2. LEKCIJA

TĒMA: Mūsdienu idejas par bioloģisko daudzveidību

PLĀNS:

1. Bioloģiskās daudzveidības jēdziens.

2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme.

2.1. Bioloģiskās daudzveidības nozīme biosfērā.

2.2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme cilvēkiem.

2.2.1. Praktiskā vērtība.

2.2.2. Bioloģiskās daudzveidības estētiskā vērtība.

3. Savvaļas dabas aizsardzības bioloģija.

4. Bioloģiskā daudzveidība ir dzīvības pamats uz Zemes.

5. Bioloģiskās daudzveidības struktūra un līmeņi.

5.1. Ģenētiskā daudzveidība.

5.2. Sugu daudzveidība.

5.3. Ekosistēmu daudzveidība.

6. Bioloģiskās daudzveidības kvantitatīvie rādītāji.

6.1. Bioloģiskās daudzveidības uzskaite.

6.2. Bioloģiskā daudzveidība un “sugu bagātība”.

6.3. Bioloģiskās daudzveidības mērīšana.

7. Krievijas dabas resursu potenciāls.

1. Bioloģiskās daudzveidības jēdziens

Ideja par bioloģisko daudzveidību kā unikālu dzīvās dabas īpašību un tās lomu dzīvības saglabāšanā uz Zemes ir kļuvusi par mūsdienu uzskatu par dabas un sabiedrības attiecībām neatņemamu sastāvdaļu. Frāzi “bioloģiskā daudzveidība” savā darbā “Amazones dabaszinātnieks” pirmo reizi izmantoja G. Beitss (1892), kurš stundu ilgas ekskursijas laikā novēroja aptuveni 700 tauriņu sugas.

Jēdziens “bioloģiskā daudzveidība” tika plaši zinātniski izmantots 1972. gadā ANO Stokholmas konferencē par vidi, kur ekologiem izdevās pārliecināt pasaules sabiedrības politiskos līderus, ka savvaļas dzīvnieku aizsardzībai jākļūst par prioritāti jebkurā cilvēka darbībā uz Zemes.

Divdesmit gadus vēlāk, 1992. gadā, Riodežaneiro ANO Vides un attīstības konferences laikā tika pieņemta Bioloģiskās daudzveidības konvencija, kuru parakstīja vairāk nekā 180 valstis, tostarp Krievija. Aktīva Konvencijas par bioloģisko daudzveidību īstenošana Krievijā sākās pēc tās ratifikācijas Valsts domē 1995. gadā. Federālā līmenī tika pieņemti vairāki vides likumi, un 1996. gadā ar Krievijas Federācijas prezidenta dekrētu tika apstiprināta “Koncepcija par Krievijas Federācijas pāreju uz ilgtspējīgu attīstību”, kurā bioloģiskās daudzveidības saglabāšana tiek uzskatīta par vienu no svarīgākajiem. svarīgas Krievijas attīstības jomas. Krievija, tāpat kā citas valstis, kas parakstījušas un ratificējušas Konvenciju par bioloģisko daudzveidību, nerīkojas viena. Globālās vides fonda (GEF) projekts Krievijas bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai, ko finansē Starptautiskā Rekonstrukcijas un attīstības banka, sākās 1996. gada decembrī. Kopš tā laika ir izstrādāta un 2001.gadā pieņemta Krievijas bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas nacionālā stratēģija, tiek izstrādāti bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas mehānismi, tiek sniegts atbalsts nacionālajiem parkiem un rezervātiem, tiek īstenoti pasākumi bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai un bioloģiskās daudzveidības uzlabošanai. vides situācija dažādos reģionos. GEF projekts un Nacionālā stratēģija kopā ar citiem bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas projektiem kā prioritārās jomas paredz izglītības programmu izstrādi un ieviešanu.

2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme

2.1. Bioloģiskās daudzveidības nozīme biosfērā

Cilvēka mijiedarbības principu ar planētas bioloģisko daudzveidību var ilustrēt, ņemot vērā cilvēka ietekmes uz dabas sistēmām mērogu un bioloģiskās daudzveidības lomu dzīvības uzturēšanā uz Zemes. Galvenais nosacījums dzīvības uzturēšanai uz Zemes ir biosfēras spēja radīt un uzturēt līdzsvaru starp tās ekosistēmām. Biosfēras ietvaros zemāka ranga ekosistēmām jābūt teritoriāli līdzsvarotām. Citiem vārdiem sakot, uz Zemes ir jābūt vajadzīgajam skaitam tundru, mežu, tuksnešu utt. - kā biomiem, un tundras biomā ir jābūt optimālam tundras saturam, un skujkoku meža biomā jābūt optimālam meža segumam. Un tā tālāk līdz mazākajām ekosistēmām, piemēram, pļavām, mežiem, ezeriem utt.

Planētas funkcionēšanu kopumā un tās klimatisko līdzsvaru nosaka ūdens, oglekļa, slāpekļa, fosfora un citu vielu ciklu mijiedarbība, ko virza ekosistēmu enerģija. Veģetācijas segums ir svarīgākais faktors erozijas novēršanā, augsnes virskārtas saglabāšanā, infiltrācijas nodrošināšanā un gruntsūdens rezervju papildināšanā. Bez pietiekama purvu ekosistēmu bioloģiskās daudzveidības līmeņa nav iespējams novērst ūdenstilpju eitrofikāciju, un augsta dzīvnieku sugu daudzveidība ir jebkuras ekosistēmas un visas biosfēras ilgtspējas atslēga.

Miljoniem dzīvnieku un augu sugu nodrošina apstākļus, kas nepieciešami dzīvības turpināšanai uz Zemes. Varbūt šos apstākļus varētu nodrošināt mazāks sugu skaits, bet kāds ir pietiekams sugu skaits? To neviens nezina. Viņš arī nezina robežu, aiz kuras, samazinoties bioloģiskajai daudzveidībai, sāksies neatgriezeniska ekosistēmu iznīcināšana un dzīvība nonāks uz pastāvēšanas robežas. Kad bioloģiskā daudzveidība tiek iznīcināta, nav uzticamu veidu, kā kompensēt zaudējumus.

2.2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme cilvēkiem

2.2.1. Praktiskā vērtība

Pragmatisks skatījums uz bioloģisko daudzveidību ļauj to uzskatīt par neizsmeļamu bioloģisko resursu avotu. Bioloģiskie resursi nodrošina mūs ar visa veida produktiem: pārtiku, šķiedrvielām apģērbu izgatavošanai, krāsvielām, sintētiskām vielām, medikamentiem u.c. Tie ir lielākās cilvēku darbības pamatā, un no tiem lielā mērā ir atkarīgs pasaules ekonomikas stāvoklis. Mikroorganismi, kuriem ir būtiska loma daudzās ekosistēmās, ir veicinājuši pārtikas ražošanas attīstību.

Mūsdienu medicīna ļoti interesējas par bioloģiskajiem resursiem, cerot iegūt jaunas slimības ārstēšanas metodes. Jo lielāka dzīvo būtņu daudzveidība, jo lielāka iespēja atklāt jaunas zāles; un medicīnas vēsture sniedz lieliskus šīs iespējas piemērus. Potenciāli jebkurai sugai varētu būt komerciāla vērtība vai to varētu izmantot medicīnā. Aptuveni 40% no visiem zināmajiem medikamentiem, ko pašlaik izmanto medicīnā, satur vielas, kas atrodamas savvaļas augos.

Lauksaimniecībā augu augu ģenētiskajai daudzveidībai ir liela nozīme kaitēkļu apkarošanas metožu attīstībā. Kultivēto augu izcelsmes centri ir vietas, kur savulaik cilvēks pirmo reizi ieviesa kultūrā daudzas mūsdienās tradicionālas sugas. Šajos apgabalos ir skaidra saikne starp lauksaimniecības augiem un to savvaļas radiniekiem. Šeit aug daudzas savvaļas senču sugas un mūsdienu kultivēto augu šķirnes. Lauksaimnieki arvien vairāk interesējas par kultūraugu ģenētisko daudzveidību. Zināšanas par šādas daudzveidības centriem ļauj izstrādāt metodes lauksaimniecības kultūru produktivitātes paaugstināšanai un to pielāgošanās spējas palielināšanai mainīgajiem vides apstākļiem.

Bioloģiskā daudzveidība ir liela nozīme arī atpūtas organizēšanai. Skaistas ainavas un daudzveidīgas sugām bagātas ekosistēmas ir svarīgākie nosacījumi tūrisma un atpūtas attīstībai. Šāda veida darbības straujā paplašināšanās bieži vien ir galvenais ienākumu avots vietējie iedzīvotāji. Bieži vien atsevišķas dzīvnieku un augu sugas kļūst par pastiprinātas intereses objektu.

2.2.2. Bioloģiskās daudzveidības estētiskā vērtība

Lielākajai daļai cilvēku vārdam "bioloģiskā daudzveidība" ir pozitīva nozīme. Tajā pašā laikā iztēlē parādās attēli ar tropu lietus mežu, koraļļu rifu, ar zālēm klātu izcirtumu, kurā dzīvnieku un augu sugu bagātība rada pozitīvas emocijas. Nereti pat atsevišķs dabas fragments, piemēram, vīna vanagu kode, kas naktī lidojot barojas ar ziedošās ugunskura nektāru, atstāj neizdzēšamu iespaidu. Bioloģiskās daudzveidības skaistums ir iedvesmas avots. Īsti mākslas darbi reti kad ir pilnīgi bez dzīvnieku un augu attēliem, vai tie būtu skarabeji un čūskas uz karalienes Kleopatras kaklarotas vai lauva, kas izgatavota no krāsainām flīzēm Babilonijas “Svētajā ceļā”. Paradīzes ideja, kas iemiesota Jana Brēhela Vecākā () gleznā “Paradīze”, ir saistīta ar bagātīgu dažādu dzīvnieku un augu sugu daudzveidību.

Bez estētiskās baudas daudziem mūsu vaļaspriekiem nebūtu jēgas, vai tā būtu sporta makšķerēšana, medības, pārgājieni vai putnu vērošana. Cilvēkiem ir nepieciešams apcerēt skaistas ainavas. Tomēr bioloģiskās daudzveidības estētiskā vērtība pārsniedz tikai skaistas ainavas apbrīnošanu. Kas notiktu ar cilvēku, viņa garastāvokli, pasaules uztveri, ja skaista ezera vai priežu meža pleķīša vietā viņš ap sevi redzētu tikai atkritumu kaudzes vai rupjas iejaukšanās izkropļotu ainavu? Taču ar kādu mīlestību autori apraksta apbrīnojamos Dņestras palieņu dabas attēlus (citēts no žurnāla Vesti SOES, 2001. g. 2.): “Estuāra reģions ir savdabīgs un unikāls ar savām bagātībām, savu īpašo skaistumu. Šeit, Baltajā ezerā, joprojām ir saglabājušies balto liliju un relikto ūdenskastaņu lauki, plašas platības klāj dzeltenās ūdensrozes. Te joprojām lido Senās Ēģiptes svētie ibisi, skan gulbju spārnu skaņas, zied piparmētras, meži ir pazīstamu un negaidītu aromātu pilni, putnu dziesmu mūzika...” Acīmredzot bioloģiskās daudzveidības uztveres estētiskā puse. nav tikai atsevišķu ainavu skaistuma baudīšana; drīzāk tā ir katram cilvēkam piemītoša organiska vajadzība, jo dažādu dzīves veidu uztvere objektīvi uzlabo dzīves kvalitāti.

