפה של העושר הלאומי של רוסיה ותפקידם של הנכסים הטבעיים (המוחשיים שאינם מיוצרים) בה. תוצאות החישובים רחוקות מלהיות חד משמעיות והן נובעות במידה רבה מהיעדר מתודולוגיה מאוחדת מקובלת להערכת מרכיב המשאב הטבעי של העושר הלאומי של רוסיה.

סיכום נתונים אינדיקטיביים שהושגו על ידי המכון לכלכלה של האקדמיה הרוסית למדעים על פי המתודולוגיה של מומחי הבנק העולמי מאפשרים להעריך את משאבי הטבע הרוסיים בהשוואה למדינות אחרות (בשל המורכבות הערכה כלכליתמים, פנאי ורוב המשאבים הביולוגיים אינם נלקחים בחשבון). נתונים אלה מראים גם שאם ההון הטבעי של רוב המדינות נשלט על ידי אדמה ויערות, ומשאבי מינרלים מהווים חלק חמישי או שישי, הרי שברוסיה תרומת המינרלים היא כשני שלישים.

החומרים של סעיף זה מעידים על הענקת הטבע והמשאבים הייחודיים של רוסיה. עם זאת, במידה רבה, זה מסביר את היעילות הנמוכה של השימוש ב משאבים טבעייםוהכלכלה בכללותה, המכוונת באופן מסורתי לבסיס משאבים לאומי בלתי מוגבל. עלויות ספציפיות של משאבי טבע וזיהום מיוצר ליחידת מוצר סופי ברוסיה גבוהות ביותר בהשוואה למדינות מפותחות מבחינה כלכלית. לדוגמה, עוצמת האנרגיה של יחידות של מוצרים סופיים ברוסיה גבוהה פי 2-3, עלות משאבי היער לייצור 1 טון נייר גבוהה פי 4-6. בנוסף, במהלך 10 השנים האחרונות, עקב ירידה במשמעת הטכנולוגית, חלה עלייה משמעותית בעוצמת האנרגיה והמשאבים של מוצרים מיוצרים (ב-20–60%). צריכת האנרגיה ליחידת תוצר עלתה ב-25%, עוצמת המים - ב-20%. פליטות ספציפיות של תחמוצות גופרית, שמובילות לגשם חומצי ולהידרדרות של המערכת האקולוגית, גבוהה פי 20 ברוסיה מאשר ביפן ובנורווגיה, ופי 6-7 בערך מאשר בגרמניה ובצרפת. פליטת גזי חממה עולה על אלו של מדינות מפותחות פי 3-4.

ניצול יעיל של פוטנציאל משאבי הטבע אמור לשמש בסיס לשינוי מתמשך של כלכלת ארצנו למען האינטרס הלאומי, הסטת הבסיס הכלכלי מתעשיות ניצול הטבע לכיוון של עיבוד עמוק של חומרי גלם וחומרים, גבוה -תעשיות טכנולוגיה, מגזר השירותים וכו'.

גוש משאבי הטבע נותר הגורם המרכזי בהתפתחות המדינה בעתיד הקרוב.

כדי להשיג את המטרות של ניהול טבע בר קיימא, יש צורך:

- לבצע הערכה כלכלית, ובעיקר קדסטרלית, של מכלול משאבי הטבע בשטח המדינה;

- לקבוע את הזכויות והכללים לשימוש בחפצים טבעיים;

- שימוש יצירתי בניסיון זר בהיבטים חקיקתיים, כלכליים וסביבתיים של השימוש בפוטנציאל הטבעי;

- לפתח מערכות של מנגנונים כלכליים ומשפטיים מודרניים לניהול טבע.

שאלות לבדיקה עצמית

1. מי ומתי השתמש לראשונה בביטוי "מגוון ביולוגי"?

2. מתי ואיפה המושג "מגוון ביולוגי" נכנס לשימוש מדעי רחב?

3. מהי האמנה למגוון ביולוגי?

4. ערך המגוון הביולוגי לביוספרה ולאדם.

5. איזה מדע מיוחד עוסק בחקר המגוון הביולוגי?

6. הגדירו את המושג "מגוון ביולוגי".

7. אילו רמות של מגוון ביולוגי אתה מכיר?

8. מהן שיטות ההתחשבנות במגוון הביולוגי?

9. מה קובע את מצב "עושר המינים"?

10. כיצד מוערך המגוון הביולוגי?

11. תאר מגוון אלפא, בטא וגמא.

12. מהו הערך היישומי של הערכת המגוון הביולוגי?

מגוון ביולוגי

האמנה הבינלאומית למגוון ביולוגי, שנחתמה ביוני 1992 בריו דה ז'נרו, יכולה להיראות בעיקר כביטוי לדאגה כללית לגבי אובדן של מה שלא ניתן לשחזר - מינים של יצורים חיים, שכל אחד מהם תופס מקום מסוים במבנה של הביוספרה. האם אנושות מאוחדת תצליח לשמר את המגוון הביולוגי? הדבר תלוי במידה רבה בתשומת הלב של תהליכים היסטוריים ובגורמים הנוכחיים שהשפיעו על התפתחות המגוון הביולוגי כפי שאנו מכירים אותו, או ליתר דיוק, אנו מכירים אותו במידה מועטה.

אנחנו לא יודעים כמה מינים יש. בחופת יער הגשם בלבד, יכולים להיות עד 30 מיליון, אם כי רוב החוקרים מקבלים נתון שמרני יותר של 5-6 מיליון. יש רק דרך אחת להציל אותם - על ידי הגנה על היער הטרופי כמערכת אקולוגית מפני כריתה וזיהום. במילים אחרות, כדי לשמר את מגוון המינים יש צורך קודם כל לדאוג למגוון של רמה גבוהה יותר – מערכות אקולוגיות. ברמה זו, מדברי טונדרה ומדברי קוטב ראויים ללא פחות תשומת לב מיערות טרופיים, אשר ניתן להשוות עמם מבחינת פרמטרים מרחביים. יחידות מבניותביוספרה, אם כי הרבה יותר דלה במינים.

מגוון ביולוגי (BD) הוא מגוון של צורות ותהליכים בעולם האורגני, המתבטאים ברמה הגנטית, האוכלוסייה, הטקסונומית והקנוטית המולקולרית של ארגון החיים. למרות שרמות הארגון נקראות כאן ברצף המסורתי שלהן מלמטה למעלה (כל רמה שלאחר מכן כוללת את הקודמות), סדר שיקול זה אינו מסייע בהבנת טבעו של BR. אם מעניינות אותנו הסיבות להופעתה של BR (לפי האמונות הדתיות, BR קמה כתוצאה מאקט יצירתי, שההיגיון בו אמור להיות זמין גם לישות סבירה), אז עדיף לזוז מלמעלה עד למטה, החל מהביוספירה - קונכיית כדור הארץ המכילה אורגניזמים ותוצרי חילוף החומרים שלהם. הביוספרה מונחת על הקונכיות הפיזיות של כדור הארץ - קרום כדור הארץ, ההידרוספירה והאטמוספירה, שהרכבם נקבע במידה רבה על ידי זרימת חומרים ביוגניים.

כל אחת מהקונכיות הללו, בתורה, היא הטרוגנית בתכונות הפיזיקליות ובהרכב הכימי בכיוון של כוח הכבידה וכוחות הסיבוב, הקובעים את החלוקה לטרופוספירה ולסטרטוספירה, לאוקיינוסים, לים שוליים ולקווי מים פנימיים, יבשות עם ההטרוגניות הגיאומורפולוגית שלהן, וכו' הטרוגניות של תנאים היא נוצרת גם על ידי חלוקה לא אחידה של אנרגיית השמש הנכנסת על פני כדור הארץ. אזורי האקלים הרוחב ביבשות משלימים על ידי וקטורים אקלימיים המכוונים מהחוף פנימה. שינוי קבוע בתנאים מבחינת גובה מעל פני הים ועומק יוצר אזוריות אנכית, הדומה במקצת לשטחי רוחב. החיים מונחים על כל ההטרוגניות הללו, ויוצרים סרט מתמשך שאינו נשבר אפילו במדבריות.

כיסוי חיים רציף הוא תוצאה של אבולוציה ארוכה. החיים התעוררו לפני לפחות 3.5 מיליארד שנים, אבל במשך כ-6/7 מהזמן הזה, האדמה נותרה כמעט ללא רוח חיים, כמו גם מעמקי האוקיינוס. הרחבת החיים בוצעה על ידי הסתגלות ל תנאים שוניםקיום, בידול של צורות חיים, שכל אחת מהן, בתוך בתי הגידול שלה, היא היעילה ביותר בשימוש במשאבי טבע (אפשר לנסות להחליף את כל המגוון במין אחד, כפי שבעצם האדם המודרני עושה, אבל היעילות של השימוש משאבי הביוספרה יצטמצמו בחדות כתוצאה מכך).

התנאים השתנו לא רק במרחב, אלא גם במובנים רבים באופן דומה בזמן. צורות חיים מסוימות הוכחו כמתאימים יותר לשינויים מאחרות. החיים נקטעו באזורים נפרדים, אבל, לפי לפחותב-600 מיליון השנים האחרונות נמצאו כל הזמן צורות שיכולות לשרוד את המשבר ולמלא את הפערים שנוצרו (שרידי עוד עצים של אורגניזמים מעטים, ואיננו בטוחים שהחיים לא נקטעו במהלך ההיסטוריה הקדם-קמבריית). לפיכך, BR מבטיח את המשכיות החיים בזמן.

כשהחיים כיסו את פני כדור הארץ בסרט מתמשך, האורגניזמים עצמם רכשו יותר ויותר את החשיבות של הגורם העיקרי בהיווצרות מרחב המחיה, המבנה התפקודי של הביוספרה, הקשורים לטרנספורמציה הביוגנית של חומר ואנרגיה המתבצעת בתוך גבולותיו, שיעילותם מובטחת על ידי חלוקת התפקידים בין אורגניזמים, ההתמחות התפקודית שלהם. . כל תא פונקציונלי של הביוספרה - מערכת אקולוגית - הוא קבוצה מקומית של אורגניזמים המקיימים אינטראקציה בתהליך של מחזור הדם הביוגני ומרכיבי הסביבה שלהם. הביטוי המרחבי של מערכת אקולוגית יכול להיות נוף, פניו (במקרה זה, הם מדברים על ביו-גאוצנוזיס, שלפי V.N. Sukachev, כולל מצע גיאולוגי, אדמה, צמחייה, אוכלוסיית בעלי חיים וחיידקים), כל מרכיב של נוף (גוף מים, אדמה, קהילת צמחים) או אורגניזם בודדעם הסימביונטים הפנימיים החיצוניים שלו.

המרחב התפקודי של מערכת אקולוגית (רב-ממדית, בניגוד לזו הפיזיקלית) מחולק לנישות אקולוגיות המקבילות לחלוקת התפקידים בין אורגניזמים. לכל נישה יש צורת חיים משלה, מעין תפקיד שקובע את התכונות המורפופיזיולוגיות העיקריות של אורגניזמים ותלוי בהם במשוב. היווצרות נישה אקולוגית היא תהליך הדדי שבו האורגניזמים עצמם ממלאים תפקיד פעיל. במובן זה, נישות אינן קיימות מלבד צורות חיים. אף על פי כן, הקביעה מראש של מבנה המערכת האקולוגית, הקשורה לייעודו הפונקציונלי, מאפשרת לזהות "גומחות ריקות" שיש למלא על מנת שהמבנה יישמר.

לפיכך, המגוון הביולוגי הכרחי כדי לשמר את המבנה התפקודי של הביוספרה והמערכות האקולוגיות המרכיבות אותה.

שילוב יציב של צורות חיים הקשורות זו בזו פונקציונלית יוצר קהילה ביוטית (ביוקנוזה), שהרכבה מגוון יותר, ככל שמבנה המערכת האקולוגית מורכב יותר, והאחרון תלוי בעיקר ביציבות התהליכים המתרחשים במערכת האקולוגית. אז, באזורים הטרופיים, המגוון גדול יותר, מכיוון שהפוטוסינתזה אינה נקטעת במהלך השנה.