3. Savvaļas dabas aizsardzības bioloģija

Saglabāšanas bioloģija ir daudznozaru zinātne, kas ir izstrādāta, reaģējot uz krīzi, ar kuru mūsdienās saskaras bioloģiskās daudzveidības.

Savvaļas dabas aizsardzības bioloģija– zinātnes disciplīna, kas balstīta uz sugu saglabāšanas teoriju un praksi, jaunu aizsargājamo teritoriju izveidi un esošo nacionālo parku aizsardzību. Tās aktivitātes noteiks veidu, kādā sugas un bioloģiskās kopienas paliks uz planētas nākotnē.

Tas apvieno cilvēkus un zināšanas no dažādām jomām, un tā mērķis ir pārvarēt bioloģiskās daudzveidības krīzi.

Savvaļas dabas aizsardzības bioloģijai ir trīs mērķi: pirmkārt, izpētīt un aprakstīt savvaļas dzīvnieku daudzveidību; otrkārt, identificēt un novērtēt cilvēka darbības ietekmi uz sugām, kopienām un ekosistēmām; un, treškārt, izpētīt praktiskas starpdisciplināras pieejas bioloģiskās daudzveidības aizsardzībai un atjaunošanai.

4. Bioloģiskā daudzveidība ir dzīvības pamats uz Zemes

Bioloģiskās daudzveidības saglabāšana ir savvaļas dabas aizsardzības bioloģijas galvenais uzdevums. Saskaņā ar Pasaules Dabas fonda definīciju (1989. bioloģiskā daudzveidība- tā ir "visa dzīvības formu daudzveidība uz zemes, miljoniem augu, dzīvnieku, mikroorganismu sugu ar to gēnu komplektiem un sarežģītas ekosistēmas, kas veido dzīvo dabu." Tādējādi bioloģiskā daudzveidība jāapsver trīs līmeņos. Bioloģiskā daudzveidība sugu līmenī aptver visu sugu klāstu uz Zemes, sākot no baktērijām un vienšūņiem līdz daudzšūnu augu, dzīvnieku un sēņu valstībai. Smalkākā mērogā bioloģiskā daudzveidība ietver sugu ģenētisko daudzveidību, ko rada gan ģeogrāfiski attālas populācijas, gan indivīdi tajā pašā populācijā. Bioloģiskā daudzveidība ietver arī bioloģisko kopienu, sugu, kopienu veidoto ekosistēmu daudzveidību un mijiedarbību starp šiem līmeņiem.

Sugu un dabisko kopienu pastāvīgai izdzīvošanai ir nepieciešami visi bioloģiskās daudzveidības līmeņi, un tie visi ir svarīgi cilvēkiem. Sugu daudzveidība liecina par sugu evolucionāro un ekoloģisko pielāgošanos dažādām vidēm. Sugu daudzveidība kalpo kā daudzveidīgu dabas resursu avots cilvēkiem. Piemēram, tropu lietus meži ar to bagātīgo sugu klāstu rada ievērojamu augu un dzīvnieku izcelsmes produktu klāstu, ko var izmantot pārtikā, celtniecībā un medicīnā. Ģenētiskā daudzveidība ir nepieciešama jebkurai sugai, lai saglabātu reproduktīvo dzīvotspēju, izturību pret slimībām un spēju pielāgoties mainīgajiem apstākļiem. Pieradināto dzīvnieku un kultivēto augu ģenētiskā daudzveidība ir īpaši vērtīga tiem, kas strādā pie selekcijas programmām, lai uzturētu un uzlabotu mūsdienu lauksaimniecības sugas.

Kopienas līmeņa daudzveidība ir sugu kolektīva reakcija uz dažādiem vides apstākļiem. Bioloģiskās kopienas, kas atrodamas tuksnešos, stepēs, mežos un palienēs, uztur normālas ekosistēmas darbības nepārtrauktību, nodrošinot "uzturēšanu", piemēram, plūdu kontroli, augsnes erozijas kontroli un gaisa un ūdens filtrēšanu.

5. Bioloģiskās daudzveidības struktūra un līmeņi

Katrā bioloģiskās daudzveidības līmenī — ģenētiskajā, sugu un kopienu (ekosistēmu) daudzveidībā — zinātnieki pēta mehānismus, kas maina vai uztur daudzveidību.

5.1. Ģenētiskā daudzveidība

Ģenētiskā daudzveidība ir ģenētiskās informācijas daudzums, ko satur to organismu gēni, kas apdzīvo Zemi.

Ģenētisko intraspecifisko daudzveidību bieži nodrošina indivīdu reproduktīvā uzvedība populācijā. Populācija ir vienas sugas indivīdu grupa, kas savā starpā apmainās ar ģenētisko informāciju un rada auglīgus pēcnācējus. Sugai var būt viena vai vairākas atšķirīgas populācijas. Populācija var sastāvēt no dažiem indivīdiem vai miljoniem.

Indivīdi populācijā parasti ģenētiski atšķiras viens no otra. Ģenētiskā daudzveidība ir saistīta ar to, ka indivīdiem ir nedaudz atšķirīgi gēni - hromosomu sadaļas, kas kodē noteiktus proteīnus. Gēnu varianti ir pazīstami kā tā alēles. Atšķirības rodas no mutācijām – izmaiņām DNS, kas atrodama konkrēta indivīda hromosomās. Gēnu alēlēm var būt dažāda ietekme uz indivīda attīstību un fizioloģiju. Augu šķirņu un dzīvnieku šķirņu selekcionāri, izvēloties konkrētus gēnu variantus, veido augstražīgas, pret kaitēkļiem izturīgas sugas, piemēram, graudaugu kultūras (kvieši, kukurūza), mājlopus un mājputnus.

Ģenētisko daudzveidību populācijā nosaka gan gēnu skaits ar vairāk nekā vienu alēli (saukti par polimorfajiem gēniem), gan katra polimorfā gēna alēļu skaits. Polimorfā gēna esamība izraisa heterozigotu indivīdu parādīšanos populācijā, kuri saņem dažādas gēna alēles no saviem vecākiem. Ģenētiskā variācija ļauj sugām pielāgoties vides izmaiņām, piemēram, temperatūras paaugstināšanai vai jaunas slimības uzliesmojumam. Kopumā ir konstatēts, ka retajām sugām ir mazāka ģenētiskā daudzveidība nekā plaši izplatītajām, un attiecīgi tās ir jutīgākas pret izzušanas draudiem, mainoties vides apstākļiem.

5.2. Sugu daudzveidība

Sugu daudzveidība ietver visu sugu klāstu, kas dzīvo uz Zemes. Ir divas galvenās sugas jēdziena definīcijas. Pirmkārt: suga ir īpatņu kopums, kas atšķiras no citām grupām ar noteiktām morfoloģiskām, fizioloģiskām vai bioķīmiskām īpašībām. Tā ir sugas morfoloģiskā definīcija. Atšķirības DNS secībā un citos molekulārajos marķieros tagad arvien vairāk tiek izmantotas, lai atšķirtu sugas, kas pēc izskata ir gandrīz identiskas (piemēram, baktērijas). Otrā sugas definīcija ir īpatņu kopums, starp kuriem notiek brīva krustošanās, bet nav krustošanās ar citu grupu indivīdiem (sugas bioloģiskā definīcija).

Sugu morfoloģisko definīciju parasti izmanto taksonomijā, tas ir, sistemātiski biologi, kas specializējas jaunu sugu noteikšanā un sugu klasificēšanā. Sugu bioloģiskā definīcija parasti tiek izmantota evolūcijas bioloģijā, jo tā vairāk balstās uz izmērāmām ģenētiskām attiecībām, nevis uz jebkādām subjektīvi atšķirīgām fiziskām iezīmēm. Tomēr praksē izmantot sugas bioloģisko definīciju ir diezgan sarežģīti, jo ir nepieciešamas zināšanas par indivīdu spēju krustoties, un to parasti ir grūti iegūt. Rezultātā praktizējošie biologi bija spiesti iemācīties atšķirt bioloģiskās sugas pēc izskata, dažreiz saucot tās par “morfosugām” vai citiem līdzīgiem terminiem, līdz taksonomisti tām piešķīra oficiālus latīņu nosaukumus.

Nespēja skaidri atšķirt vienu sugu no citas līdzīgu īpašību vai zinātnisko nosaukumu neskaidrības dēļ bieži samazina sugu aizsardzības pasākumu efektivitāti.

Ir grūti uzrakstīt skaidrus, efektīvus likumus sugas aizsardzībai, ja nav skaidrs, kā to precīzi noteikt. Tāpēc vēl ir daudz jāstrādā, lai sistematizētu un klasificētu visas pasaulē esošās sugas. Taksonomisti ir aprakstījuši tikai 10–30% pasaules sugu, un daudzas var izmirt, pirms tās tiek aprakstītas. Lai ātri atrisinātu šo problēmu, ir jāapmāca daudzi taksonomi, īpaši darbam tropos, kas ir bagāti ar sugām.

Grūtības, kas saistītas ar zinātnei jaunu sugu aprakstu, liek mums piesardzīgi novērtēt to kopējo skaitu. Zinātnei zināmo dzīvnieku un augu sugu skaits ir pieaudzis no 11 tūkstošiem K. Linneja laikā līdz 2 miljoniem mūsdienās un turpina pieaugt. Zinātnieki nepārtraukti apraksta un nosauc jaunas dzīvnieku, augu un mikroorganismu sugas. Neviens nevar precīzi norādīt uz mūsu planētas dzīvojošo sugu skaitu, taču ir zināms, ka dzīvnieku sugu skaits ievērojami pārsniedz augu, sēņu un baktēriju sugu skaitu. Ir arī zināms, ka starp dzīvniekiem kukaiņi ir vadošie reģistrēto sugu skaitā. To daudzveidība ir tāda, ka sugu skaita ziņā tie pārspēj ne tikai visus pārējos dzīvniekus, bet arī augus un mikroorganismus kopā. Augu valstī plaukstu droši tur segsēklas jeb ziedaugi.

5.3. Ekosistēmu daudzveidība

Ekosistēmu daudzveidība attiecas uz dažādiem biotopiem, biotiskām kopienām un ekoloģiskajiem procesiem biosfērā, kā arī uz milzīgo biotopu un procesu daudzveidību ekosistēmā.