תפקיד חשוב נוסף של ה-BR קשור בפיתוח ושיקום הקהילה - תיקון. מינים ממלאים תפקידים שונים במהלך רצף אוטוגנטי - שינוי בשלבי התפתחות מחלוץ לשיא. מינים חלוצים אינם תובעניים מבחינת איכות וקיימות הסביבה ובעלי פוטנציאל רבייה גבוה. מייצבים את הסביבה, הם מפנים בהדרגה את מקומם למינים תחרותיים יותר. תהליך זה עובר לשלב הסופי (מנופאוזה), מסוגל הרבה זמןלהחזיק את הטריטוריה, להיות במצב של שיווי משקל דינמי. מכיוון שמגוון השפעות חיצוניות משבשות ללא הרף את הרצף, מונוקלימקס נותר לרוב אפשרות תיאורטית. שלבי הפיתוח אינם מוחלפים לחלוטין, אלא מתקיימים במקביל במערכות רצף מורכבות, ומספקים להם הזדמנות להתאושש מהשפעות הרסניות. פונקציית ההחלמה מבוצעת בדרך כלל על ידי מינים חלוצים המתרבים במהירות.

יהיה זה מוגזם לטעון שאנו יכולים לקבוע במדויק את המטרה התפקודית של כל מין בכל אחת מהמערכות האקולוגיות הרבות. גם הרחקת מין לא תמיד מביאה להשמדתם. הרבה תלוי במורכבות המערכת האקולוגית (בקהילות הארקטיות בעלות מבנה טרופי פשוט יחסית, חלקו של כל מין גבוה בהרבה מאשר באזורים הטרופיים), שלבי ההתפתחות הרציפים והאבולוציוניים שלה, הקובעים את החפיפה (הכפילות) של האקולוגי. נישות ויתירות של אלמנטים מבניים. יחד עם זאת, כפילות ויתירות בתורת המערכות נחשבים כגורמי יציבות, כלומר, יש להם משמעות פונקציונלית.

כל האמור לעיל מאפשר לנו להסיק שהאלמנט האקראי ב-BR אינו ממלא תפקיד משמעותי. BR הוא פונקציונלי. כל אחד ממרכיביו נוצר על ידי המערכת שבה הוא נכלל, ובתורו, על פי עקרון המשוב, קובע את תכונות המבנה שלו.

באופן כללי, BR משקף את המבנה המרחבי-זמני והתפקודי של הביוספרה, ומספק: 1) את המשכיות הכיסוי החי של הפלנטה והתפתחות החיים בזמן, 2) את היעילות של תהליכים ביוגנים במערכת האקולוגית, 3) שמירה על איזון דינמי ושיקום קהילות.

מינויים אלו קובעים את מבנה ה-BR בכל הרמות ההיררכיות של הארגון שלו.

^ מבנה המגוון הביולוגי

החומר הגנטי ברוב האורגניזמים כלול במולקולות DNA ו-RNA ענקיות, פולינוקלאוטידים חוטיים שיכולים להיראות כמו כרומוזום טבעת או קבוצה של כרומוזומים ליניאריים, המגוונים ביותר מבחינת תכולת ה-DNA הכולל, מספר, צורה, התפתחות מסוגים שונים. של הטרוכרומטין. וגם לפי סוגי הארגון מחדש שבהם הם משתתפים. כל זה יוצר מגוון של גנומים כמערכות מורכבות המרכיבות - ב אורגניזמים גבוהים יותר- מעשרות אלפי יסודות גנטיים נפרדים, או גנים. הדיסקרטיות שלהם היא מבנית במהותה (לדוגמה, רצפי נוקלאוטידים ייחודיים או חוזרים ונשנים) או מתבטאת באופן פונקציונלי, כמו בקידוד חלבונים, משוכפלים כמכלול, מנוהלים יחד, מעורבים בהחלפה צולבת בין כרומוזומים מזווגים, ולבסוף, נעים. דרך יסודות הגנום. מתי מנגנונים מולקולרייםלא נחקרו, המושג של הגן היה מופשט וניחן בכל הפונקציות הללו, אך כיום ידוע שהם מבוצעים על ידי חלקיקים גנטיים שונים מבחינה מבנית המרכיבים מגוון סוגי גנים. כתוצאה משינויים בהרכב הנוקלאוטידים, או מוטציות, למקטעים דומים של כרומוזומים מזווגים יש מבנה שונה. אתרים-כרומוזומליים כאלה, הידועים במספר מדינות, נקראים פולימורפיים. פולימורפיזם גנטי הופך לפולימורפיזם חלבוני, הנחקר בשיטות גנטיות מולקולריות, ובסופו של דבר, למגוון הגנטי של אורגניזמים. ברמות הנגזרות הללו, מגוון הגנים מופיע בצורה עקיפה, שכן תכונות נקבעות על ידי המערכת הגנטית, ולא על ידי גנים בודדים.

N. I. Vavilov הראה על חומר נרחב שמגוון הדמויות התורשתיות במינים קרובים חוזר על עצמו בדיוק כזה שאפשר לחזות את קיומו של וריאנט שעדיין לא נמצא בטבע. כך נחשפה הסדר של השונות הגנטית (בניגוד לרעיונות על אי-חיזוי של מוטציות), שבה באות לידי ביטוי תכונות הגנום כמערכת. הכללה יסודית זו, שנוסחה כחוק הסדרה ההומולוגית, עומדת בבסיס המחקר של מבנה BR.

העברת מידע תורשתי מדור אחד לאחר מתבצעת בתהליך של רבייה של אורגניזמים, שיכולים להיות א-מיניים, מיניים, בצורה של חילופי דורות א-מיניים ומיניים. על המגוון הזה מונחים הבדלים במנגנוני קביעת המין, הפרדת המינים וכו'. די לחשוב על מיני דגים המורכבים מכמה נקבות (הרבייה מעוררת על ידי זכרים ממינים אחרים) או על יכולתן של נקבות להפוך לזכרים, אם אין מספיק מהם, לדמיין גיוון.תהליכי רבייה בבעלי חוליות, שלא לדבר על אורגניזמים כמו פטריות, שם הוא גבוה פי כמה.

אורגניזמים המעורבים ברבייה מהווים את משאבי הרבייה של מין, אשר בנויים בהתאם למגוון תהליכי הרבייה. היחידות של מערכת הרבייה הן קבוצות דמו-מקומיות של פרטים ואוכלוסיות משתלבות - קבוצות גדולות יותר בתוך נוף או מערכת אקולוגית. בהתאם לכך, מבדילות בין אוכלוסיות גיאוגרפיות וקואינוטיות, אם כי גבולותיהן עשויים להתאים.

בתהליך הרבייה מתרחש ריקומבינציה של גנים, אשר, כביכול, שייכים לאוכלוסיה כולה, המהווים את מאגר הגנים שלה (מאגר הגנים נקרא גם במובן רחב יותר כמכלול הגנים של החי או הצומח זה מוצדק בחלקו, מכיוון שלפחות חילופי גנים אפיזודיים אפשריים במהלך הכלאה או העברה של חומר גנטי על ידי מיקרואורגניזמים). יחד עם זאת, אחדות האוכלוסייה מובטחת לא רק על ידי מאגר גנים משותף, אלא גם על ידי כניסה למערכות גיאוגרפיות או ביולוגיות ברמה גבוהה יותר.

אוכלוסיות של נופים או מערכות אקולוגיות שכנות תמיד מציגות הבדלים מסוימים, למרות שהם עשויים להיות כל כך קרובים עד שטקסונומים מחשיבים אותם לאותו מין. במהותו, מין הוא קבוצה של אוכלוסיות של מספר קומפלקסים היסטוריים הקשורים זה לזה ו(או) קנוטיים. שלמות המין כמערכת נובעת מהקהילה ההיסטורית של האוכלוסיות המרכיבות אותו, זרימת הגנים ביניהם, כמו גם הדמיון ההסתגלותי שלהם עקב תנאי חיים קרובים ותפקודים קואנוטיים. הגורמים האחרונים יעילים גם ביחס לאורגניזמים א-מיניים, וקובעים את המשמעות האוניברסלית של מין כיחידה העיקרית של המגוון הביולוגי (הרעיון ההיפרטרופי של העברה מינית של גנים מינית כקריטריון המשמעותי ביותר למין ביולוגי גורם לנו לראות זה כקטגוריה ייחודית אך ורק לאורגניזמים דו-ביתיים, הסותרת את הפרקטיקה הטקסונומית).

תכונותיו של מין נקבעות, כפי שכבר ציינו, על ידי אותו חלק מהמרחב האקולוגי שהוא תופס בהתמדה, כלומר. נישה אקולוגית. בשלבים המוקדמים של התפתחותה של קהילה ביולוגית, יש חפיפה משמעותית של נישות אקולוגיות, אך במערכת הקואנוטית המבוססת, מינים, ככלל, תופסים נישות מבודדות למדי, עם זאת, מעבר מנישה אחת לאחרת. מתלה צמיחה אפשרי (לדוגמה, בצורות מחוברות עם זחלים ניידים), כניסה לקהילות שונות במקרים מסוימים כדומיננטי, באחרים - מין משני. ישנן חילוקי דעות מסוימים בין מומחים בנוגע לאופין של קהילות ביוטיות - או אוספים אקראיים של מינים שמצאו תנאים מתאימים לעצמם, או מערכות אינטגרליות כמו אורגניזמים. נקודות המבט הקיצוניות הללו, ככל הנראה, משקפות את מגוון הקהילות שאינן שוות לחלוטין בתכונותיהן המערכתיות. כמו כן, מינים רגישים לסביבתם הקואנוטית בדרגות שונות, מעצמאיות (בתנאי, מכיוון שהם שייכים לקהילות בדרגות גבוהות יותר) ועד ל"אמיתיות", לפיה מובחנים אגודות, איגודים ומעמדות. גישה מסווגת זו פותחה במרכז אירופה והיא מקובלת כיום. סיווג "פיזיוגנומי" גס יותר לפי המינים הדומיננטיים מאומץ במדינות הצפוניות, שבהן תצורות יער הומוגניות יחסית עדיין תופסות שטחים נרחבים. בתוך אזורי נוף-אקלים, קבוצות של תצורות אופייניות יוצרות את הביומות של טונדרה, יערות טייגה, ערבות וכו') - תת-החלוקות הנוף-קואנוטיות הגדולות ביותר של הביוספרה.

^ אבולוציה של המגוון הביולוגי

BR מתפתח לתהליך של אינטראקציה בין הביוספרה לקונכיות הפיזיקליות של כדור הארץ, עליהן הוא מונח. תנועת קרום כדור הארץ ואירועי אקלים גורמים לשינויים אדפטיביים במבנה המאקרו של הביוספרה. לדוגמה, אקלים קרחוני מאופיין במגוון גבוה יותר של ביומות מאשר אקלים לא קרחוני. לא רק מדבריות קוטב, אלא גם יערות גשם טרופיים חייבים את קיומם למערכת המחזור האטמוספרי, שנוצרת בהשפעת קרח הקוטב (ראה לעיל). מבנה הביומות, בתורו, משקף את הניגוד של הקלה ואקלים, את מגוון המצעים הגיאולוגיים והקרקעות - ההטרוגניות של הסביבה כולה. מגוון המינים של הקהילות המרכיבות אותן תלוי בפיצול חלוקת המרחב האקולוגי, וזו האחרונה תלויה ביציבות התנאים. באופן כללי, מספר המינים הוא s==g – py, כאשר a הוא מגוון המינים בקהילות, p הוא מגוון הקהילות, ו-y הוא מגוון הביומות. רכיבים אלה משתנים בתדירות מסוימת, ובונים מחדש את כל מערכת BR. לדוגמה, במזוזואיקון (אקלים נטול קרחונים), מגוון הצמחים תואם בקירוב לזה המודרני בתצורות דומות של שיחים בעלי עלים קשים ויערות ירוקי קיץ, אך מספר המינים הכולל הוא כמחצית מזה של המודרניים. אחד בשל הגיוון הנמוך.

המגוון הגנטי משתנה בתורו כפונקציה של האסטרטגיה ההסתגלותית של המין. התכונה הבסיסית של אוכלוסייה היא שבאופן תיאורטי, במהלך רבייתה, תדירויות הגנים והגנוטיפים נשמרים מדור לדור (כלל הרדי-ויינברג), ומשתנים רק בהשפעת מוטציות, סחיפה גנטית וברירה טבעית. גרסאות של המבנה של לוקוסים גנטיים המתעוררים כתוצאה ממוטציות - אללים - לרוב אינן בעלות אפקט אדפטיבי ומהוות חלק ניטרלי בפולימורפיזם, בכפוף לשינויים אקראיים - סחף גנים, ולא ברירה מכוונת - ומכאן המודל של " אבולוציה לא דרוויניסטית".

למרות שהאבולוציה של מגוון האוכלוסיות היא תמיד תוצאה של סחיפה וסלקציה, הקשר ביניהם תלוי במצב המערכות האקולוגיות. אם מבנה המערכת האקולוגית מופרע, הברירה המייצבת נחלשת, אז האבולוציה מקבלת אופי לא קוהרנטי: המגוון הגנטי גדל עקב המוטגנזה והסחף ללא עלייה מקבילה במגוון המינים. ייצוב המערכת האקולוגית מכוון את אסטרטגיית האוכלוסייה ליותר שימוש יעילאֶמְצָעִי. יחד עם זאת, ההטרוגניות ("גרגיר גס") של הסביבה, המודגשת יותר, הופכת לגורם בבחירת הגנוטיפים המותאמים ביותר ל"גרגר" של הפסיפס הנוף-קואנוטי. יחד עם זאת, פולימורפיזם ניטרלי מקבל ערך אדפטיבי, היחס בין הסחף והברירה משתנה לטובת האחרון. ההבחנה המתקדמת של הדמים הופכת לבסיס לפיצול המינים. תהליכים אלה, המתפתחים בהתמדה במשך אלפי שנים, יוצרים מגוון מינים גבוה במיוחד.

המערכת מכוונת אפוא את התפתחות האורגניזמים המרכיבים אותה (כדי למנוע אי הבנות, נציין שאין אורגניזמים שאינם חברים במערכות הקואנוטיות: אפילו הקבוצות הקונופוביות המכונות שמשבשות את התפתחות הקהילה נכללות במערכות של דרגה גבוהה יותר).

המגמה האבולוציונית מקצה לקצה היא מגמה של גיוון גובר, שנקטעה על ידי ירידות חדות כתוצאה מהכחדה המונית של מינים (כמחציתם בסוף עידן הדינוזאורים, לפני 65 מיליון שנה). תדירות ההכחדה עולה בקנה אחד עם הפעלת תהליכים גיאולוגיים (תנועה

קרום כדור הארץ, געשיות) ושינויים אקלימיים, המצביעים על סיבה נפוצה.

בעבר, J. Cuvier הסביר משברים כאלה בהשמדה ישירה של מינים כתוצאה מעבירות ימיות ומאסונות אחרים. צ'ארלס דרווין וחסידיו לא ייחסו משברים כלל, וייחסו אותם לחוסר השלמות של הכרוניקה הגיאולוגית. משברים הם כעת מעבר לכל ספק; יתר על כן, אנו חווים אחד מהם. הסבר כללי למשברים ניתן על ידי תורת האבולוציה של המערכת האקולוגית (ראה לעיל), לפי השנייה, הירידה בגיוון מתרחשת עקב יציבות הסביבה, הקובעת את המגמה לקראת

פישוט המבנה של מערכות אקולוגיות (חלק מהמינים מיותרים),

הפסקת רצף (סוגי השיא הסופי - שלבים נידונים להכחדה) ו

גידול בגודל המינימלי של האוכלוסייה (בסביבה יציבה, מספר קטן של פרטים מבטיח רבייה, "אריזה צפופה" של מינים אפשרית, אך במשבר היא קטנה ואינה מסוגלת גידול מהירהאוכלוסייה יכולה להיעלם בקלות).

דפוסים אלו תקפים גם למשבר האנתרופוגני של ימינו.

^ השפעת האדם על המגוון הביולוגי

אבותיו הישירים של האדם הופיעו לפני כ-4.4 מיליון שנים, בתחילת התקופה הפלאומגנטית של גילברט, שסומנה על ידי התרחבות הקרחון באנטארקטיקה, התייבשות והתפשטות הצמחייה העשבונית בקווי רוחב נמוכים. בית הגידול, הגבול בין היער הטרופי לסוואנה, ההתמחות החלשה יחסית של השיניים, האנטומיה של הגפיים, המותאמים הן לתנועה בשטחים פתוחים והן לאקרובטיקה של עצים, מעידים על הכינה האקולוגית הרחבה של האוסטרלופיתקוס האפריקאי, הנציג הוותיק ביותר של קבוצה זו. בעתיד, האבולוציה נכנסת לשלב קוהרנטי, ומגוון המינים גדל. שני קווים של קרינה אדפטיבית - אוסטרלופיתקוס חינני ומסיבי - התפתחו בנתיב ההתמחות במזון, בשלישי - Homo labilis - ברמה של 2.5 מיליון שנים, סימנים לפעילות הכלים הופיעו כתנאי מוקדם להרחבת נישת המזון.

האחרון התברר כמבטיח יותר בתנאים הלא יציבים של עידן הקרח, ששלבי המשבר שלו תואמים את התפוצה הרחבה של מינים פולימורפיים של הומו ארקטוס ומאוחר יותר הומו סאפיינס עם אי התאמה בין מגוון מינים גנטי גבוה למינים נמוך, האופייני ל אבולוציה לא קוהרנטית. כל אחד מהם

ואז הוא נכנס לשלב של בידול תת-ספציפי. לפני כ-30 אלף שנה, תת-המין הניאנדרטלי המיוחד של "הסביר" נדחק על ידי תת-המין הנומינטיבי, שהפיצול שלו כבר התקדם בקו האבולוציה התרבותית ולא הביולוגית. יכולות הסתגלות רחבות סיפקו לו עצמאות יחסית ממערכות אקולוגיות מקומיות, שצמחו החוצה לָאַחֲרוֹנָהלתוך קנופוביה. כפי שכבר ציינו, קנופוביה אפשרית רק עד לרמה מסוימת של ההיררכיה של המערכות הטבעיות. קנופוביה כלפי הביוספרה בכללותה דן את המין להרס עצמי.

לאדם יש השפעה על כל הגורמים של BD - הטרוגניות מרחבית-זמנית של תנאים, מבנה המערכות האקולוגיות ויציבותן. הפרעה של קהילת השיא כתוצאה מכריתת עצים או שריפות עלולה לגרום לעלייה מסוימת במגוון המינים בשל מינים חלוצים ומינים. ההטרוגניות המרחבית גדלה במקרים מסוימים (לדוגמה, יש פירוק של שטחי יער עצומים, המלווה בעלייה מסוימת במגוון המינים). לעתים קרובות יותר, אדם יוצר תנאים הומוגניים יותר. הדבר מתבטא בפילוס ההקלה (באזורים עירוניים), כריתת יערות, חרישת ערבות, ניקוז ביצות, הכנסת מינים זרים שדוחקים את הילידים וכו'.

השפעת האדם על גורמים זמניים מתבטאת בהאצה מרובה של תהליכים טבעיים, כמו המדבר או התייבשות הים היבשתיים (למשל ים ארל, שבעבר התייבש שוב ושוב ללא התערבות אנושית). ההשפעה האנושית על האקלים העולמי מערערת את המקצבים הביוספריים ויוצרת תנאי מוקדם כללי לפישוט המבנה של מערכות אקולוגיות יבשתיות ומימיות, וכתוצאה מכך לאובדן BR.

במהלך שני העשורים האחרונים הצטמצמו היערות בכמעט 200 מיליון דונם, וכעת הנזק הוא כ-1% מהשטח שנותר בשנה. ההפסדים הללו מחולקים בצורה מאוד לא אחידה: הנזק הגדול ביותר נגרם ליערות הטרופיים של מרכז אמריקה, מדגסקר, דרום מזרח אסיה, אך גם באזור הממוזג, תצורות יער כמו סקויה בצפון אמריקה ובסין (metasequoia), יערות אשוח שחור מנצ'ורי בפרימורייה וכו' נמצאים על סף הכחדה. אין כמעט בתי גידול בלתי מופרעים בתוך ביומה הערבות. בארצות הברית, יותר ממחצית משטחי הביצות אבדו; בצ'אד, קמרון, ניגריה, הודו, בנגלדש, תאילנד, וייטנאם וניו זילנד, יותר מ-80%.

קשה להעריך את אובדן המינים עקב הפרעה בבתי הגידול, מכיוון ששיטות ההתחשבנות במגוון המינים אינן מושלמות מאוד. בהנחה שהערכה "מתונה" של מגוון חרקים של 5 מיליון מינים עבור יערות טרופיים ומספר מינים פרופורציונליים לחזקת השטח הרביעית, ההפסד עקב כריתת היערות יהיה 15,000 בשנה. ההפסדים בפועל עשויים להיות שונים באופן משמעותי מההפסדים המחושבים. לדוגמה, בקריביים לא נותרו יותר מ-1% מהיערות הראשוניים, אך המגוון של מיני ציפורים מקומיים ירד ב-11% בלבד, שכן מינים רבים שרדו ביערות משניים. בעייתית עוד יותר היא הערכת הירידה ב-BD של ביוטה הקרקע, שמגיעה ל-1000 מינים של חסרי חוליות לקמ"ר. מ' אובדן כיסוי הקרקע כתוצאה משחיקה מוערך בסך הכל ב-6 מיליון הקטרים בשנה - כ-6*107 מינים יכולים לחיות באזור זה.

ככל הנראה, האובדן המשמעותי ביותר של מגוון המינים קשור בפיתוח כלכלי וזיהום של מערכות אקולוגיות, המאופיינות ברמת אנדמיות גבוהה במיוחד. אלה כוללים תצורות עלים קשים של מחוז הים התיכון וקאלקוי בדרום אפריקה (6000 מינים אנדמיים), וכן אגמי שסע (באיקאל - כ-1500 מדינות אנדמיות, מלאווי - יותר מ-500).

לפי (McNeely, 1992), אובדן מגוון המינים לפי קבוצות מאז 1600 הוא:

נעלם תחת איום

צמחים גבוהים יותר 384 מינים (0.15%) 18699 (7.4%)

מזל דגים 23 -»- (0.12%) 320 (1.6%)

דו-חיים 2-»-(0.05%) 48(1.1%)

זוחלים 21 -»- (0.33%) 1355 (21.5%)

ציפורים 113-»- (1.23%) 924 (10.0%)

יונקים 83 -»- (1.99%) 414 (10.0%)

הפרה של המבנה והתפקוד של מערכות אקולוגיות קשורה לשימוש בהן כחומרי גלם, משאבי פנאי ופיקדון (לפינוי פסולת), ושימוש בגולמי ובפיקדון יכול לתת תוצאות הפוכות ישירות. לפיכך, רעיית יתר, הסרת עצים יוצרים חופות או חיות ציד משבשים את המבנה הטרופי ולעיתים מחזירים את המערכת האקולוגית לשלבי ההתפתחות המוקדמים, ומעכבים את הרצף. במקביל, זרימת המזהמים האורגניים לגופי המים מאיצה את הרצף, ומעבירה את המערכת האקולוגית דרך מצב אוטרופי למצב היפרטרופי.

גודל האוכלוסייה האנושית אינו תלוי במידה רבה בגודל המין המושמד, ולכן המשוב במערכת "טורף-טרף" מופר, ואדם מקבל את ההזדמנות להשמיד לחלוטין סוג כזה או אחר של טרף. בנוסף, בתפקידו כטורף-על, אדם משמיד לא את החלשים והחולים, אלא, להיפך, את הפרטים השלמים ביותר (זה תקף גם לנוהג של כורתי עצים לכרות מלכתחילה את העצים החזקים ביותר) .