Bioloģiskās daudzveidības kvantitatīvie rādītāji ekosistēmās ļoti atšķiras atkarībā no dažādu faktoru ietekmes. Jāpiebilst, ka biocenoze ietver ne tikai sugas, kas pastāvīgi apdzīvo ekosistēmu, bet arī sugas, kas tajā pavada tikai daļu sava dzīves cikla (piemēram, odu kāpuri, spāres).

Biocenozes sugu sastāvu un kopumā daudzveidību var raksturot tikai noteiktā laika posmā, jo sugu bagātība mainās biocenozē nepārtraukti sastopamo sugu imigrācijas un likvidēšanas procesu rezultātā.

Laika faktors tādā vai citādā mērā tiek ņemts vērā vides monitoringa pakalpojumos. Tādējādi jo īpaši ir nepieciešamas hidrobioloģiskās uzraudzības programmas Krievijā obligāts analīze dažādos gadalaikos un ūdenstilpju stāvokļa novērtējums, pamatojoties uz datiem, kas iegūti pavasara, vasaras un rudens periodā.

Katrā laika brīdī biocenozei ir noteikta sugu bagātība.

Viena no dabiskās vides sastāvdaļām ir zemes virsmas reljefs, kas pastāv nepārtrauktā mainīgumā uz mūsu planētas trīs dabisko čaulu jeb sfēru robežas - zemes garozas jeb litosfēras, atmosfēras un hidrosfēras. Zemes virsma ar tās reljefu – gleznainiem vai skarbiem kalniem, plašiem līdzenumiem, pa kuriem gludi līkumo upes, kāpām un smilšainām tuksnešu grēdām, augstkalnu ledājiem – ir dzīvības arēna, viena no svarīgākajām biosfēras sastāvdaļām.

Jo daudzveidīgāki ir vides apstākļi konkrētajā reģionā, jo vairāk laika organismu rīcībā ir evolucionārām transformācijām, jo ​​daudzveidīgāks ir to sugu sastāvs. Topogrāfija un ģeoloģiskā struktūra var radīt dažādus apstākļus viendabīga klimata zonās. Kalnainās vietās tās slīpums un ekspozīcija nosaka augsnes temperatūru un mitruma saturu. Stāvās nogāzēs augsne labi nosusina, kas bieži vien izraisa mitruma trūkumu augiem, lai gan tuvējās zemās vietās augsne ir piesātināta ar mitrumu. Sausos reģionos, palienēs un gar upju gultnēm bieži var redzēt labi attīstītas mežu kopas, kas krasi kontrastē ar apkārtējo tuksneša veģetāciju. Siltās, sausās, uz dienvidiem vērstās kalnu nogāzēs aug dažādas koku sugas nekā aukstajās, mitrajās uz ziemeļiem vērstajās kalnu nogāzēs. Ripojošs reljefs bieži tiek saistīts ar ainavas skaistumu, kas nozīmē, ka tajā dzīvo bagātas un daudzveidīgas kopienas. Gleznainā ainava vienmēr izraisa apbrīnu. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc kalni vai iecienīto ūdenstilpņu krasti dabas mīļotājiem kalpo par masu svētceļojumu vietām.

Katra ainava globuss notiek izmaiņas klimatisko apstākļu ietekmē. Augu pasaules ietekme uz tiem ir milzīga. Ainavas visā to daudzveidībā ir veidojušās daudzu gadu tūkstošu laikā un cilvēka darbības rezultātā. Tie pastāvīgi mainās, jo pastāvīgi tiek meklētas efektīvas zemes izmantošanas un ieguves formas. Cilvēks būvē pilsētas un būvē ceļus. Tādējādi ainavas sastāv no vairākiem dabas un kultūras elementiem. Tie iemieso kolektīvo atmiņu par dabu un tiem, kas to apdzīvo, veidojot sarežģītu vides elementu.

6. Bioloģiskās daudzveidības kvantitatīvie rādītāji

6.1. Bioloģiskās daudzveidības uzskaite

Ekosistēmu līmeņa daudzveidības inventarizācijas bieži tiek veiktas, izmantojot aerofotogrāfiju vai satelītu. Tas ļauj iegūt pilnīgu priekšstatu par ekosistēmu un ainavu iezīmju daudzveidību, kā arī izdarīt provizoriskus secinājumus par iespējamo sugu daudzveidību. Lai precīzāk novērtētu daudzveidību sugu līmenī, nepieciešams noteikt sugu bagātība, tas ir, ņemot vērā visas noteiktā apgabalā atrastās sugas (sugu skaits, kas piešķirts noteiktai platībai salīdzināšanai). Tomēr ir acīmredzams, ka jo lielāka ir teritorija, jo lielāks skaits sugas, pētnieks varēs reģistrēties, tāpēc, vērtējot sugu bagātību, ir jāņem vērā sugu sastopamības biežums. Tādējādi 4 m2 platībā rūpīgi koptās ganībās aug 35 vaskulāro augu sugas. Vienā un tajā pašā neapstrādātās zemes platībā sastopams vienāds sugu skaits, bet, ja sašaurināsim meklēšanas laukumu līdz 1 m2, tad varēsim reģistrēt tikai 25 augu sugas, jo daudzas sugas šeit sastopamas retāk. Pamestās ganībās daudzi vaskulārie augi pazūd, tāpēc sugu bagātības līmenis šeit ir zemāks nekā neapstrādātas pļavas gabalā.

Mēģinājumi aprakstīt sarežģītas dabas kopienas struktūru ar vienu indikatoru, piemēram, sugu bagātību, ir neizturami, jo tiek zaudēta vērtīga informācija par dažu sugu retumu un citu sastopamību. Sugu daudzveidības indekss (rādītājs) ņem vērā, kā kopējais skaits sugas sabiedrībā un dažādu sugu sastopamības attiecība. To aprēķina, katrai sugai nosakot tās īpatņu īpatsvaru kopējā īpatņu skaitā sabiedrībā.

Daudz grūtāk ir izmērīt daudzveidību ģenētiskā līmenī. Šim nolūkam tradicionāli tiek izmantotas sugas ārējās iedzimtās īpašības. Pamatojoties uz šīm pazīmēm, sugas ietvaros tiek izdalītas atsevišķas indivīdu grupas. Šāda veida individuālo mainīgumu sauc par polimorfismu. Piemēram, uz elytra mārītes Katram indivīdam ir raksturīgi pigmenta raksti. Šī suga ir plaši izplatīta, tā sastopama Sibīrijā, Ķīnā, Korejas pussalā un Japānā. Rietumu un Centrālajā Sibīrijā dominē melnie īpatņi, un tālāk uz austrumiem populācija kļūst polimorfāka, tajā arvien biežāk sastopamas dzeltenas vaboles ar melniem plankumiem.

6.2. Bioloģiskā daudzveidība un “sugu bagātība”

Jebkurai bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas stratēģijai ir nepieciešama skaidra izpratne par to, cik daudz sugu ir un kā šīs sugas tiek izplatītas. Līdz šim ir aprakstīti 1,5 miljoni sugu. Vismaz divreiz vairāk sugu paliek neaprakstītas, galvenokārt kukaiņi un citi tropiskie posmkāji. Mūsu zināšanas par sugu skaitu nav precīzas, jo daudzi nepārspējami dzīvnieki vēl nav nonākuši taksonomistu uzmanības lokā. Piemēram, mazos zirnekļus, nematodes, augsnes sēnītes un kukaiņus, kas dzīvo tropu meža koku vainagos, ir grūti izpētīt.

Šajās maz pētītajās grupās var būt simtiem un tūkstošiem, pat miljoniem sugu. Arī baktērijas ir ļoti vāji pētītas. To audzēšanas un identificēšanas grūtību dēļ mikrobiologi ir iemācījušies identificēt tikai aptuveni 4000 baktēriju sugu. Tomēr Norvēģijā veiktie pētījumi par baktēriju DNS testēšanu liecina, ka vienā gramā augsnes var atrast vairāk nekā 4000 baktēriju sugu, un aptuveni tikpat daudz var atrast arī jūras nogulumos. Šāda liela daudzveidība pat nelielos paraugos nozīmē tūkstošiem vai pat miljonu vēl neaprakstītu baktēriju sugu. Mūsdienu pētījumi cenšas noteikt plaši izplatīto baktēriju sugu attiecību pret reģionālajām vai lokalizētajām sugām.

Pilnu kolekciju trūkums neļauj droši spriest par jūras vidē dzīvojošo sugu skaitu. Jūras vide ir kļuvusi par zināmu robežu mūsu zināšanām par bioloģisko daudzveidību. Jā, absolūti jauna grupa dzīvnieki, Loricifera, pirmo reizi tika aprakstīti 1983. gadā no paraugiem, kas savākti lielā dziļumā. Vēl viena jauna mazu radību grupa Cycliophora, kas atrasta Norvēģijas omāra mutes reģionā, pirmo reizi tika aprakstīta 1995. gadā. 1999. gadā pie Namībijas krastiem tika atklāta pasaulē lielākā baktērija – augļmušas acs lielumā. Neapšaubāmi, spārnos gaida daudz vairāk neaprakstītu jūras sugu.

Līdz šim kopā ar atsevišķām sugām tiek atklātas pilnīgi jaunas bioloģiskās kopienas, īpaši ārkārtīgi attālās vai cilvēkiem nepieejamās vietās. Īpašas pētījumu metodes ir ļāvušas identificēt šādas neparastas kopienas, galvenokārt dziļjūrā un meža lapotnēs:

Daudzveidīgas dzīvnieku, galvenokārt kukaiņu, kopienas, kas pielāgotas dzīvei tropu koku vainagos; tiem praktiski nav nekāda sakara ar zemi. Lai iekļūtu meža lapotnēs, pēdējos gados zinātnieki mežos uzstāda skatu torņus un vainagos iestiepj piekārtas takas.

Dziļjūras dzelmē, kas joprojām ir vāji saprotama tehnikas un cilvēku pārvadāšanas tehnisku grūtību dēļ augsta ūdens spiediena apstākļos, atrodas unikālas baktēriju un dzīvnieku kopienas, kas izveidojušās pie dziļūdens ģeotermālajiem avotiem. Līdz šim nezināmas aktīvās baktērijas ir atrastas pat piecsimt metru jūras nogulumos, kur tām neapšaubāmi ir svarīga ķīmiskā un enerģētiskā loma šajā sarežģītajā ekosistēmā.

Pateicoties mūsdienu urbšanas projektiem, zem Zemes virsmas līdz 2,8 km dziļumam ir atrastas dažādas baktēriju kopienas ar blīvumu līdz 100 miljoniem baktēriju uz gramu iežu. Šo kopienu ķīmiskā aktivitāte tiek aktīvi pētīta saistībā ar jaunu savienojumu meklējumiem, kurus potenciāli varētu izmantot toksisko vielu iznīcināšanai, kā arī atbildēt uz jautājumu par dzīvības pastāvēšanas iespējamību uz citām planētām.

Dažādu klimatisko un ģeogrāfisko zonu sugu “bagātība” ir ļoti atšķirīga.