עם זאת, נזק עקיף מהשפעות המשבשות את היחסים והתהליכים המאוזנים במערכות אקולוגיות ובכך משנים את כיוון התפתחות המינים הוא בעל חשיבות גדולה ביותר. שינויים אבולוציוניים מתרחשים כתוצאה ממוטגנזה, סחיפה גנטית וברירה טבעית. לקרינה ולזיהום כימי יש השפעה מוטגנית. נסיגה של משאבים ביולוגיים - חלק ניכר מהאוכלוסיות הטבעיות - הופכת לגורם סחף גנים, מאלץ תנודות טבעיות באוכלוסיה, אובדן מגוון גנטי ומתן יתרון לגנוטיפים בעלי התבגרות מואצת ופוטנציאל רבייה גבוה (בגלל זה, הסרה ללא הבחנה בדרך כלל מוביל להתבגרות מואצת ולגריסה). כיוון הברירה הטבעית יכול להשתנות בהשפעת מגוון של ביולוגיים, כימיים. זיהום פיזי (רעש, אלקטרומגנטי וכו'). זיהום ביולוגי - החדרה מכוונת או מקרית של מינים זרים ומוצרים ביוטכנולוגיים (כולל זני מעבדה של מיקרואורגניזמים, הכלאות מלאכותיות ואורגניזמים מהונדסים) - הוא גורם שכיח לאובדן BR טבעי. הדוגמאות המפורסמות ביותר הן הכנסת שליות לאוסטרליה (למעשה החדרה מחודשת, מכיוון שהם חיו ביבשת זו לפני מיליוני שנים רבות), אלודה למאגרים של אירואסיה, קטנופורים לים אזוב, אמפיפודים Corophium cnrvispinHm לתוך הריין מאזור פונטו-כספי (מההופעה הראשונה בשנת 1987, מספר המין הזה גדל ל-100 אלף פרטים ל-1 מ"ר, המתחרים במינים מקומיים של זוובנטוס, המשמשים מזון לדגים מסחריים ועופות מים) . זיהום ביולוגי ללא ספק מקל על ידי שינוי בית הגידול כתוצאה מפיזי ו השפעות כימיות(עלייה בטמפרטורה ובמליחות, אאוטרופיקציה במקרה של החדרת מזיני מסננים אמפיפודים-תרמופילים),

במקרים מסוימים, החשיפה גורמת לתגובת שרשרת עם השלכות מרחיקות לכת. למשל, כניסת חומרים אוטרופיים למי החוף מהיבשת ומתרבות הים גורמת לפריחת דינופלאטים, זיהום משני בחומרים רעילים, מוות של לוונים, ועלייה במסיסות קרבונטים, מוות של אלמוגים וצורות שלד אחרות. של בנטוס. זיהום יוצר חומצה של גופי מים, בנוסף להשפעות ישירות על הנשימה (השקעת אלומיניום על הזימים) ו תפקוד רבייהדגים אמפיביים, מהווים איום של הכחדה של מינים רבים של חולייתנים מימיים וציפורים חצי-מימיות עקב הפחתה בביומסה של זחלים של זבובי אבן, זבובי אבן וכירונומים.

אותם גורמים משנים את יחס הגנוטיפים באוכלוסיות בעלי חיים וצמחים, ומעניקים יתרון לאלו שעמידים יותר לסוגים שונים של מתח.

זיהום הופך גם לגורם רב עוצמה בברירה הטבעית. דוגמה קלאסית היא העלייה בשכיחות הצורה המלניסטית של פרפרי ה-Biston betularia באזורי תעשייה, אשר ניסו להסביר על ידי העובדה שעל גזעים מכוסי פיח הם פחות בולטים לציפורים מאשר צורות קלות. ההסבר הזה של ספר הלימוד נראה נאיבי, שכן נראה כי צורות מלניסטיות עמידות יותר לזיהום במינים רבים, כולל חתולי בית ובני אדם. דוגמה זו מזהירה מפני מושגים פשטניים של השפעה אנושית על BR.

^ שימור המגוון הביולוגי

בימי קדם, כפי שכבר ציינו, הטוטמיזם והרעיונות הדתיים שצמחו ממנו תרמו לשימור מינים בודדים ובתי הגידול שלהם. אנו חייבים את שימור שרידים כגון גינקו בעיקר לטקסים הדתיים של עמי המזרח. בצפון אמריקה השתלטו הקולוניסטים האירופים מהשבטים המקומיים על יחסם הנורמטיבי לטבע, בעוד שבמדינות הפיאודליות האירופיות השתמר הטבע בעיקר כשטחי ציד מלכותיים ופארקים, עמם הגנה האצולה על עצמה ממגע קרוב מדי עם פשוטי העם.

בדמוקרטיות המוקדמות, מניעים מוסריים ואסתטיים הוחלפו על ידי מניעים כלכליים, שלעתים קרובות התנגשו עם שימור BR. היחס התועלתני לטבע קיבל צורות מכוערות במיוחד במדינות טוטליטריות. פ"א מנטיפל, המביע את הגישה הרשמית, כתב ב-1934: "קבוצות אלו (של בעלי חיים) התפתחו ללא השפעת (רצון) האדם ואינן תואמות ברובן את ההשפעה הכלכלית שניתן היה להשיג בשינוי רציונלי בזואולוגי. גבולות וקהילות, ולפיכך אנו מעלים את שאלת שיקום החי, שם, במיוחד, ההגירה המלאכותית של בעלי חיים צריכה לתפוס מקום נכבד.

אף על פי כן, האצולה החדשה - הנהגת המפלגה והמקורבים אליה - נזקקה גם לשטחי ציד מוגנות, שנקראו שמורות ציד.

בשנות ה-60 של המאה ה-20 עברו הרזרבות צמצום פי שניים עקב ההתפתחות הנרחבת של המשק. בנוסף, להקצאת שטחי ענק למונו-תרבות הייתה השפעה שלילית ביותר על מצב ה-BR. בתחילת שנות ה-80, כדי למלא את "תוכנית המזון", נחרשו צדי דרכים, גבולות ואי נוחות, ושמנעו ממיני הבר את מקלטיהם האחרונים באזורים המפותחים.

למרבה הצער, מגמות אלו התפתחו עוד יותר בתקופת הפרסטרויקה בקשר עם העברת אדמות פסולת לחקלאים ופיתוח יזמות פרטית בתנאים של כאוס חקיקה. כיבוש עצמי של קרקע לגינות ירק, כריתת יערות בחגורות ירוקות ברחבי ערים, מיצוי בלתי חוקי של מינים נדירים ומכירה חופשית של משאבים ביולוגיים הפכו לנוהג נפוץ. השמורות מעולם לא זכו לפופולריות רבה בשטח ועם היחלשות השליטה הן נתונות ללחץ גובר מצד מבנים כלכליים וציידים. התפתחות התיירות הבינלאומית פוגעת בשטחים שהיו מוגנים בעבר כרגישים. אלה כוללים מגרשי אימונים צבאיים ואדמות גבול (בגרמניה, אזור ההרחקה של 600X5 ק"מ הפך במשך שנות העימות למעין שמורה, שכיום נרמסת על ידי המוני תיירים).

יחד עם זאת, יש מקום לקוות לשיפור המצב (ובפרט, הפיכתם של אזורי משטר לשעבר לשמורות טבע) בשל ההכרה האוניברסלית בעדיפות השימור של הבר. המשימה המיידית היא לפתח ולחזק תוכניות לאומיות. הבה נציין כמה נקודות יסוד העולות בהקשר זה. מלאי והגנה על המגוון הביולוגי. זיהוי של מבנה המין במקרים רבים הכרחי לארגון ההגנה. לדוגמה, הטואטרה הניו זילנדית (tuatara), הנציגה היחידה של הקבוצה העתיקה ביותר של זוחלים בעלי ראש מקור, מוגנת מאז 1895, אך רק לאחרונה התברר שיש שני מיני טואטרה עם תת-מינים, אחד מהסוגים מינים, S-guntheri ותת-מין של השני, S.punctata reischeki היו על סף הכחדה, ועשר מתוך ארבעים אוכלוסיות כבר נעלמו; יש עדיין עבודה רבה לפני הסיסטמטיקה המסורתית בתחום שימור BR.

יחד עם זאת, הרעיון התבטא לעתים קרובות שכדי לשמר יש צורך, קודם כל, לרשום את כל המגוון הטקסונומי, יש לו קונוטציה דמגוגית משהו. לא יכולה להיות שאלה של תיאור כל מגוון המינים של מיליוני דולרים בעתיד הנראה לעין. מינים נעלמים מבלי לקבל את תשומת הלב של טקסונום. גישה מציאותית יותר היא לפתח סיווג תחבירי מפורט מספיק של קהילות ולארגן הגנה במקום על בסיס זה. אבטחת מערכת הרמה העליונהמבטיח במידה מסוימת את שימור מרכיביו, שאת חלקם איננו מכירים או מכירים באופן כללי ביותר (אך, לפחות, איננו שוללים את האפשרות ללמוד בעתיד). בסעיפים הבאים, נשקול כמה מהעקרונות לארגון הגנה על בסיס תחבירי כדי לכסות את כל המגוון הטקסונומי או את רובו.

שילוב זכויות אדם עם זכויות בעלי חיים. הכרה בזכויות בעלי חיים אינה פירושה דחייה של השימוש בהן. בסופו של דבר משתמשים באנשים גם מבחינה חוקית. אי אפשר להכחיש שזה הוגן שלאדם יש יותר זכויות מחיה, כשם שלמבוגר יש יותר זכויות מילד. עם זאת, מבלי ליפול לטרור סביבתי, שהוא פרובוקטיבי ברובו, עדיין יש להכיר בכך שלשימוש סביר אין שום קשר להרג לשם הנאה או לגחמה, כמו גם לניסויים אכזריים, אשר יתר על כן, הם לרוב חסרי הגיון, לפי ל

ניטור סביבתי של המגוון הביולוגי

מגוון ביולוגי הוא התנאי העיקרי לקיימות של כל החיים על פני כדור הארץ. המגוון הביולוגי יוצר השלמה ויכולת החלפה של מינים בביוצנוזות, מבטיח ויסות של מספרים, יכולות ריפוי עצמי של קהילות ומערכות אקולוגיות. בשל מגוון זה, החיים לא נקטעו במשך כמה מיליארדי שנים. בתקופות קשות של ההיסטוריה הגיאולוגית, מינים רבים מתו, המגוון ירד, אך המערכות האקולוגיות של היבשות והאוקיינוסים עמדו בפני אסונות אלו. את הפונקציות העיקריות של הביוצנוזה במערכת האקולוגית - יצירת חומר אורגני, הרס שלו וויסות מספר המינים - מספקים מינים רבים, כאילו מבטחים זה את פעילותו של זה (איור 1).

איור 1. נהר Budyumkan בדרום מזרח אזור צ'יטה

בתמונה זו אנו רואים סוגים רבים של צמחים הגדלים יחד באחו במישור ההצפה של הנהר. Budyumkan בדרום מזרח אזור צ'יטה. למה הטבע צריך כל כך הרבה מינים באחו אחד?

הגאובוטנאי הרוסי ל.ג. רמנסקי ניסח בשנת 1910 את עקרון האינדיבידואליות האקולוגית של המינים – עקרון שהוא המפתח להבנת תפקידו של המגוון הביולוגי בביוספרה. אנו רואים שמינים רבים חיים יחד בכל מערכת אקולוגית בו-זמנית, אך לעתים רחוקות אנו חושבים על המשמעות האקולוגית של זה. האינדיבידואליות האקולוגית של מיני צמחים החיים באותה קהילת צמחים באותה מערכת אקולוגית מאפשרת לקהילה להתארגן מחדש במהירות כאשר התנאים החיצוניים משתנים.

לדוגמה, בקיץ יבש במערכת אקולוגית זו, את התפקיד העיקרי בהבטחת המחזור הביולוגי ממלאים פרטים ממין A, המותאמים יותר לחיים עם מחסור בלחות. בשנה רטובה, פרטים ממין A אינם במיטבם ואינם יכולים להבטיח את המחזור הביולוגי בתנאים המשתנים. בשנה זו, פרטים ממין B מתחילים למלא את התפקיד העיקרי בהבטחת המחזוריות הביולוגית במערכת אקולוגית זו. השנה השלישית התבררה כקרירה יותר; בתנאים אלה, לא מינים A ולא מין B יכולים להבטיח את השימוש המלא של האקולוגי. הפוטנציאל של המערכת האקולוגית הזו. אבל המערכת האקולוגית נבנית מחדש במהירות, מכיוון שהיא מכילה פרטים ממין B, שאינם זקוקים למזג אוויר חם ופוטוסינתזה היטב בטמפרטורות נמוכות.