Bagātākās sugas ir tropu lietus meži, koraļļu rifi, plaši tropu ezeri un dziļjūras. Liela bioloģiskā daudzveidība ir arī sausajos tropu reģionos ar to lapu koku mežiem, krūmāju krūmiem, savannām, prērijām un tuksnešiem. Mērenajos platuma grādos krūmiem klātām teritorijām ar Vidusjūras klimata tipu ir raksturīgi augsti rādītāji. Tie ir sastopami Dienvidāfrikā, Kalifornijas dienvidos un Austrālijas dienvidrietumos. Tropu lietus mežus galvenokārt raksturo ārkārtīgi liela kukaiņu daudzveidība. Koraļļu rifos un dziļjūrās daudzveidība ir saistīta ar daudz plašāku sistemātisku grupu klāstu. Jūru daudzveidība ir saistīta ar to milzīgo vecumu, gigantiskajām platībām un šīs vides stabilitāti, kā arī ar unikālajiem grunts nogulumu veidiem. Zivju ievērojamā daudzveidība lielos tropu ezeros un unikālu sugu parādīšanās salās ir saistīta ar evolucionāro starojumu izolētos produktīvos biotopos.

Koraļļu rifi ir arī brīnišķīga sugu koncentrācija. Sīku dzīvnieku kolonijas, ko sauc par polipiem, veido lielas koraļļu ekosistēmas, kas pēc sarežģītības un bioloģiskās daudzveidības ir salīdzināmas ar tropu lietus mežiem. Pasaulē lielākais koraļļu rifs, Lielais Barjerrifs, atrodas pie Austrālijas austrumu krasta, un tā platība ir aptuveni 349 tūkstoši km2. Lielajā Barjerrifā ir aptuveni 300 koraļļu sugas, 1500 zivju sugas, 4000 vēžveidīgo sugas un 5 bruņurupuču sugas, un tas nodrošina ligzdošanas vietas 252 putnu sugām. Lielajā Barjerrifā dzīvo aptuveni 8% no pasaules zivju sugām, lai gan tas veido tikai 0,1% no kopējās okeāna virsmas.

Sugu bagātības stāvoklis ir atkarīgs arī no vietējām topogrāfijas iezīmēm, klimata, vides un teritorijas ģeoloģiskā vecuma. Sauszemes kopienās sugu bagātība parasti palielinās, samazinoties augstumam, palielinoties saules starojumam un palielinoties nokrišņu daudzumam. Sugu bagātība mēdz būt augstāka apgabalos ar sarežģītu topogrāfiju, kas var nodrošināt ģenētisku izolāciju un līdz ar to arī vietējo adaptāciju un specializāciju. Piemēram, mazkustīga suga, kas dzīvo izolētās kalnu virsotnēs, laika gaitā var kļūt par vairākām dažādām sugām, no kurām katra ir pielāgota konkrētiem kalnu apstākļiem. Teritorijās, kurām raksturīga augsta ģeoloģiskā sarežģītība, veidojas dažādi skaidri ierobežoti augsnes apstākļi un attiecīgi veidojas daudzveidīgas sabiedrības, kas pielāgotas vienam vai otram augsnes veidam. Mērenajā joslā liela floristiskā bagātība ir raksturīga Austrālijas dienvidrietumu daļai, Dienvidāfrikai un citiem apgabaliem ar Vidusjūras klimatu ar maigām, mitrām ziemām un karstām, sausām vasarām. Krūmu un zālāju sabiedrību sugu bagātība šeit ir saistīta ar ievērojamu ģeoloģisko vecumu un sarežģītu reljefu. Atklātajā okeānā vislielākā sugu bagātība veidojas kur dažādas straumes, taču šo apgabalu robežas parasti ir nestabilas laika gaitā.

Gandrīz visu organismu grupu sugu daudzveidība palielinās tropu virzienā. Piemēram, Taizemē mīt 251 zīdītāju suga, bet Francijā tikai 93, neskatoties uz to, ka abu valstu platības ir aptuveni vienādas.

Saldūdens kukaiņu skaits tropu mežos ir 3-6 reizes lielāks nekā mērenajos mežos. Tropu mežos ir vislielākais zīdītāju sugu skaits uz Zemes uz platības vienību. Latīņamerikas tropiskajos lietus mežos uz hektāra ir sastopamas 40-100 koku sugas, savukārt Ziemeļamerikas austrumos ir 10-30 sugas.

Jūras vidē tiek novērots tāds pats izplatības modelis kā uz sauszemes. Tādējādi ascīdiešu sugu skaits Arktikā tik tikko pārsniedz 100, bet tropos - vairāk nekā 600.

6.3. Bioloģiskās daudzveidības mērīšana

Papildus bioloģiskās daudzveidības definīcijai, kas ir vistuvākā vairumam biologu, kā noteiktā teritorijā dzīvojošo sugu skaitam, ir arī daudzas citas definīcijas, kas saistītas ar bioloģisko kopienu daudzveidību dažādos to organizācijas hierarhijas līmeņos un dažādos ģeogrāfiskos mērogos. . Šīs definīcijas tiek izmantotas, lai pārbaudītu teoriju, ka dažādības palielināšana dažādos līmeņos palielina kopienu stabilitāti, produktivitāti un noturību pret svešzemju sugu invāziju. Sugu skaitu konkrētā kopienā parasti raksturo kā sugu bagātību vai alfa daudzveidību, un to izmanto, lai salīdzinātu bioloģisko daudzveidību dažādos ģeogrāfiskos reģionos vai bioloģiskajās kopienās.

Novērtējot alfa daudzveidību, tiek ņemti vērā divi faktori: sugu bagātība Un sugu daudzuma vienmērīgums(vienmērīgs sugu sadalījums pēc to daudzuma sabiedrībā).

Beta daudzveidība raksturo to, cik lielā mērā biotopi vai paraugi ir atšķirīgi vai līdzīgi to sugu sastāva un dažkārt sugu pārpilnības ziņā. Šo terminu 1960. gadā ieviesa Vitekers. Viena izplatīta pieeja beta daudzveidības noteikšanai ir sugu daudzveidības izmaiņu novērtēšana vides gradientā. Vēl viens veids, kā to noteikt, ir salīdzināt dažādu kopienu sugu sastāvu. Jo mazāk izplatīto sugu ir kopienās vai dažādos punktos gar gradientu, jo lielāka ir beta daudzveidība. Šis ceļš tiek izmantots jebkurā pētījumā, kurā tiek pārbaudīts, cik lielā mērā atšķiras paraugu, biotopu vai kopienu sugu sastāvs. Kopā ar biotopu raksturīgās daudzveidības mērījumiem beta daudzveidību var izmantot, lai sniegtu ieskatu vispārējā apstākļu daudzveidībā noteiktā apgabalā. Beta daudzveidība ir liela, ja, piemēram, sūnu sabiedrību sugu sastāvs būtiski atšķiras blakus esošo virsotņu Alpu pļavās, bet beta daudzveidība ir zema, ja lielākā daļa vienas un tās pašas sugas aizņem visu Alpu pļavu joslu.

Beta daudzveidībai ir raksturīgi līdzības rādītāji, kuru pamatā ir daudzveidības rādītāji (Whittaker pasākums, Kodija mērs utt.), atbilstības rādītāji un vispārīguma indeksi.

Gamma daudzveidība ir piemērojama lielos ģeogrāfiskos mērogos; tas ņem vērā sugu skaitu lielā teritorijā vai kontinentā.

Svarīgs alfa daudzveidības rādītājs ir sugu bagātības indekss (Margalef sugu bagātības indekss, Menhinik sugu bagātības indekss utt.).

Galvenie potenciālie daudzveidības indeksu pielietojumi ir dabas aizsardzība un monitorings. Daudzveidības aplēšu izmantošana šajās teritorijās ir balstīta uz diviem pieņēmumiem: 1) sugām bagātas kopienas ir noturīgākas nekā sugām nabadzīgas kopienas; 2) piesārņojuma līmenis ir saistīts ar daudzveidības samazināšanos un sugu daudzveidības rakstura maiņu. Tajā pašā laikā dabas aizsardzībā parasti tiek izmantoti sugu bagātības rādītāji, bet vides monitoringā – sugu daudzveidības indeksi un modeļi.

Ekoloģiskajos pētījumos daudzveidības mēri tiek izmantoti dažādiem mērķiem. Tos veiksmīgi izmantoja Makartūra un viņa sekotāju darbos, pētot putnu konkurenci, to ekoloģisko nišu piesātinājumu un pārklāšanās pakāpi. Tika noskaidrota putnu daudzveidības atkarība no atsevišķu biotopu elementu daudzveidības un citiem vides faktoriem.

Jēkabs 1975. gadā apkopoja daudzu pētījumu rezultātus par vides faktoru ietekmi uz kopienu daudzveidību un konstatēja sekojošo.

1. Telpiskā neviendabība palielina daudzveidību.

2. Temperatūras neviendabīgums var samazināt vai palielināt dažādību atkarībā no klimata smaguma pakāpes un citiem faktoriem.

3. Stresa vide mēdz būt negatīvi saistīta ar dažādību.

4. Palielinoties konkurencei salīdzinoši īsā laika periodā, dažādība var samazināties, bet, ja tā pastāv pietiekami ilgu laiku, lai notiktu evolucionāras transformācijas (speciācija), dažādība var pieaugt.

5. Ienaidnieki darbojas kā konkurence, to ietekme uz daudzveidību atkarībā no to ietekmes intensitātes, ilguma un ienaidnieku ietekmes uz konkurenci starp laupījumu.

6. Enerģijas plūsmas caur kopienu intensitātes un pārtikas resursu daudzuma ietekme var būt ļoti svarīga, taču to ietekmes apjoms un virziens uz daudzveidību ir atkarīgs no daudziem citiem faktoriem.

Pēctecības periodā, mainoties dažādībai, var notikt dažādu virzienu procesi.

Daudzveidības indikatori tiek izmantoti, salīdzinot dažādu staciju populāciju, sabiedrību sezonālo dinamiku, dažādu sugu ekoloģiskajam novērtējumam, to izplatības rakstura dažādos biotopos, sugu barības specializācijas pakāpes un sugas atšķirīgās kvalitātes mērīšanai. ' diēta. Daudzveidības rādītāji tiek veiksmīgi izmantoti arī ūdenstilpju un teritoriju piesārņojuma novērtēšanā, jo īpaši, salīdzinot teritorijas gar sauszemes ekosistēmu piesārņojuma gradientu.

7. Krievijas dabas resursu potenciāls.

Krievijai ir unikāls atpūtas potenciāls. Valsts ir radījusi plašu īpaši aizsargājamo dabas teritoriju sistēma gan valsts, gan globālas nozīmes, tostarp dabas rezervāti, nacionālie un dabas parki, svētvietas, dabas pieminekļi utt. Visa veida īpaši aizsargājamo dabas teritoriju kopējā platība Krievijā 2005. gada sākumā bija 230 miljoni hektāru, vai 13% no valsts teritorijas.