כל מין של אורגניזמים חיים יכול להתקיים בטווח מסוים של ערכים של גורמים חיצוניים. מחוץ לערכים אלו, מתים פרטים מהמין. בתרשים (איור 2) רואים את גבולות הסיבולת (גבולות הסבילות) של המין לפי אחד הגורמים. בגבולות אלה יש אזור אופטימלי, הנוח ביותר למין, ושני אזורי דיכוי. כלל ל.ג. רמנסקי על האינדיבידואליות האקולוגית של מינים טוען שגבולות הסיבולת והאזורים האופטימליים במינים שונים החיים יחד אינם תואמים.

איור 2. מגבלות סיבולת (גבולות סבילות) של מין לפי אחד הגורמים

אם נסתכל על המצב במערכות האקולוגיות האמיתיות של פרימורסקי קריי, נראה שביער מחטניים-נשירים, למשל, על מגרש של 100 מ"ר. מטרים גדלים פרטים של 5-6 מיני עצים, 5-7 מיני שיחים, 2-3 מיני גפנים, 20-30 מיני צמחים עשבוניים, 10-12 מיני טחבים ו-15-20 מיני חזזיות. כל המינים הללו הינם אינדיבידואלים מבחינה אקולוגית, ובעונות שונות בשנה, בתנאי מזג אוויר שונים, הפעילות הפוטוסינתטית שלהם משתנה מאוד. נראה כי מינים אלה משלימים זה את זה, מה שהופך את קהילת הצמחים בכללותה לאופטימלית יותר מבחינה אקולוגית.

לפי מספר המינים של צורת חיים דומה, עם דרישות דומות לסביבה החיצונית, החיים במערכת אקולוגית מקומית אחת, ניתן לשפוט עד כמה יציבים התנאים במערכת אקולוגית זו. בתנאים יציבים, מינים כאלה, ככלל, יהיו פחות מאשר בתנאים לא יציבים. אם תנאי מזג האוויר אינם משתנים במשך מספר שנים, אזי אין צורך במספר רב של מינים. במקרה זה, המין נשמר, אשר, בתנאים יציבים אלה, הוא האופטימלי ביותר מכל המינים האפשריים של צמחייה זו. כל השאר חוסלים בהדרגה, לא מסוגלים לעמוד בתחרות איתה.

בטבע, אנו מוצאים הרבה גורמים או מנגנונים המספקים ושומרים על מגוון מינים גבוה של מערכות אקולוגיות מקומיות. קודם כל, גורמים כאלה כוללים רבייה מוגזמת וייצור יתר של זרעים ופירות. בטבע מייצרים זרעים ופירות פי מאות ואלפי מהנדרש כדי לפצות על האובדן הטבעי עקב מוות בטרם עת וגסיסה מזקנה.

הודות להתאמות להפצת פירות וזרעים למרחקים ארוכים, יסודותיהם של צמחים חדשים נופלים לא רק על אותם אזורים נוחים לצמיחתם כעת, אלא גם על אותם אזורים שתנאיהם אינם נוחים לצמיחה והתפתחות של פרטים ממינים אלה. . עם זאת, הזרעים הללו נובטים כאן, קיימים במצב מדוכא במשך זמן מה ומתים. זה קורה כל עוד תנאי הסביבה יציבים. אבל אם התנאים משתנים, אז השתילים של מינים יוצאי דופן עבור המערכת האקולוגית הזו, שנידונו למוות בעבר, מתחילים לצמוח ולהתפתח כאן, עוברים את המחזור המלא של התפתחותם האישית. אקולוגים אומרים כי בביוספרה יש לחץ רב עוצמה של מגוון החיים על כל המערכות האקולוגיות המקומיות.

מאגר הגנים הכללי של כיסוי הצומח של אזור נוף - הצמחייה שלו - משמש באופן מלא את המערכות האקולוגיות המקומיות של אזור זה בדיוק בשל לחץ המגוון הביולוגי. במקביל, המערכות האקולוגיות המקומיות מבחינת המינים מתעשרות יותר. במהלך היווצרותם וסידורם מחדש, הבחירה האקולוגית של רכיבים מתאימים מתבצעת מתוך מספר גדול יותר של מועמדים שהדיאגרמות שלהם מצאו את דרכם לבית גידול נתון. כך עולה ההסתברות ליצירת קהילת צמחים אופטימלית מבחינה אקולוגית.

לפיכך, גורם היציבות של מערכת אקולוגית מקומית הוא לא רק מגוון המינים החיים במערכת אקולוגית מקומית זו, אלא גם מגוון המינים במערכות אקולוגיות שכנות, שמהם מתאפשרת החדרת דיאגרמים (זרעים ונבגים). זה חל לא רק על צמחים המנהלים אורח חיים צמוד, אלא אפילו יותר על בעלי חיים שיכולים לעבור ממערכת אקולוגית מקומית אחת לאחרת. פרטי בעלי חיים רבים, שאינם שייכים ספציפית לאף אחת מהמערכות האקולוגיות המקומיות (ביוגאוקנוזות), ממלאים בכל זאת תפקיד אקולוגי חשוב ומשתתפים בהבטחת המחזור הביולוגי במספר מערכות אקולוגיות בו-זמנית. יתרה מכך, הם יכולים להרחיק ביומסה במערכת אקולוגית מקומית אחת, ולזרוק צואה באחרת, לעורר את הצמיחה וההתפתחות של צמחים במערכת אקולוגית מקומית שנייה זו. לפעמים העברה כזו של חומר ואנרגיה ממערכת אקולוגית אחת לאחרת יכולה להיות חזקה ביותר. זרימה זו מחברת בין מערכות אקולוגיות שונות לחלוטין.

הגורמים המבטיחים את המגוון הביולוגי הגבוה של המערכות האקולוגיות כוללים את תהליכי נדידת המינים משטחים שכנים מאזורי נוף אחרים ומאזורי טבע אחרים, וכן תהליכים של ייעוד אוטוכטוני במקום, המתרחשים ללא הרף בטבע, לעיתים מואצים בתקופות של סידורים ביוספריים מחדש, ולאחר מכן האטה במהלך תקופת הייצוב. תהליכי ההתארגנות מתנהלים באיטיות רבה. כך, למשל, כדי להפריד מין אב לשני ילדים, אם יש מחסום בין שתי האוכלוסיות שלא מאפשר לפרטים משתי האוכלוסיות הללו להתרבות זה עם זה, הטבע צריך לפחות 500 אלף שנה, ולעתים קרובות יותר. כמיליון שנים. מינים בודדים בביוספרה יכולים להתקיים במשך 10 או יותר מיליון שנים, כמעט ולא משתנים במהלך תקופה זו.

עולם החי הוא מרכיב בלתי נפרד מהסביבה הטבעית והמגוון הביולוגי של כדור הארץ, משאב טבעי מתחדש, מרכיב ויסות ומייצב חשוב של הביוספרה. התפקיד האקולוגי העיקרי של בעלי חיים הוא השתתפות במחזור הביוטי של החומר והאנרגיה. היציבות של המערכת האקולוגית מסופקת בעיקר על ידי בעלי חיים, כאלמנט הנייד ביותר.

לדוגמה, דגים נודדים, שצוברים את הביומסה שלהם בים, הולכים להשריץ באזורים העליונים של נהרות ונחלים, שם לאחר ההשרצה הם מתים והופכים למזון למספר רב של מיני בעלי חיים (דובים, זאבים, מינים רבים של שפדים, רבים מיני ציפורים, שלא לדבר על המוני חסרי חוליות). בעלי חיים אלו ניזונים מדגים ומשליכים את הפרשותיהם למערכות אקולוגיות יבשתיות. כך, החומר מהים נודד ליבשה בעומק היבשת ונטמע בצמחים ונכלל בשרשראות חדשות של המחזור הביולוגי.

תפסיקו להיכנס לנהרות המזרח הרחוק כדי להשריץ סלמון, ובעוד 5-10 שנים תוכלו לראות עד כמה האוכלוסייה של רוב מיני בעלי החיים תשתנה. מספר מיני בעלי החיים ישתנה, וכתוצאה מכך יתחילו סידורים מחדש בכיסוי הצמחייה. הירידה במספר המינים הטורפים של בעלי חיים תביא לעלייה במספר אוכלי העשב. לאחר שערערו במהירות את בסיס המזון שלהם, בעלי חיים אוכלי עשב יתחילו למות, ואפיזואטיות יתפשטו ביניהם. מספר בעלי החיים אוכלי העשב יפחת, ולא יהיה מי שיפיץ זרעים של מינים מסוימים ויאכל ביומסה של מיני צמחים אחרים. במילה אחת, עם סיום הכניסה לנהרות של דגים אדומים על המזרח הרחוקתחל סדרה של מבנים מחדש בכל חלקי המערכות האקולוגיות המרוחקות מאות ואף אלפי קילומטרים מהים.

האקולוג הידוע ב' קומנר דיבר על הצורך במחקר יסודי של מערכות אקולוגיות, על ההשלכות של פעולות אנושיות נמהרות, אם כי למטרות בעלות כוונות טובות: הכל קשור להכל; הטבע יודע הכי טוב.

חשוב שאנשים ישמרו על מה שקיים במערכות אקולוגיות, שעמד במבחן הזמן. חשוב להבין שדווקא המגוון הביולוגי המבוסס מבחינה היסטורית, אבולוציונית, הוא שמבטיח את שימור ופונקציונליות לטווח ארוך של המערכת האקולוגית.

הדרכים לשמר את המגוון הביולוגי הן שונות:

א) ייצוב מאגר הגנים באמצעות שיקום מינים בסכנת הכחדה במצבים מלאכותיים בטבע;
ב) שימור חומר גנטי;
ג) הסדרת שימוש כלכלי והסכמי סחר (אמנה על סחר במינים נדירים, CITES)
ד) הגנה על ביוטופים במסגרת תכנון נוף;
ה) הסכם על מינים נודדים, בפרט אמנת בון.

שימור המינים הקיימים הוא שמירה על יציבות המערכת האקולוגית. יותר מ-600 מיני ציפורים וכ-120 מיני יונקים נמצאים בסכנת הכחדה. וכאן באים לידי ביטוי אוריינות סביבתית, אחריות סביבתית, חינוך סביבתי, תרבות סביבתית של כל אחד ואחד.

מגוון ביולוגי (ביולוגי) הוא מושג המתייחס למגוון החיים על פני כדור הארץ ולכל המערכות הטבעיות הקיימות. המגוון הביולוגי מוכר כאחד מיסודות חיי האדם. תפקידו של המגוון הביולוגי הוא עצום - מייצוב האקלים של כדור הארץ והשבת פוריות הקרקע ועד לספק לאנשים מוצרים ושירותים, המאפשרים לנו לשמור על רווחת החברה, ולמעשה מאפשרים את קיום החיים על פני כדור הארץ.

המגוון של האורגניזמים החיים סביבנו משמעותי מאוד, ורמת הידע לגביו עדיין לא גדולה. כיום, המדע מכיר (תואר וקיבל שמות מדעיים) כ-1.75 מיליון מינים, אך ההערכה היא שעשויים להתקיים על הפלנטה שלנו לפחות 14 מיליון מינים.

ברוסיה יש מגוון ביולוגי משמעותי, בעוד המאפיין הייחודי של ארצנו הוא נוכחותם של שטחי טבע גדולים ולא מפותחים, שבהם רוב התהליכים האקולוגיים שומרים על אופיים הטבעי. רוסיה מחזיקה ב-25% מכל היערות הבתוליים על פני כדור הארץ. ברוסיה ישנם 11,500 מינים של צמחי בר, 320 מיני יונקים, 732 מיני ציפורים, 269 מינים של דגי מים מתוקים וכ-130,000 מינים של חסרי חוליות. יש הרבה אנדמיות, מינים החיים רק בשטח ארצנו. היערות שלנו מהווים 22% מכלל היערות בעולם.

חיבור זה מוקדש לנושא "תפקיד הגיוון בחיות הבר".

1.

ברור לכל אחד מאיתנו שכולנו שונים ושהעולם סביבנו מגוון. עם זאת, לא כולם יחשבו לשאול שאלה פשוטה לכאורה - מדוע זה כך? למה אנחנו צריכים גיוון ואיזה תפקיד הוא ממלא בחיי היומיום?

ואם חושבים על זה ברצינות, מסתבר ש:

גיוון הוא התקדמות, התפתחות, אבולוציה. משהו חדש אפשר להשיג רק מדברים שונים - אטומים, מחשבות, רעיונות, תרבויות, גנוטיפים, טכנולוגיות. אם הכל מסביב זהה, אז מאיפה החדש מגיע? תארו לעצמכם שהיקום שלנו מורכב רק מאטומים זהים (למשל מימן) - איך אתה ואני יכולנו להיוולד באותו זמן?

גיוון הוא קיימות. הפעולות ההדדיות והמתואמות של רכיבים בעלי פונקציות שונות הן שנותנות לכל מערכת מורכבת את היכולת להתנגד להשפעות חיצוניות. מערכת של אלמנטים זהים היא כמו חלוקי נחל על חוף הים - היא יציבה רק עד הגל הבא הנכנס.

גיוון זה החיים. ואנחנו חיים בסדרה של דורות אך ורק בשל העובדה שלכולנו יש גנוטיפים שונים. זה לא מקרי שמאז ומתמיד כל הדתות בעולם הטילו את הטאבו המחמיר ביותר על נישואים עם קרובי משפחה. בכך נשמר המגוון הגנטי של האוכלוסייה, שבלעדיו יש דרך ישירה להתנוונות ולהיעלמות מעל פני האדמה.

אם כעת נדמיין שהמגוון נעלם בעולם, אז איתה נפסיד:

א) היכולת להתפתח;

ב) יציבות;

ג) החיים עצמם.

תמונה מצמררת, לא?

כלומר, לאחר ששאלנו שאלה נאיבית לכאורה, אנו מגיעים למסקנה בלתי צפויה עבור רבים: מגוון - קובעגורם לקיומם של כל החיים על הפלנטה שלנו.

האנושות, אשר מדמיינת את עצמה כ"מלכי הטבע", בקלות, ללא היסוס, מוחה מעל פני האדמה מינים "מעוררי התנגדות" לנו. אנו משמידים מינים שלמים של צמחים ובעלי חיים - לחלוטין, בלתי הפיך, לנצח. אנחנו הורסים את המגוון הטבעי ובמקביל משקיעים סכומי עתק בשיבוט – יצירה מלאכותית של פרטים זהים... ואנחנו קוראים לזה ביוטכנולוגיה, מדע העתיד, שאיתו אנו מקשרים את כל התקוות לקיום נוסף. מה הסיכויים לקיום כזה ברור מהפסקה הקודמת - אל תתעצלו, קראו אותה שוב...

פעם, הרגשנו על עצמנו גם את "הדוקטרינה האמיתית היחידה", וגם את "חברת השוויון האוניברסלי", ובמחיר של מיליוני חיים היינו כמו "בדרגה אחת"... במישור החברתי-כלכלי. בתחום, החיים לימדו אותנו להעריך את השונות, אבל האם יש צורך לעבור עוד יותר נסיונות כדי ללמוד להעריך מגוון ביולוגי?

המגוון הביולוגי מוגדר על ידי הקרן העולמית לטבע (1989) כ"מגוון צורות החיים על פני כדור הארץ, מיליוני המינים של צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים עם מערכי הגנים שלהם, והמערכות האקולוגיות המורכבות המרכיבות את חיות הבר" . לפיכך, יש להתייחס למגוון הביולוגי בשלוש רמות. המגוון הביולוגי ברמת המינים מכסה את כל מגוון המינים על פני כדור הארץ מחיידקים ופרוטוזואה ועד לממלכת הצמחים הרב-תאיים, החיות והפטריות. בקנה מידה קטן יותר, המגוון הביולוגי כולל את המגוון הגנטי של המינים, הן מאוכלוסיות מרוחקות גיאוגרפית והן מפרידים בתוך אותה אוכלוסייה. המגוון הביולוגי כולל גם את המגוון של קהילות ביולוגיות, מינים, מערכות אקולוגיות שנוצרו על ידי קהילות ויחסי הגומלין בין רמות אלו לצורך הישרדות מתמשכת של מינים וקהילות טבעיות, כל רמות המגוון הביולוגי נחוצות, שכולן חשובות לבני אדם. מגוון המינים מדגים את העושר של התאמות אבולוציוניות ואקולוגיות של מינים לסביבות שונות. מגוון המינים משמש כמקור למשאבי טבע מגוונים עבור בני האדם. לדוגמה, יערות גשם טרופיים, עם מגוון המינים העשיר ביותר שלהם, מייצרים מגוון מדהים של מוצרים צמחיים ובעלי חיים שיכולים לשמש למזון, בנייה ורפואה. המגוון הגנטי הכרחי לכל מין כדי לשמור על יכולת רבייה, עמידות למחלות ויכולת להסתגל לתנאים משתנים. המגוון הגנטי של חיות בית וצמחים תרבותיים חשוב במיוחד לאלה העובדים על תוכניות רבייה לשמירה ושיפור של מינים חקלאיים מודרניים.

גיוון ברמת הקהילה הוא התגובה הקולקטיבית של מינים לתנאי סביבה שונים. הקהילות הביולוגיות המצויות במדבריות, ערבות, יערות ואדמות שיטפונות שומרות על המשכיות התפקוד התקין של המערכת האקולוגית על ידי מתן "תחזוקה" לה, למשל, באמצעות בקרת שיטפונות, הגנה מפני שחיקת קרקע, סינון אוויר ומים.

מגוון המינים

בכל רמה של מגוון ביולוגי – מגוון מינים, גנטי וקהילתי, מומחים חוקרים את המנגנונים המשנים או שומרים על המגוון. מגוון המינים כולל את כל המינים שחיים על פני כדור הארץ. ישנן שתי הגדרות עיקריות למושג המין. ראשית: מין הוא אוסף של פרטים השונה מקבוצות אחרות במאפיינים מורפולוגיים, פיזיולוגיים או ביוכימיים כאלה או אחרים. זוהי ההגדרה המורפולוגית של המין. יותר ויותר נעשה שימוש בהבדלים ברצפי DNA ובסממנים מולקולריים אחרים כדי להבחין בין מינים שהם כמעט זהים במראה (כגון חיידקים). ההגדרה השנייה של מין היא קבוצה של פרטים שביניהם יש הכלאה חופשית, אבל אין הכלאה עם פרטים מקבוצות אחרות (ההגדרה הביולוגית של מין).

רק 10-30% מהמינים בעולם תוארו כעת על ידי ביולוגים, ורבים עשויים להיכחד לפני שהם יתוארו.

כל אסטרטגיית שימור המגוון הביולוגי דורשת הבנה טובה של כמה מינים יש ואיך מינים אלה מופצים. עד כה תוארו 1.5 מיליון מינים. לפחות פי שניים מינים רבים נותרו ללא תיאור, בעיקר חרקים ופרוקי רגליים טרופיים אחרים.

הידע שלנו על מספר המינים אינו מדויק, מכיוון שבעלי חיים רבים שאינם ראוותניים טרם הגיעו לידיעת הטקסונומים. לדוגמא, עכבישים קטנים, נמטודות, פטריות קרקע וחרקים החיים בכתרים של עצי יער טרופי קשים למחקר; זרמים שונים נמצאים, אך הגבולות של אזורים אלו לרוב אינם יציבים לאורך זמן.

מגוון גנטי

מגוון קהילות ומערכות אקולוגיות

קהילה ביולוגית מוגדרת כאוסף של פרטים ממינים שונים החיים באזור מסוים ומקיימים אינטראקציה זה עם זה. דוגמאות לקהילות הן יערות מחטניים, ערבות עשב גבוהות, יערות גשם טרופיים, שוניות אלמוגים, מדבריות. קהילה ביולוגית יחד עם סביבתה נקראת מערכת אקולוגית. במערכות אקולוגיות יבשתיות, המים מתאדים על ידי עצמים ביולוגיים מפני השטח של כדור הארץ ומפני המים על מנת להשיל שוב בצורת גשם או שלג ולחדש את הסביבות היבשתיות והמימיות. אורגניזמים פוטוסינתטיים סופגים אנרגיית אור, המשמשת צמחים לצמיחתם. אנרגיה זו נספגת על ידי בעלי חיים שאוכלים אורגניזמים פוטוסינתטיים או משתחררת בצורת חום הן במהלך חיי האורגניזמים והן לאחר מותם ופירוקם.

המאפיינים הפיזיים של הסביבה, במיוחד הטמפרטורה השנתית ומשטר המשקעים, משפיעים על המבנה והמאפיינים של הקהילה הביולוגית וקובעים את היווצרותם של יער, או אחו, או מדבר או ביצה. הקהילה הביולוגית, בתורה, יכולה גם לשנות את המאפיינים הפיזיים של הסביבה. במערכות אקולוגיות יבשתיות, למשל, מהירות הרוח, הלחות, הטמפרטורה ומאפייני הקרקע יכולים להיות מושפעים מהצמחים ובעלי החיים שחיים שם. במערכות אקולוגיות מימיות, מאפיינים פיזיים כגון מערבולות ושקיפות של מים, שלה מאפיינים כימייםוהעומק קובעים את ההרכב האיכותי והכמותי של קהילות מימיות; וקהילות כמו שוניות אלמוגים עצמן משפיעות רבות על המאפיינים הפיזיים של הסביבה. בתוך קהילה ביולוגית, כל מין משתמש במערך משאבים ייחודי המהווה את הנישה שלו. כל מרכיב נישה יכול להפוך לגורם מגביל כאשר הוא מגביל את גודל האוכלוסייה. לדוגמה, אוכלוסיות מינים עטלפיםעם דרישות מיוחדות מאוד לתנאי סביבה, היוצרות מושבות רק במערות גירניות, עשויות להיות מוגבלות במספר המערות עם תנאים מתאימים.

הרכב הקהילות נקבע במידה רבה על ידי תחרות וטורפים. לעתים קרובות טורפים מפחיתים משמעותית את מספר המינים - טרפם - ואף עשויים לעקור חלק מהם מבתי הגידול הרגילים שלהם. כאשר טורפים מושמדים, אוכלוסיית הטרף שלהם יכולה לעלות לרמה קריטית או אפילו לחרוג ממנה. ואז, לאחר מיצוי המשאב המגביל, עלול להתחיל הרס האוכלוסייה.

מבנה הקהילה נקבע גם על ידי יחסים סימביוטיים (במובן הרחב של המילה) (כולל הדדיות), שבהם המינים נמצאים בקשרים מועילים הדדיים. מינים הדדיים משיגים צפיפות גדולה יותר כשהם חיים יחד. דוגמאות נפוצות להדדיות כזו הן צמחים בעלי פירות בשרניים וציפורים הניזונות מפירות אלו ומפיצות את זרעיהם; פטריות ואצות, היוצרות יחד חזזיות; צמחים שנותנים מחסה לנמלים, מספקים להן חומרי הזנה; פוליפים אלמוגים והאצות שחיות בהם.

2. המגוון של אורגניזמים חיים הוא הבסיס של הארגון והיציבות של הביוספירה

הביוספרה היא קליפה חיצונית מורכבת של כדור הארץ, המאוכלסת באורגניזמים המרכיבים יחד את החומר החי של כוכבי הלכת.אנו יכולים לומר שהביוספרה היא אזור חיים פעיליםמכסה את החלק התחתון של האטמוספירה, חלק עליוןליתוספרה והידרוספירה.