Tradicionālākais teritoriālās dabas aizsardzības veids, kam ir prioritāra nozīme bioloģiskās daudzveidības saglabāšanā, ir valsts dabas liegumi. Valsts rezervātu sistēma kā neskartu dabas teritoriju standarti ir Krievijas zinātnes un vides kustības pelnīta lepnuma avots. Rezervātu tīkls tika izveidots deviņdesmit gadu laikā: pirmais rezervāts - "Barguzinsky" - tika izveidots 1916. gadā, simts pirmais - "Kologrivsky Forest" - 2006. gadā. Rezervātu kopējā platība ir 1,6% no valsts teritorijas.

Krievijas Federācijas nacionālo parku valsts sistēma sāka veidoties salīdzinoši nesen: pirmais nacionālais parks - Soči - tika izveidots 1983. gadā. 2005. gada 1. janvārī valstī bija 35 nacionālie parki, kas aizņem 0,41% no valsts teritorijas.

Pēdējās desmitgadēs ir ievērojami palielinājies dabas rezervātu un nacionālo parku skaits un kopējā platība. No valsts 101 rezervāta 27 ir starptautiskais biosfēras rezervātu statuss, 11 ir Kultūras un dabas mantojuma aizsardzības konvencijas jurisdikcijā. Trīs nacionālajiem parkiem ir arī UNESCO biosfēras rezervātu statuss.

Botāniskie dārzi un dendroloģiskie parki ir neatkarīga aizsargājamo teritoriju kategorija. Pašlaik Krievijas Botānisko dārzu padome apvieno vairāk nekā 100 dažādu departamentu botānisko dārzu un dendroloģisko parku. To kopējā platība ir aptuveni 8 tūkstoši hektāru, un apmeklētāju skaits pārsniedz 1 miljonu cilvēku gadā.

Krievijas dabas resursi (zeme, ūdens, minerāli, meži, bioloģiskie, kā arī atpūtas un klimatiskie resursi) sniedz nozīmīgu ieguldījumu saglabāšanā. valsts stratēģiskā drošība,ļautu apmierināt tautsaimniecības vajadzības, tajā skaitā uzturēt augstu izejvielu eksporta līmeni.

Ar dabas resursu kompleksu tieši saistīto nozaru un darbību īpatsvars ietver elektroenerģiju, kurināmo, kalnrūpniecību, mežsaimniecību, kokapstrādi un celulozes un papīra rūpniecību, melno un krāsaino metālu metalurģiju, būvmateriālu ražošanu, lauksaimniecību un ūdenssaimniecības, zvejniecību, mežsaimniecību. , ģeoloģiskā izpēte , ģeodēzija, hidrometeoroloģija — saskaņā ar ekspertu aplēsēm tagad veido vairāk nekā 30% no valsts IKP. Ieskaitot neatjaunojamos dabas resursus (derīgo izrakteņu ieguvi un pārstrādi), IKP apjoms ir aptuveni 20%. Ņemot vērā starpnozaru sakarības, tas ir, galvenās patērējošās un sniedzošās nozares, kā arī starpniecības pakalpojumu sfēru, šīs aplēses būtu jāpalielina.

Dabas resursu izmantošana, atjaunošana un aizsardzība joprojām ir kā iztikas avots ievērojamai daļai valsts iedzīvotāju – gan tiešajiem strādniekiem, gan viņu ģimenes locekļiem. Piemēram, aptuveni katrs piektais no valsts ekonomiski aktīvajiem iedzīvotājiem ir nodarbināts tikai ar dabas resursu kompleksu tieši saistītās nozarēs. Ņemot vērā saistītās nozares un darbības, kā arī ģimenes locekļus, šis skaitlis palielinās vairākas reizes.

Absolūtos skaitļos kopējais dabas resursu apjoms svārstās, atbilstoši dažādām organizācijām un ekspertu vērtējumus, atkarībā no izmantotajiem principiem un aprēķinu metodēm, no vairākiem simtiem triljoniem līdz vairākiem kvadriljoniem rubļu pašreizējās cenās.

1999.–2002 Krievijas Valsts statistikas komitejas ietvaros, iesaistot citu departamentu un zinātnisko nodaļu darbiniekus, tika analizētas esošās aplēses par dažādām valsts nacionālās bagātības sastāvdaļām. Tika pētīti konkrēti statistikas dati, ko sagatavojuši dažādu struktūrvienību (organizāciju) speciālisti un publicēti pašmāju izdevumos. Dabas resursu komponentes ietvaros lielu (absolūtu) vērtības daļu veido derīgo izrakteņu krājumi.

Iepriekš minētie aprēķini atspoguļo rezultātus, kas gūti vienā no ilgtermiņa un teorētiski un praktiski sarežģīta darba posmiem, lai visaptveroši novērtētu Krievijas nacionālo bagātību un dabisko (materiālo neražoto) vērtību lomu tajā. Aprēķinu rezultāti nebūt nav viennozīmīgi un lielā mērā ir saistīti ar pieņemamas vienotas metodikas trūkumu Krievijas nacionālās bagātības dabas resursu komponentes novērtēšanai.

Vispārinot indikatīvos datus, ko Krievijas Zinātņu akadēmijas Ekonomikas institūts ieguvis pēc Pasaules Bankas speciālistu metodoloģijas, ļauj novērtēt Krievijas dabas resursus salīdzinājumā ar citām valstīm (sarežģītības dēļ). ekonomiskais novērtējumsūdens, atpūtas un lielākā daļa bioloģisko resursu nav ņemti vērā). Šie dati arī liecina, ka, ja lielākajā daļā valstu dabas kapitālā dominē zeme un meži, un derīgo izrakteņu resursi veido piekto līdz sesto daļu, Krievijā derīgo izrakteņu devums ir aptuveni divas trešdaļas.

Šīs sadaļas materiāli liecina par Krievijas unikālo dabu un resursu bagātību. Tomēr lielā mērā tas izskaidro zemo lietošanas efektivitāti dabas resursi un ekonomika kopumā, tradicionāli orientēta uz neierobežotu nacionālo resursu bāzi. Dabas resursu un saražotā piesārņojuma īpatnējās izmaksas uz galaprodukta vienību Krievijā ir ārkārtīgi augstas, salīdzinot ar ekonomiski attīstītajām valstīm. Piemēram, galaprodukta vienību energointensitāte Krievijā ir 2–3 reizes lielāka, meža resursu izmaksas 1 tonnas papīra ražošanai ir 4–6 reizes lielākas. Turklāt pēdējo 10 gadu laikā, samazinoties tehnoloģiskajai disciplīnai, ir vērojams būtisks saražotās produkcijas energoietilpības un resursu intensitātes pieaugums (par 20–60%). Enerģijas patēriņš uz IKP vienību pieauga par 25%, ūdens intensitāte par 20%. Īpatnējās sēra oksīdu emisijas, kas izraisa skābos lietus un ekosistēmas degradāciju, Krievijā ir 20 reizes lielākas nekā Japānā un Norvēģijā un aptuveni 6–7 reizes lielākas nekā Vācijā un Francijā. Siltumnīcefekta gāzu emisijas 3–4 reizes pārsniedz līdzīgus rādītājus attīstītajās valstīs.

Dabas resursu potenciāla efektīvai izmantošanai jākalpo par pamatu mūsu valsts ekonomikas stabilai pārveidošanai nacionālajās interesēs, novirzot ekonomisko bāzi no dabu ekspluatējošām nozarēm uz izejvielu un materiālu dziļu pārstrādi, augsto tehnoloģiju nozarēm, apkalpošanu. sektors utt.

Dabas resursu bloks joprojām ir centrālais faktors valsts attīstībā tuvākajā nākotnē.

Lai sasniegtu ilgtspējīgas vides pārvaldības mērķus, nepieciešams:

– veikt visa valsts teritorijā esošo dabas resursu kopuma ekonomisko un galvenokārt kadastrālo novērtējumu;

– nosaka dabas objektu lietošanas tiesības un noteikumus;

– radoši izmantot ārvalstu pieredzi dabas potenciāla izmantošanas likumdošanas, ekonomiskajos un vides aspektos;

– izstrādāt mūsdienīgu ekonomisko un juridisko mehānismu sistēmas vides pārvaldībai.

JAUTĀJUMI PAŠKONTROLEI

1. Kurš un kad pirmo reizi lietoja frāzi “bioloģiskā daudzveidība”?

2. Kad un kur jēdziens “bioloģiskā daudzveidība” tika plaši izmantots zinātniski?

3. Kas ir Konvencija par bioloģisko daudzveidību?

4. Bioloģiskās daudzveidības nozīme biosfērai un cilvēkiem.

5. Kāda speciālā zinātne nodarbojas ar bioloģiskās daudzveidības izpēti?

6. Definēt jēdzienu “bioloģiskā daudzveidība”.

7. Kādus bioloģiskās daudzveidības līmeņus jūs zināt?

8. Kādas metodes izmanto, lai ņemtu vērā bioloģisko daudzveidību?

9. Kas nosaka “sugu bagātības” stāvokli?

10. Kā tiek novērtēta bioloģiskā daudzveidība?

11. Aprakstiet alfa, beta un gamma daudzveidību.

12. Kāda ir bioloģiskās daudzveidības novērtēšanas praktiskā nozīme?

Bioloģiskā daudzveidība

Starptautisko konvenciju par bioloģisko daudzveidību, kas parakstīta 1992. gada jūnijā Riodežaneiro, var uzskatīt galvenokārt par vispārēju satraukumu izpausmi par to, ka tiek zaudēts tas, ko nevar atjaunot - dzīvo būtņu sugas, no kurām katra ieņem noteiktu vietu struktūrā. no biosfēras. Vai vienota cilvēce spēs saglabāt bioloģisko daudzveidību? Tas lielā mērā ir atkarīgs no vērības pret vēsturiskiem procesiem un aktuāliem faktoriem, kuru ietekmē ir izveidojusies bioloģiskā daudzveidība, kādu mēs to pazīstam vai, precīzāk, zinām maz.

Mēs nezinām, cik daudz sugu ir. Tikai tropu mežu lapotnēs vien var būt līdz 30 miljoniem, lai gan lielākā daļa pētnieku pieņem konservatīvāku skaitli 5–6 miljonu apmērā. Ir tikai viens veids, kā tos glābt – aizsargājot tropu mežu kā ekosistēmu no kailcirtēm un piesārņojuma. Citiem vārdiem sakot, lai saglabātu sugu daudzveidību, vispirms ir jārūpējas par augstāka līmeņa – ekosistēmu – daudzveidību. Šajā līmenī tundras un polārie tuksneši ir pelnījuši ne mazāku uzmanību kā tropu meži, ar kuriem tie ir salīdzināmi pēc telpiskajiem parametriem kā struktūrvienības biosfēra, lai gan daudz nabadzīgāka sugu ziņā.