מגוון מינים עצום. אורגניזמים חיים מספקים מצב קבוע של זרימת דם ביוטית. כל אחד מהאורגניזמים נכנס למערכות יחסים ספציפיות עם הסביבה וממלא את תפקידו בהפיכת האנרגיה. זה יצר קומפלקסים טבעיים מסוימים, שיש להם מאפיינים משלהם בהתאם לתנאי הסביבה בחלק זה או אחר של הביוספרה. יצורים חיים מאכלסים את הביוספרה ונכללים בביוצנוזה כזו או אחרת - חלקים מוגבלים מרחבית של הביוספרה - לא בשילוב כלשהו, אלא יוצרים קהילות מסוימות ממינים המותאמים למגורים משותפים. קהילות כאלה נקראות ביוקנוזות.

הקשר בין טורף לטרף מורכב במיוחד. מצד אחד, טורפים, המשמידים חיות בית, נתונים להשמדה. מצד שני, טורפים נחוצים כדי לשמור על האיזון האקולוגי ("הזאבים הם סדרני היער").

כלל אקולוגי חשוב הוא שככל שהביוקנוזות הטרוגניות ומורכבות יותר, כך היציבות גבוהה יותר, היכולת לעמוד בהשפעות חיצוניות שונות. Biocenoses נבדלים על ידי עצמאות רבה. חלקם נמשכים זמן רב, אחרים משתנים באופן קבוע. אגמים הופכים לביצות - נוצר כבול, וכתוצאה מכך צומח יער באתר האגם.

תהליך השינויים הקבועים בביוצנוזיס נקרא רצף. רצף הוא שינוי עוקב של כמה קהילות של אורגניזמים (ביוקנוזות) על ידי אחרים באזור מסוים של הסביבה. במהלך טבעי, הירושה מסתיימת בהיווצרות במה קהילתית יציבה. במהלך הרצף גובר המגוון של מיני האורגניזמים המרכיבים את הביוקנוזה, וכתוצאה מכך היציבות שלו עולה.

הגידול במגוון המינים נובע מכך שכל מרכיב חדש של הביוקנוזה פותח הזדמנויות חדשות לפלישה. למשל, הופעת העצים מאפשרת למינים החיים בתת המערכת לחדור לתוך המערכת האקולוגית: על הקליפה, מתחת לקליפה, בניית קנים על ענפים, בשקעים.

במהלך הברירה הטבעית, רק אותם סוגי אורגניזמים שיכולים להתרבות בצורה המוצלחת ביותר בקהילה המסוימת הזו, נשמרים בהכרח בהרכב הביוקנוזה. להיווצרות ביוקנוזות יש צד מהותי: "תחרות על מקום מתחת לשמש" בין ביוקנוזות שונות. ב"תחרות" זו נשמרים רק אותם ביוקנוזים המתאפיינים בחלוקת עבודה מלאה ביותר בין חבריהם, וכתוצאה מכך, קשרים ביוטיים פנימיים עשירים יותר.

מכיוון שכל ביו-צנוזה כוללת את כל הקבוצות האקולוגיות העיקריות של אורגניזמים, היא שווה ביכולותיה לביוספרה. המחזור הביוטי בתוך הביוקנוזה הוא מעין מודל מופחת של המחזור הביוטי של כדור הארץ.

לכן:

1. יציבות הביוספירה בכללותה, יכולתה להתפתח נקבעת על ידי העובדה שמדובר במערכת של ביו-קנוזות עצמאיות יחסית. הקשר ביניהם מוגבל לחיבורים דרך מרכיבים לא חיים של הביוספרה: גזים, אטמוספירה, מלחים מינרלים, מים וכו'.

2. הביוספרה היא אחדות הבנויה בצורה היררכית, הכוללת את רמות החיים הבאות: אינדיבידואל, אוכלוסיה, ביו-קנוזה, ביו-גאוצנוזיס. לכל אחת מהרמות הללו יש עצמאות יחסית, ורק זה מבטיח את האפשרות לאבולוציה של כל המאקרו-מערכת הגדולה.

3. מגוון צורות החיים, היציבות היחסית של הביוספרה כבית גידול וחיי מינים בודדים יוצרים את התנאים המוקדמים לתהליך מורפולוגי, שמרכיב חשוב בו הוא שיפור התגובות ההתנהגותיות הקשורות להתפתחות מתקדמת. מערכת עצבים. רק אותם סוגים של אורגניזמים שרדו, שבמהלך המאבק על הקיום, החלו להשאיר צאצאים, למרות המבנה הפנימי הפנימי של הביוספרה והשונות של גורמים קוסמיים וגיאולוגיים.

3. הבעיה של שימור המגוון בטבע כגורם להישרדות האנושות

בתחילת המילניום השלישי, אנו מצהירים במרירות כי כתוצאה מלחץ אנתרופוגני, במיוחד בעשורים האחרונים, מספר מיני הצמחים והחיות ירד בחדות, מאגר הגנים שלהם התרוקן, אזורי המערכות האקולוגיות היצרניות ביותר הצטמצם, ובריאות הסביבה מתדרדרת. ההרחבה המתמדת של רשימות מינים נדירים ובסכנת הכחדה של ביוטה במהדורות חדשות של הספרים האדומים היא עדות ישירה לכך. על פי כמה תחזיות של חוקרי צפר מובילים, עד סוף המאה ה-21, כל מיני ציפורים שמיני ייעלמו על הפלנטה שלנו.

המודעות לצורך לשמר את כל המינים מממלכות הפטריות, הצמחים והחיות, כבסיס לקיומה ולרווחתה של האנושות עצמה, שימשה תמריץ מכריע לפיתוח ויישום של מספר עיקרים בינלאומיים ולאומיים. תוכניות, וכן אימוץ הסכמים בין-מדינתיים בסיסיים בתחום הגנת הסביבה והניטור, עולם הצמחים והחי. לאחר החתימה והאשרור של יותר מ-170 מדינות על האמנה הבינלאומית למגוון ביולוגי (1992, ריו דה ז'ניירו), ניתנה הרבה יותר תשומת לב למחקר, שימור ושימוש בר-קיימא של משאבים ביולוגיים בכל מדינות העולם. בהתאם לדרישות הבסיסיות של האמנה למגוון ביולוגי, שרוסיה אישרה ב-1995, היה צורך לספק "תמיכה מדעית" לקבלת החלטות בתחום שימור חיות הבר במקום ובחוץ. כל מה שקשור למלאי, הערכת מצב, שימור, שיקום ושימוש רציונלי בחי ובצומח מצריך נימוק מדעי ברור. עבור השטח העצום של רוסיה עם מגוון הנוף שלה, אוכלוסיה רב לאומית, מסורות שונות בשימוש במשאבי טבע, יש צורך בפיתוח פעיל הרבה יותר של מחקר יסודי, שבלעדיו, עקרונית, אי אפשר לבצע מלאי ולפתח אסטרטגיה מתואמת להגנה על כל קטגוריות המגוון הביולוגי, בכל רמות ההיררכיה שלו.

בעיית שימור המגוון הביולוגי היא כיום אחת הבעיות המרכזיות של האקולוגיה, שכן החיים עצמם על פני כדור הארץ מתוגמלים רק במגוון מספיק של חומר אבולוציוני. הודות למגוון הביולוגי נוצר הארגון המבני והתפקודי של מערכות אקולוגיות, המבטיח את יציבותן לאורך זמן ועמידות לשינויים בסביבה החיצונית. לפי ההגדרה הפיגורטיבית של קור. RAS A.F. אלימובה: "כל המכלול של מדעי הביולוגיה חוקר ארבע תופעות עיקריות: חיים, אורגניזם, ביוספרה ומגוון ביולוגי. שלוש הראשונות יוצרות סדרה מהחיים (בבסיס) לביוספרה (למעלה), הרביעית חודרת לשלוש הראשונות: ללא מגוון מולקולות אורגניות אין חיים, ללא מגוון מורפולוגי ותפקודי של תאים, רקמות, איברים , ובחד תאיים - אברונים - אין אורגניזם, ללא מגוון האורגניזמים, לא יכולות להיות מערכות אקולוגיות ולא ביוספרה." בהקשר זה, נראה הגיוני מאוד לחקור את המגוון הביולוגי לא רק ברמת המינים, אלא ברמת האוכלוסיות, הקהילות והמערכות האקולוגיות. ככל שההשפעה האנתרופוגנית על הטבע מתעצמת, מה שמוביל בסופו של דבר לדלדול המגוון הביולוגי, חקר הארגון של קהילות ומערכות אקולוגיות ספציפיות, כמו גם ניתוח השינויים במגוון הביולוגי שלהן, הופך להיות חשוב באמת. אחד הגורמים החשובים ביותר להתדרדרות המגוון הביולוגי הוא הערכת חסר של ערכו הכלכלי האמיתי. כל האופציות המוצעות לשימור המגוון הביולוגי מפסידות ללא הרף את התחרות עם היערות חַקלָאוּת, תעשיית החילוץ, מאחר שהתועלת ממגזרי המשק הללו גלויים ומוחשיים, יש להן מחיר. למרבה הצער, לא הכלכלה המתוכננת באופן מרכזי ולא המודרנית כלכלת שוקלא יכול ולא יכול לקבוע נכון את ערכו האמיתי של הטבע. במקביל, קבוצת מומחים בראשות רוברט קונסטץ (אוניברסיטת מרילנד) זיהתה 17 קטגוריות של פונקציות ושירותים של הטבע, ביניהן רגולציית אקלים, הרכב גזים אטמוספריים, משאבי מים, היווצרות קרקע, עיבוד פסולת, משאבים גנטיים, וכו'. חישוביהם של מדענים אלה נתנו הערכה כוללת של פונקציות אלה של הטבע בממוצע של 35 טריליון. דולר, שהם פי שניים מהתל"ג שנוצר על ידי האנושות (18 טריליון דולר בשנה). אנחנו עדיין לא מקדישים תשומת לב ראויה לתחום מחקר זה כדי לקבוע את ערך המגוון הביולוגי, שאינו מאפשר לנו ליצור מנגנון כלכלי אמין להגנה על הסביבה ברפובליקה.

בין תחומי העדיפות של המחקר המדעי לעשורים הקרובים למטרות שימור המגוון הביולוגי בצפון מזרח רוסיה האירופי, יש להדגיש את הדברים הבאים:

- איחוד קיימות ופיתוח שיטות חדשות להערכת וציון כל מרכיבי המגוון הביולוגי;

- יצירת מאגרי מידע ממוחשבים על המגוון הביולוגי בהקשר של טסים בודדים, סוגי מערכות אקולוגיות, צורות שימוש ברכיבי המגוון הביולוגי, לרבות מאגרי מידע על מיני צמחים ובעלי חיים נדירים;

- פיתוח ויישום השיטות העדכניות ביותר של טקסונומיה בשיטתיות ואבחון של צמחים, בעלי חיים, פטריות ומיקרואורגניזמים;

– המשך מצאי הביוטה של האזור, ובמיוחד באזורי טבע מוגנים במיוחד;

- הכנה ופרסום של דוחות פרחים ובעלי חיים אזוריים חדשים, אטלסים, קטלוגים, מדריכים, מונוגרפיות על מסות בודדות של מיקרואורגניזמים, פטריות, צמחים נמוכים ומעלה, בעלי חוליות וחסרי חוליות;

- פיתוח יסודות מתודולוגיים להערכה כלכלית של המגוון הביולוגי;

- פיתוח בסיסים מדעיים וטכנולוגיות לשיקום המגוון הביולוגי במערכות אקולוגיות יבשתיות, מים וקרקע שהופרעו אנתרופוגנית; - הכנת תוכנית אזורית לשימור המגוון הביולוגי, תוך התחשבות בפרט של התנאים המגוונים של ארצנו.

סיכום

האנושות הכירה בחשיבות הרבה של המגוון הביולוגי ומרכיביו על ידי אימוץ האמנה למגוון ביולוגי ב-5 ביוני 1992. היא הפכה לאחת מהכנסים הבינלאומיים המאסיביים ביותר; כיום חברות בה 187 מדינות. רוסיה הייתה צד לאמנה מאז 1995. עם אימוצה של אמנה זו, אומצה לראשונה גישה עולמית לשימור ושימוש בר-קיימא של כל העושר של האורגניזמים החיים על פני כדור הארץ. האמנה מכירה בצורך בגישה רב-מגזרית ומשולבת לשימוש בר-קיימא ושימור המגוון הביולוגי, בתפקיד המיוחד של חילופי מידע וטכנולוגיה בינלאומיים בתחום זה, ובחשיבות של שיתוף הוגן ושוויוני של היתרונות המופקים מהשימוש ב- משאבים ביולוגיים. שלושת המרכיבים הללו - שימוש בר-קיימא במגוון הביולוגי, שימור המגוון הביולוגי, חלוקה שוויונית של תועלות משימוש במשאבים גנטיים - הם "שלושת עמודי התווך" של האמנה.

מבוא

מגוון החיים הוא כבר זמן רב נושא למחקר. המערכות הראשונות של הטבע החי, המוכרות, למשל, מיצירותיו של אריסטו (384-322 לפנה"ס), כבר שייכות לניתוח של תופעה זו. את הבסיס המדעי והמתודולוגי לתיאור המגוון הביולוגי יצר ק' ליני עבור "מערכת הטבע" שלו. ואז הייתה צבירת ידע.

ובעשור האחרון, המונח "מגוון ביולוגי" הפך לפופולרי בצורה יוצאת דופן. מאז חתימת האמנה למגוון ביולוגי ב-1992 על ידי מדינות רבות, מילה זו נשמעה ללא הרף בהחלטות ממשלה, מסמכים של ארגונים ממלכתיים וציבוריים ובתקשורת. מחקרים מדעיים הוכיחו זאת תנאי הכרחיתפקוד תקין של מערכות אקולוגיות ושל הביוספרה בכללותה הוא רמה מספקת של מגוון טבעי על הפלנטה שלנו. כיום, המגוון הביולוגי נחשב לפרמטר העיקרי המאפיין את מצב המערכות העל-אורגניזמיות. במספר מדינות, המאפיין של המגוון הביולוגי הוא הבסיס למדיניות הסביבתית של המדינה, השואפת לשמר את משאביה הביולוגיים על מנת להבטיח פיתוח כלכלי בר קיימא.

שימור המגוון הביולוגי נדון ברמה העולמית, הלאומית והאזורית. עם זאת, המשמעות של מילה זו אינה מובנת על ידי כולם כהלכה. מדוע נותנים תשומת לב כזו למגוון הביולוגי, איזה תפקיד הוא ממלא בחיים של אנשים וכדור הארץ, איך הוא משתנה, מה מאיים עליו ומה צריך לעשות כדי לשמר אותו - עבודתי מוקדשת למענה על שאלות אלו.

מטרת העבודה הייתה ללמוד את השיטות וההערכות של המגוון הביולוגי

במהלך העבודה הוצבו המשימות הבאות:

1) לשקול את המושג "מגוון ביולוגי";

2) לזהות את תכונות המגוון הביולוגי;

3) ללמוד את השיטות וההערכות של המגוון הביולוגי.

מטרת המחקר הייתה מגוון ביולוגי כמגוון של מערכות אקולוגיות טבעיות על פני הגלובוס.

נושא הלימוד היה חדישמגוון ביולוגי.

מדיניות סביבתית ביולוגית

מגוון ביולוגי

מושג המגוון הביולוגי

הביטוי "מגוון ביולוגי", כפי שצוין על ידי N.V. לבדב וד.א. קריבולוצקי, שימש לראשונה את ג'י בייטס ב-1892 ביצירה המפורסמת "נטוורליסט באמזונס", כאשר תיאר את התרשמותו מהמפגש עם שבע מאות מיני פרפרים במהלך טיול בן שעה. המונח "מגוון ביולוגי" נכנס לשימוש מדעי נרחב בשנת 1972 לאחר ועידת האו"ם בשטוקהולם לאיכות הסביבה, כאשר שוחרי איכות הסביבה הצליחו לשכנע את המנהיגים הפוליטיים של מדינות הקהילה העולמית שההגנה על חיות הבר היא משימה בראש סדר העדיפויות של כל מדינה.

המגוון הביולוגי הוא המכלול של הכל מִיןוקהילות ביוטיות שנוצרו ומתעוררות פנימה סביבות שונותבתי גידול (יבשתי, קרקע, ימי, מים מתוקים). זהו הבסיס לשמירה על הפונקציות תומכות החיים של הביוספרה ושל הקיום האנושי. בעיות לאומיות ועולמיות של שימור המגוון הביולוגי לא יכולות להתממש ללא מחקר יסודי בתחום זה. רוסיה, על שטחה העצום, שבו נשמר המגוון העיקרי של המערכות האקולוגיות ומגוון המינים של צפון אירואסיה, זקוקה לפיתוח מחקרים מיוחדים שמטרתם ביצוע מלאי, הערכת מצב המגוון הביולוגי, פיתוח מערכת לניטור שלו, כמו גם פיתוח עקרונות. ושיטות לשימור מערכות ביולוגיות טבעיות.

על פי ההגדרה שנתנה הקרן העולמית לטבע, המגוון הביולוגי הוא "כל מגוון צורות החיים על פני כדור הארץ, מיליוני מינים של צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים עם מערכות הגנים שלהם ומערכות אקולוגיות מורכבות היוצרות חיות בר". עם הבנה רחבה כל כך של המגוון הביולוגי, רצוי לבנות אותו בהתאם לרמות הארגון של החומר החי: אוכלוסייה, מינים, קהילה (קבוצה של אורגניזמים מקבוצה טקסונומית אחת בתנאים הומוגניים), ביו-קנוזה (קבוצה של קהילות). ; ביוקנוזה ותנאים סביבתיים הם מערכת אקולוגית), יחידות טריטוריאליות בדרגה גדולה יותר - נוף, אזור, ביוספרה.

המגוון הביולוגי של הביוספרה כולל את המגוון של כל מיני היצורים החיים המאכלסים את הביוספרה, את מגוון הגנים המהווים את מאגר הגנים של כל אוכלוסייה מכל מין, וכן את מגוון המערכות האקולוגיות הביוספריות באזורים טבעיים שונים. המגוון המדהים של החיים על פני כדור הארץ הוא לא רק תוצאה של הסתגלות של כל מין לתנאי סביבה ספציפיים, אלא גם המנגנון החשוב ביותר להבטחת יציבות הביוספרה. רק למינים בודדים במערכת האקולוגית יש שפע משמעותי, ביומסה גבוהה ופריון. מינים כאלה נקראים דומיננטיים. מינים נדירים או מעטים בעלי מספר נמוך וביומסה נמוכה. ככלל, מינים דומיננטיים אחראים לזרימת האנרגיה העיקרית והם יוצרי הסביבה העיקריים המשפיעים מאוד על תנאי החיים של מינים אחרים. מינים מעטים מהווים, כביכול, שמורה, וכאשר תנאים חיצוניים שונים משתנים, הם יכולים להפוך לחלק מהמין הדומיננטי או לתפוס את מקומם. מינים נדירים יוצרים בעצם מגוון מינים. בעת אפיון המגוון, נלקחים בחשבון אינדיקטורים כמו עושר מינים ואחידות התפלגות הפרטים. עושר המינים מתבטא כיחס בין המספר הכולל של המינים למספר הפרטים הכולל או ליחידת שטח. לדוגמה, 100 אנשים חיים בשתי קהילות בתנאים שווים. אבל בראשון, 100 הפרטים הללו מפוזרים בין עשרה מינים, ובשני בין שלושה מינים. בדוגמה לעיל, לקהילה הראשונה יש מגוון מינים עשיר יותר מהשני. הבה נניח שגם בקהילה הראשונה וגם בקהילה השנייה יש 100 פרטים ו-10 מינים. אבל בקהילה הראשונה הפרטים מתחלקים בין המינים ב-10 בכל אחד, ובשני למין אחד יש 82 פרטים, ולשאר יש 2. כמו בדוגמה הראשונה, לקהילה הראשונה תהיה אחידות התפלגות גדולה יותר של יחידים מאשר השני.

המספר הכולל של המינים המוכרים כיום הוא כ-2.5 מיליון, וכמעט 1.5 מיליון מהם הם חרקים, עוד 300 אלף צמחים פורחים. ישנם בעלי חיים אחרים בערך כמו שיש צמחים פורחים. ידועות קצת יותר מ-30 אלף אצות, פטריות - כ-70 אלף, חיידקים - פחות מ-6 אלף, וירוסים - כאלף. יונקים - לא יותר מ-4 אלף, דגים - 40 אלף, ציפורים - 8400, דו-חיים - 4000, זוחלים - 8000, רכיכות - 130000, פרוטוזואה - 36000, תולעים שונות - 35000 מינים.

כ-80% מהמגוון הביולוגי הוא מינים יבשתיים (סביבות חיים יבשתי-אוויר וקרקע) ורק 20% הם סביבות חיים מימיים, וזה די מובן: מגוון תנאי הסביבה בגופי המים נמוך יותר מאשר ביבשה. 74% מהמגוון הביולוגי קשור לחגורה הטרופית. 24% - עם קווי רוחב ממוזגים ורק 2% - עם אזורי קוטב.

כאשר יערות טרופיים נעלמים בצורה קטסטרופלית תחת לחץ ממטעים של חווה, בננות וגידולים טרופיים רווחיים מאוד, וכמקורות לעצים יקרי ערך, חלק ניכר מהמגוון הביולוגי של מערכות אקולוגיות אלו עלול למות ללא שמות מדעיים. זהו סיכוי מדכא, ועד כה המאמצים של הקהילה הסביבתית העולמית לא הניבו שום תוצאה מוחשית בשימור יערות טרופיים. היעדר אוספים שלמים גם לא מאפשר לשפוט באופן אמין את מספר המינים החיים בסביבות ימיות, שהפכו ל"... סוג של גבול של הידע שלנו על המגוון הביולוגי". בשנים האחרונות התגלו קבוצות חדשות לגמרי של בעלי חיים בסביבות ימיות.

עד כה, המגוון הביולוגי של הפלנטה לא זוהה במלואה. על פי התחזיות, המספר הכולל של מיני אורגניזמים החיים על פני כדור הארץ הוא לפחות 5 מיליון (ולפי כמה תחזיות - 15, 30 ואפילו 150 מיליון). הפחות נחקרות הן הקבוצות השיטתיות הבאות: וירוסים, חיידקים, נמטודות, סרטנים, חד-תאיים, אצות. גם רכיכות, פטריות, ארכנידים וחרקים אינם נחקרים מספיק. רק צמחי כלי דם, יונקים, ציפורים, דגים, זוחלים ודו-חיים נחקרו היטב.

מיקרוביולוגים הצליחו לזהות פחות מ-4,000 מינים של חיידקים, אך מחקרים על ניתוח DNA חיידקי שבוצעו בנורבגיה הראו שיותר מ-4,000 מינים של חיידקים חיים בגרם אחד של אדמה. אותו מגוון גבוה של חיידקים צפוי בדגימות של משקעי קרקעית ימיים. מספר מיני החיידקים שאינם מתוארים הוא במיליונים.

מספר המינים של אורגניזמים חיים החיים בסביבות ימיות רחוק מלהיות חשוף לחלוטין. "הסביבה הימית הפכה למעין גבול של הידע שלנו על המגוון הביולוגי". קבוצות חדשות של בעלי חיים ימיים בדרגה טקסונומית גבוהה מזוהות ללא הרף. קהילות של אורגניזמים בלתי מוכרים למדע בשנים האחרונות זוהו בחופת יערות טרופיים (חרקים), בנווה מדבר גיאותרמי של מעמקי הים (חיידקים ובעלי חיים), במעמקי כדור הארץ (חיידקים בעומק של כ-3 ק"מ).

מספר המינים המתוארים מצוין על ידי החלקים המוצללים של העמודות.

מגוון ביולוגי. מושג והגדרה. קטגוריות של גיוון. מינים, תפקיד, דעיכה והגנה על המגוון הביולוגי

1.

2. המגוון של אורגניזמים חיים הוא הבסיס של הארגון והיציבות של הביוספירה

3. הבעיה של שימור המגוון בטבע כגורם להישרדות האנושות

סיכום

מבוא

מגוון ביולוגי

מושג המגוון הביולוגי

מקור והתפתחות הכתיבה – מופשט

המלחין ריימונדס פאולס: ביוגרפיה, חיים אישיים, יצירתיות ריימונדס פאולס - ביוגרפיה