Bioloģiskā daudzveidība (BD) ir organiskās pasaules formu un procesu daudzveidība, kas izpaužas dzīvo būtņu organizācijas molekulāri ģenētiskajā, populācijas, taksonomiskajā un cenotiskajā līmenī. Lai gan organizācijas līmeņi šeit ir nosaukti to tradicionālajā secībā no apakšas uz augšu (katrs nākamais līmenis ietver iepriekšējos), šī apsvērumu secība nesniedz daudz, lai izprastu BD būtību. Ja mūs interesē BR rašanās cēloņi (pēc reliģiskās pārliecības BR radās radoša akta rezultātā, kura loģikai jābūt pieejamai arī racionālai būtnei), tad labāk pārcelties. no augšas uz leju, sākot ar biosfēru – zemes čaulu, kas satur organismus un to vitālās darbības produktus. Biosfēra ir uzklāta uz Zemes fiziskajiem apvalkiem - zemes garozas, hidrosfēras un atmosfēras, kuru sastāvu lielā mērā nosaka vielu biogēnais cikls.

Katrs no šiem apvalkiem savukārt ir neviendabīgs pēc fizikālajām īpašībām un ķīmiskā sastāva gravitācijas un rotācijas spēku virzienā, kas nosaka dalījumu troposfērā un stratosfērā, okeānos, marginālās jūrās un iekšējos ūdensobjektos, kontinentos ar to ģeomorfoloģiskajām neviendabībām utt. Apstākļu neviendabīgumu rada arī nevienmērīgs ienākošās saules enerģijas sadalījums pa zemes virsmu. Platuma klimatisko zonējumu kontinentos papildina klimatiskie vektori, kas virzīti no piekrastes iekšzemē. Dabiskā apstākļu maiņa augstumā virs jūras līmeņa un dziļumā rada vertikālu zonējumu, kas daļēji ir līdzīgs platuma zonējumam. Dzīve tiek uzklāta uz visām šīm neviendabībām, veidojot nepārtrauktu filmu, kas netiek pārtraukta pat tuksnešos.

Nepārtraukts dzīvs segums ir ilgstošas ​​evolūcijas rezultāts. Dzīvība radās vismaz pirms 3,5 miljardiem gadu, bet apmēram 6/7 no tā laika zeme palika praktiski nedzīva, tāpat kā dziļie okeāni. Dzīves paplašināšana tika veikta, pielāgojoties dažādi apstākļi pastāvēšana, dzīvības formu diferenciācija, no kurām katra savā biotopā visefektīvāk izmanto dabas resursus (var mēģināt aizstāt visu daudzveidību ar vienu sugu, kā to būtībā dara mūsdienu cilvēks, bet biosfēras resursu izmantošanas efektivitāte samazināsies krasi kā rezultātā).

Apstākļi mainījās ne tikai telpā, bet arī laikā līdzīgi. Dažas dzīves formas ir vairāk pielāgojamas pārmaiņām nekā citas. Atsevišķās zonās dzīve tika pārtraukta, taču, saskaņā ar vismaz pēdējos 600 miljonus gadu pastāvīgi pastāvēja formas, kas varēja pārdzīvot krīzi un aizpildīt radušos robus (senāko organismu paliekas ir maz, un mēs neesam pārliecināti, ka dzīve pirmskembrija vēsturē netika pārtraukta). Tādējādi BR nodrošina dzīves nepārtrauktību laika gaitā.

Tā kā dzīvība planētas virsmu pārklāja ar nepārtrauktu plēvi, paši organismi ieguva arvien lielāku nozīmi kā galvenais faktors dzīves telpas veidošanā, biosfēras funkcionālajā struktūrā, kas saistīts ar vielas un enerģijas biogēno transformāciju, kas notiek tās ietvaros. robežas, kuru efektivitāti nodrošina lomu sadalījums starp organismiem, to funkcionālā specializācija . Katra biosfēras funkcionālā šūna - ekosistēma - ir lokāls organismu un to vides komponentu kopums, kas mijiedarbojas biogēnās cirkulācijas procesā. Ekosistēmas telpiskā izpausme var būt ainava, tās fasijas (šajā gadījumā runa ir par biogeocenozi, kas, pēc V.N. Sukačova domām, ietver ģeoloģisko substrātu, augsni, veģetāciju, dzīvnieku un mikrobu populāciju), jebkura ainavas sastāvdaļa. (rezervuārs, augsne, augu kopiena) vai atsevišķs organisms ar ārējiem iekšējiem simbiontiem.

Ekosistēmas funkcionālā telpa (daudzdimensionāla, pretstatā fiziskajai) ir sadalīta ekoloģiskās nišās, kas atbilst lomu sadalījumam starp organismiem. Katrai nišai ir sava dzīvības forma, sava veida loma, kas nosaka organismu morfofizioloģiskās pamatīpašības un, atgriezeniskās saites kārtībā, ir atkarīga no tām. Ekoloģiskās nišas veidošanās ir abpusējs process, kurā aktīvi piedalās paši organismi. Šajā ziņā nišas nepastāv atsevišķi no dzīvības formām. Taču ekosistēmas struktūras iepriekšēja noteikšana, kas saistīta ar tās funkcionālo mērķi, ļauj atpazīt “tukšas nišas”, kuras noteikti jāaizpilda, lai struktūra saglabātos.

Tādējādi bioloģiskā daudzveidība ir nepieciešama, lai uzturētu biosfēras un to veidojošo ekosistēmu funkcionālo struktūru.

Funkcionāli savstarpēji saistītu dzīvības formu stabila kombinācija veido biotisko kopienu (biocenozi), kuras sastāvs ir daudzveidīgāks, jo sarežģītāka ir ekosistēmas struktūra, un tas galvenokārt ir atkarīgs no ekosistēmā notiekošo procesu stabilitātes. Tādējādi tropos daudzveidība ir lielāka, jo fotosintēze netiek pārtraukta visu gadu.

Vēl viena svarīga BR funkcija ir saistīta ar kopienas attīstību un atjaunošanu – atlīdzība. Sugas veic dažādas lomas autoģenētiskās pēctecības laikā — attīstības stadiju maiņa no pioniera līdz kulminācijai. Pionieru sugas ir mazprasīgas attiecībā uz vides kvalitāti un stabilitāti, un tām ir augsts vairošanās potenciāls. Stabilizējot vidi, tās pakāpeniski piekāpjas konkurētspējīgākām sugām. Šis process virzās uz pēdējo fāzi (kulmināciju), kas var ilgu laiku noturēt teritoriju, atrodoties dinamiska līdzsvara stāvoklī. Tā kā dažādas ārējas ietekmes pastāvīgi traucē pēctecību, monoklimakss visbiežāk paliek teorētiska iespēja. Attīstības stadijas netiek pilnībā nomainītas, bet gan pastāv līdzās sarežģītās pēctecības sistēmās, nodrošinot tām iespēju atgūties no destruktīvas ietekmes. Atjaunošanas funkciju parasti veic strauji vairojošas pionieru sugas.

Būtu pārspīlēti teikt, ka mēs varam precīzi noteikt katras sugas funkcionālo mērķi jebkurā no daudzajām ekosistēmām. Arī sugas izņemšana ne vienmēr noved pie to iznīcināšanas. Daudz kas ir atkarīgs no ekosistēmas sarežģītības (arktiskajās kopienās ar salīdzinoši vienkāršu trofisko uzbūvi katras sugas īpatsvars ir daudz lielāks nekā tropos), tās sucenciālās un evolucionārās attīstības stadijas, kas nosaka ekoloģiskās pārklāšanos (dublēšanos). nišas un konstrukcijas elementu dublēšana. Tajā pašā laikā dublēšanās un dublēšanās sistēmu teorijā tiek uzskatīti par stabilitātes faktoriem, tas ir, tiem ir funkcionāla nozīme.

Viss iepriekš minētais ļauj secināt, ka nejaušajam elementam BR nav būtiskas nozīmes. BR ir funkcionāls. Katru tā sastāvdaļu veido sistēma, kurā tā ir iekļauta, un, savukārt, saskaņā ar atgriezeniskās saites principu nosaka tās struktūras iezīmes.

Kopumā BR atspoguļo biosfēras telpisko un funkcionālo struktūru, nodrošinot: 1) planētas dzīvā seguma nepārtrauktību un dzīvības attīstību laika gaitā, 2) biogēno procesu efektivitāti ekosistēmā, 3) uzturēšanu. dinamisks līdzsvars un kopienu atjaunošana.

Šīs iecelšanas nosaka BR struktūru visos tās organizācijas hierarhijas līmeņos.

^ Bioloģiskās daudzveidības struktūra

Ģenētiskais materiāls lielākajā daļā organismu ir ietverts milzīgās DNS un RNS molekulās, pavedienveida polinukleotīdos, kas izskatās kā gredzena hromosoma vai lineāru hromosomu kopums, kas ir ārkārtīgi dažādi kopējā DNS satura, skaita, formas un dažādu veidu attīstības ziņā. heterohromatīns. un arī pēc rekonstrukciju veidiem, kurās viņi piedalās. Tas viss rada genomu daudzveidību kā sarežģītas sistēmas, kas veido augstākie organismi- no desmitiem tūkstošu diskrētu ģenētisko elementu jeb gēnu. To diskrētums pēc būtības ir strukturāls (piemēram, unikālas vai atkārtoti atkārtotas nukleotīdu sekvences) vai izteikts funkcionāli, piemēram, proteīnu kodējošos elementos, kas tiek reproducēti kopumā, kopīgi kontrolēti, iesaistīti savstarpējā apmaiņā starp pārī savienotām hromosomām un, visbeidzot, , elementi, kas pārvietojas visā genomā. Kad molekulārie mehānismi nav pētītas, gēna jēdziens bija abstrakts un tas bija apveltīts ar visām šīm funkcijām, taču tagad zināms, ka tās veic strukturāli atšķirīgas ģenētiskās daļiņas, kas veido gēnu tipu daudzveidību. Nukleotīdu sastāva izmaiņu vai mutāciju rezultātā līdzīgām pāru hromosomu sekcijām ir atšķirīga struktūra. Šādus reģionus-hromosomu lokusus, kas pazīstami vairākos stāvokļos, sauc par polimorfiem. Ģenētiskais polimorfisms tiek pārveidots par proteīnu polimorfismu, ko pēta ar molekulāri ģenētiskām metodēm, un galu galā par organismu ģenētisko daudzveidību. Šajos atvasinātajos līmeņos gēnu daudzveidība parādās netieši, jo pazīmes nosaka ģenētiskā sistēma, nevis atsevišķi gēni.

N.I.Vavilovs plašā materiālā parādīja, ka iedzimto raksturu daudzveidība cieši radniecīgās sugās atkārtojas ar tādu precizitāti, ka var prognozēt dabā vēl neatrasta varianta esamību. Tādējādi atklājās ģenētiskās mainīguma sakārtotība (pretēji priekšstatiem par mutāciju neprognozējamību), kurā izpaužas genoma kā sistēmas īpašības. Šis fundamentālais vispārinājums, kas formulēts kā homoloģisko sēriju likums, ir BR struktūras izpētes pamatā.

Iedzimtas informācijas nodošana no vienas paaudzes uz otru tiek veikta organismu vairošanās procesā, kas var būt aseksuāli, seksuāli, pārmaiņus aseksuālu un seksuālu paaudžu veidā. Šī daudzveidība tiek uzklāta uz atšķirībām dzimuma noteikšanas mehānismos, dzimumu nošķiršanā utt. Pietiek atgādināt zivju sugu, kas sastāv tikai no mātītēm (vairošanos stimulē citu sugu tēviņi) vai mātīšu spēju pārvērsties tēviņi, ja to ir par maz, lai iztēlotos daudzveidības vairošanās procesus mugurkaulniekiem, nemaz nerunājot par tādiem organismiem kā sēnes, kur tā ir daudzkārt lielāka.

Reprodukcijā iesaistītie organismi veido sugas reproduktīvos resursus, kas ir strukturēti atbilstoši dažādiem vairošanās procesiem. Reprodukcijas sistēmas vienības ir demilokālas krustojošu indivīdu un populāciju grupas, lielākas grupas ainavas vai ekosistēmā. Attiecīgi tiek izdalītas ģeogrāfiskās un cenotiskās populācijas, lai gan to robežas var sakrist.

Reprodukcijas procesā notiek gēnu rekombinācija, kas it kā pieder pie populācijas kopumā, veidojot tās genofondu (par genofondu runā arī plašākā nozīmē kā faunas vai floras gēnu kopumu; tas ir daļēji pamatots, jo mikroorganismu hibridizācijas vai ģenētiskā materiāla pārneses laikā ir iespējama vismaz epizodiska gēnu apmaiņa). Iedzīvotāju vienotību gan nodrošina ne tikai kopīgs genofonds, bet arī ieiešana augstāka līmeņa ģeogrāfiskās vai bioloģiskās sistēmās.

Populācijas no blakus esošajām ainavām vai ekosistēmām vienmēr uzrāda zināmas atšķirības, lai gan tās var būt tik tuvas, ka taksonomisti tās uzskata par vienu sugu. Būtībā suga ir vairāku vēsturiski savstarpēji saistītu ainavu un (vai) cenotisko kompleksu populāciju kopums. Sugas kā sistēmas integritāti nosaka tās veidojošo populāciju vēsturiskā kopība, gēnu plūsma starp tām, kā arī to adaptīvā līdzība līdzīgu dzīves apstākļu un cenotisko funkciju dēļ. Pēdējie faktori ir efektīvi arī attiecībā uz bezdzimuma organismiem, nosakot sugas kā bioloģiskās daudzveidības pamatvienības universālo nozīmi (bieži vien pārspīlētais priekšstats par gēnu seksuālo pārnesi kā nozīmīgāko bioloģiskās sugas kritēriju liek mums saskatīt tajā tikai divmāju organismiem raksturīgu kategoriju, kas ir pretrunā ar taksonomisko praksi).

Sugas īpašības nosaka, kā jau atzīmējām, tā ekoloģiskās telpas daļa, kuru tā stabili aizņem, t.i. ekoloģiskā niša. Bioloģiskās kopienas attīstības sākumposmā ir ievērojama ekoloģisko nišu pārklāšanās, bet izveidotajā cenotiskajā sistēmā sugas parasti aizņem diezgan atsevišķas nišas, tomēr pāreja no vienas nišas uz otru ir iespējama laikā. augšana (piemēram, pievienotās formās ar kustīgiem kāpuriem), iekļūstot dažādās sabiedrībās dažos gadījumos kā dominējošā suga, citos kā sekundāra suga. Ekspertu starpā pastāv zināmas domstarpības par biotisko kopienu būtību: vai tās ir nejaušas sugu kolekcijas, kuras ir atradušas sev piemērotus apstākļus, vai integrālas sistēmas, piemēram, organismi. Šie ekstrēmi uzskati, visticamāk, atspoguļo kopienu daudzveidību, kuru sistēmiskās īpašības ir ļoti nevienlīdzīgas. Arī sugas dažādās pakāpēs ir jutīgas pret savu cenotisko vidi, sākot no neatkarīgām (nosacīti, jo tās pieder augstākas pakāpes kopienām) līdz “uzticamām”, pēc kurām tiek izdalītas asociācijas, savienības un klases. Šī klasifikācijas pieeja tika izstrādāta Centrāleiropā un tagad ir plaši pieņemta. Rupjāka “fiziognomiskā” klasifikācija, kuras pamatā ir dominējošās sugas, ir pieņemta ziemeļvalstīs, kur salīdzinoši viendabīgi meža veidojumi joprojām aizņem plašas platības. Ainaviski-klimatiskajās zonās raksturīgo veidojumu grupas veido tundras, taigas mežu, stepju uc biomus - lielākos biosfēras ainaviski cenotiskos iedalījumus.

^ Bioloģiskās daudzveidības evolūcija

BR attīstās mijiedarbības procesā starp biosfēru un Zemes fiziskajiem apvalkiem, uz kuriem tas ir uzklāts. Zemes garozas kustība un klimatiskie apstākļi izraisa adaptīvas izmaiņas biosfēras makrostruktūrā. Piemēram, ledāju klimatam ir lielāka biomu daudzveidība nekā klimatam bez ledus. Ne tikai polārie tuksneši, bet arī tropiskie lietus meži ir parādā par savu pastāvēšanu atmosfēras cirkulācijas sistēmai, kas veidojas polārā ledus ietekmē (skat. iepriekš). Savukārt biomu struktūra atspoguļo reljefa un klimata kontrastu, ģeoloģisko substrātu un augšņu daudzveidību – vides neviendabīgumu kopumā. To veidojošo sabiedrību sugu daudzveidība ir atkarīga no ekoloģiskās telpas sadalījuma granularitātes, un tas ir atkarīgs no apstākļu stabilitātes. Kopumā sugu skaits s==g – p y, kur a – sugu daudzveidība sabiedrībās, p – sabiedrību daudzveidība un y – biomu daudzveidība. Šīs sastāvdaļas mainās noteiktos intervālos, pārbūvējot visu BR sistēmu. Piemēram, mezozojā (bezledus klimatā) līdzīgos cietlapu krūmu un vasarzaļu mežu veidojumos augu daudzveidība aptuveni atbilst mūsdienu, bet kopējais sugu skaits ir aptuveni uz pusi mazāks nekā mūsdienu. zemās daudzveidības dēļ.

Ģenētiskā daudzveidība savukārt mainās atkarībā no sugu adaptīvās stratēģijas. Populācijas pamatīpašība ir tāda, ka teorētiski tās vairošanās laikā gēnu un genotipu frekvences tiek saglabātas no paaudzes paaudzē (Hardija-Veinberga likums), mainoties tikai mutāciju, ģenētiskās dreifēšanas un dabiskās atlases ietekmē. Ģenētisko loku - alēļu - struktūras variantiem, kas rodas mutāciju rezultātā, bieži vien nav adaptīvas iedarbības un tie ir neitrāla polimorfisma daļa, kas pakļauta nejaušām izmaiņām - ģenētiskai dreifai un nevirzītai atlasei -, tāpēc modelis " nedarvinisma” evolūcija.

Lai gan iedzīvotāju daudzveidības attīstība vienmēr ir dreifēšanas un atlases rezultāts, to attiecība ir atkarīga no ekosistēmu stāvokļa. Ja tiek traucēta ekosistēmas struktūra un novājināta stabilizējošā selekcija, tad evolūcija kļūst nesakarīga: ģenētiskā daudzveidība palielinās mutaģenēzes un dreifēšanas dēļ, attiecīgi nepalielinot sugu daudzveidību. Ekosistēmu stabilizācija virza iedzīvotāju stratēģiju uz vairāk efektīva izmantošana resursus. Šajā gadījumā vides izteiktāka neviendabīgums (“rupjais grauds”) kļūst par faktoru, izvēloties genotipus, kas visvairāk pielāgoti ainaviski-cenotiskās mozaīkas “graudainībai”. Tajā pašā laikā neitrālais polimorfisms iegūst adaptīvu nozīmi, un dreifa un atlases attiecība mainās par labu pēdējam. Progresīva dēmu diferenciācija kļūst par pamatu sugu sadrumstalotībai. Šie procesi, kas nepārtraukti attīstās tūkstošiem gadu, rada ārkārtīgi lielu sugu daudzveidību.

Sistēma tādējādi virza tajā iekļauto organismu evolūciju (lai izvairītos no pārpratumiem, cenotiskajās sistēmās neiekļautie organismi neeksistē: pat tā sauktās cenofobiskās grupas, kas traucē kopienas attīstību, ir iekļautas augstāka ranga sistēmās).

Visaptverošā evolūcijas tendence ir pieaugoša daudzveidība, ko raksturo straujš kritums, kas izraisa masveida izmiršanu (apmēram puse dinozauru laikmeta beigās, pirms 65 miljoniem gadu). Izzušanas biežums sakrīt ar ģeoloģisko procesu aktivizēšanos (kustību

Zemes garoza, vulkānisms) un klimata pārmaiņas, norādot uz kopīgu cēloni.

Agrāk J. Cuvier šādas krīzes skaidroja ar tiešu sugu iznīcināšanu jūras pārkāpumu un citu katastrofu rezultātā. K. Darvins un viņa sekotāji krīzēm nepiešķīra nekādu nozīmi, attiecinot tās uz ģeoloģiskās hronikas nepabeigtību. Mūsdienās neviens nešaubās par krīzēm; Turklāt mēs piedzīvojam vienu no tiem. Vispārīgu skaidrojumu krīzēm sniedz ekosistēmu evolūcijas teorija (skat. iepriekš), saskaņā ar otro, daudzveidības samazināšanās notiek vides stabilitātes dēļ, kas nosaka tendenci uz

ekosistēmu struktūras vienkāršošana (dažas sugas izrādās liekas),

pēctecības pārtraukšana (galīgās kulminācijas stadijas sugas ir lemtas izzušanai) un

minimālā populācijas lieluma palielināšana (stabilā vidē neliels īpatņu skaits nodrošina vairošanos, iespējama sugu “blīva pakotne”, bet krīzes apstākļos tā ir mazskaitlīga un nespējīga strauja izaugsme populācija var viegli izzust).

Šie modeļi attiecas arī uz mūsu dienu antropogēno krīzi.

^ Cilvēka ietekme uz bioloģisko daudzveidību

Cilvēku tiešie senči parādījās pirms aptuveni 4,4 miljoniem gadu, Gilberta paleomagnētiskās ēras sākumā, ko iezīmēja apledojuma paplašināšanās Antarktīdā, aridizācija un zālaugu veģetācijas izplatīšanās zemajos platuma grādos. Biotops, kas robežojas ar tropu mežu un savannu, zobu salīdzinoši vājā specializācija, ekstremitāšu anatomija, kas pielāgota gan pārvietošanai atklātos apvidos, gan koku akrobātikai, liecina par plašo ekoloģisko utu Australopithecus africanus, kas ir vecākā šī pārstāve. grupai. Pēc tam evolūcija nonāk saskaņotā fāzē, un sugu daudzveidība palielinās. Divas adaptīvā starojuma līnijas - australopithecus graciozs un masīvs - attīstījās pa pārtikas specializācijas ceļu, trešajā - Homo labilis - 2,5 miljonu gadu līmenī parādījās instrumenta darbības pazīmes kā priekšnoteikums pārtikas nišas paplašināšanai.

Pēdējais izrādījās daudzsološāks ledus laikmeta nestabilajos apstākļos, kuru krīzes fāzes atbilda Homo erectus un vēlāk Homo sapiens polimorfo sugu plašajai izplatībai ar neatbilstību starp augstu ģenētisko un zemo sugu daudzveidību, kas raksturīga nesakarīga evolūcija. Katrs no viņiem

Tad tas iegāja apakšspecifiskās diferenciācijas fāzē. Apmēram pirms 30 tūkstošiem gadu specializēto neandertāliešu “saprātīgo” pasugas aizstāja nominatīvās pasugas, kuru sadrumstalotība notika pēc kultūras, nevis bioloģiskās evolūcijas. Plašas adaptācijas spējas nodrošināja tai relatīvu neatkarību no vietējām ekosistēmām, pāraugot Nesen cenofobijā. Kā mēs jau atzīmējām, cenofobija ir iespējama tikai līdz noteiktam dabisko sistēmu hierarhijas līmenim. Cenofobija attiecībā uz biosfēru kopumā liek sugai pašiznīcināties.

Cilvēks ietekmē visus BR faktorus - apstākļu telpisko un laika neviendabīgumu, ekosistēmu struktūru un to stabilitāti. Kulminācijas kopienas traucējumi mežizstrādes vai ugunsgrēku rezultātā var izraisīt zināmu sugu daudzveidības palielināšanos pionieru un sukcesijas sugu dēļ. Dažos gadījumos palielinās telpiskā neviendabība (piemēram, tiek nojauktas ekstensīvas mežu platības, ko pavada neliels sugu daudzveidības pieaugums). Biežāk cilvēks rada viendabīgākus apstākļus. Tas izpaužas reljefa izlīdzināšanā (urbanizētās teritorijās), mežu izciršanā, stepju uzaršanā, purvu nosusināšanā, svešzemju sugu ieviešanā, kas izspiež vietējās u.c.

Cilvēka ietekme uz īslaicīgiem faktoriem izpaužas kā vairākkārtējs dabas procesu paātrinājums, piemēram, pārtuksnešošanās vai iekšējo jūru izžūšana (piemēram, Arāla jūra, kas agrāk vairākkārt izžuvusi bez cilvēka iejaukšanās). Cilvēka ietekme uz globālo klimatu destabilizē biosfēras ritmus un rada vispārēju priekšnoteikumu sauszemes un ūdens ekosistēmu struktūras vienkāršošanai un līdz ar to BD zudumam.

Pēdējo divu desmitgažu laikā meži ir samazinājušies par gandrīz 200 miljoniem hektāru, un pašlaik zaudējumi ir aptuveni 1% no atlikušās platības gadā. Šie zaudējumi tiek sadalīti ļoti nevienmērīgi: vislielākie postījumi nodarīti Centrālamerikas, Madagaskaras, tropu mežiem, Dienvidaustrumāzija, bet arī mērenajā joslā uz izzušanas robežas atrodas tādi meža veidojumi kā sekvojas Ziemeļamerikā un Ķīnā (metasekvoja), Mandžūrijas melnegle Primorijā u.c.. Stepes biomā praktiski nav palicis neviens netraucēts biotops. Amerikas Savienotajās Valstīs ir zaudēta vairāk nekā puse no mitrājiem, Čadā, Kamerūnā, Nigērijā, Indijā, Bangladešā, Taizemē, Vjetnamā un Jaunzēlandē vairāk nekā 80%.

Sugu zudumu biotopu traucējumu dēļ ir grūti novērtēt, jo sugu daudzveidības reģistrēšanas metodes ir ļoti nepilnīgas. Ja ņemam “mērenu” kukaiņu daudzveidības novērtējumu tropu mežos 5 miljonu sugu un sugu skaits ir proporcionāls platības ceturtajai saknei, tad mežu izciršanas radītie zaudējumi sasniegs 15 000 gadā. Faktiskie zaudējumi var būtiski atšķirties no aprēķinātajiem. Piemēram, Karību jūras reģionā ir saglabājies ne vairāk kā 1% pirmatnējo mežu, bet vietējo putnu sugu daudzveidība ir samazinājusies tikai par 11%, jo daudzas sugas paliek sekundārajos mežos. Vēl problemātiskāks ir augsnes biotas BR samazināšanās novērtējums, sasniedzot 1000 bezmugurkaulnieku sugas uz kvadrātmetru. m Augsnes seguma zudums erozijas rezultātā tiek lēsts kopumā 6 miljonu hektāru apmērā gadā - šajā teritorijā var dzīvot aptuveni 6 * 107 sugas.

Iespējams, nozīmīgākie sugu daudzveidības zudumi ir saistīti ar ekonomisko attīstību un ekosistēmu piesārņojumu, kam raksturīgs īpaši augsts endēmisma līmenis. Tie ietver cietlapu veidojumus Vidusjūrā un Kalekojas provincē Āfrikas dienvidos (6000 endēmisku sugu), kā arī plaisu ezerus (Baikālā - aptuveni 1500 endēmisko, Malāvijā - vairāk nekā 500).

Saskaņā ar (McNeely, 1992) sugu daudzveidības zudums pa grupām kopš 1600. gada ir:

Apdraudot pazuda

Augstākie augi 384 sugas (0,15%) 18699 (7,4%)

Zivis 23 --»- (0,12%) 320 (1,6%)

Abinieki 2-»-(0,05%) 48 (1,1%)

Rāpuļi 21 -»- (0,33%) 1355 (21,5%)

Putni 113-»- (1,23%) 924 (10,0%)

Zīdītāji 83 --»- (1,99%) 414 (10,0%)

Ekosistēmu struktūras un funkciju pārkāpumi ir saistīti ar to izmantošanu kā izejvielu, atpūtas un depozītu (atkritumu apglabāšanai) resursus, un izejvielu un atradņu izmantošana var dot tieši pretējus rezultātus. Tādējādi pārmērīga ganīšana, lapotnes veidojošo koku vai medījamo dzīvnieku noņemšana izjauc trofisko struktūru un bieži vien atgriež ekosistēmu agrīnā attīstības stadijā, aizkavējot sukcesiju. Tajā pašā laikā organisko piesārņotāju iekļūšana ūdenstilpēs paātrina sukcesiju, nododot ekosistēmu eitrofiskā stāvoklī hipertrofiskā stāvoklī.

Cilvēku populācijas lielums ir maz atkarīgs no iznīdējamās sugas lieluma, tāpēc atgriezeniskā saite sistēmā “plēsējs-laupījums” tiek pārtraukta, un cilvēks iegūst iespēju pilnībā iznīcināt vienu vai otru upuru sugu. Turklāt savā superplēsoņa lomā cilvēks iznīcina nevis vājos un slimos, bet gan vispilnīgākos indivīdus (tas attiecas arī uz mežizstrādātāju praksi vispirms nocirst varenākos kokus).

Tomēr vissvarīgākais ir netiešais kaitējums no ietekmes, kas izjauc līdzsvarotās attiecības un procesus ekosistēmās un tādējādi maina sugu evolūcijas virzienu. Evolūcijas izmaiņas notiek mutaģenēzes, ģenētiskās novirzes un dabiskās atlases rezultātā. Radiācijai un ķīmiskajam piesārņojumam ir mutagēna iedarbība. Bioloģisko resursu - nozīmīgas dabisko populāciju daļas - izņemšana pārvēršas par ģenētiskās novirzes faktoru, izraisot dabiskas skaita svārstības, ģenētiskās daudzveidības zudumu un dodot priekšrocības genotipiem ar paātrinātu dzimumnobriešanu un augstu reproduktīvo potenciālu (sakarā ar to , neselektīva izņemšana parasti izraisa paātrinātu dzimumnobriešanu un samazināšanos). Dabiskās atlases virziens var mainīties dažādu bioloģisko un ķīmisko faktoru ietekmē. fiziskais (troksnis, elektromagnētiskais uc) piesārņojums. Bioloģiskais piesārņojums - apzināta vai nejauša svešzemju sugu un biotehnoloģisko produktu (tostarp laboratorijas mikroorganismu celmu, mākslīgo hibrīdu un transgēno organismu) ievešana - ir izplatīts dabiskās BR zuduma faktors. Slavenākie piemēri ir placentu ievešana Austrālijā (faktiski atkārtota ievešana, jo viņi dzīvoja šajā kontinentā pirms daudziem miljoniem gadu), Elodea Eirāzijas rezervuāros, ctenofori Azovas jūrā, amfipodi Corophium cnrvispinHm Reina no Ponto-Kaspijas jūras reģiona (no pirmās parādīšanās 1987. gadā šīs sugas skaits pieauga līdz 100 tūkstošiem īpatņu uz 1 kv.m., konkurējot ar vietējām zoobentosa sugām, kas kalpo par barību komerciālām zivīm un ūdensputniem ). Bioloisko piesārņojumu neapšaubāmi veicina biotopu izmaiņas fizisko un ķīmiskās ietekmes(temperatūras un sāļuma paaugstināšanās, eitrofikācija, ieviešot amfipodu-termofīlo filtru padevējus),

Dažos gadījumos ietekme izraisa ķēdes reakciju ar tālejošām sekām. Piemēram, eitrofikējošu vielu nokļūšana piekrastes ūdeņos no kontinenta un jūras kultūras izraisa dinoflaelātu ziedēšanu, sekundāro piesārņojumu ar toksiskām vielām - vaļveidīgo bojāeju un karbonātu šķīdības palielināšanos - koraļļu un citu skeleta formu bojāeju. bentosa. Skābi veidojošs ūdenstilpju piesārņojums, papildus tiešai ietekmei uz elpošanu (alumīnija nogulsnēšanās uz žaunām) un reproduktīvā funkcija abinieku zivis, rada izzušanas draudus daudzām ūdens mugurkaulnieku un ūdensputnu sugām, jo ​​samazinās akmeņmušu, maijvaboļu un hironomīdu kāpuru biomasa.

Tie paši faktori maina genotipu attiecību dzīvnieku un augu populācijās, dodot priekšrocības tiem, kas ir izturīgāki pret dažāda veida stresu.

Piesārņojums arī kļūst par spēcīgu dabiskās atlases faktoru. Klasisks piemērs ir Biston betularia tauriņu melanistiskās formas biežuma palielināšanās industriālajos rajonos, ko viņi mēģināja izskaidrot ar to, ka uz sodrējiem klātiem stumbriem tie ir mazāk pamanāmi putniem nekā gaišās formas. Šis ilgstošais mācību grāmatas skaidrojums šķiet naivs, jo piesārņojuma apstākļos melanistiskās formas ir izturīgākas daudzām sugām, tostarp mājas kaķiem un cilvēkiem. Šis piemērs brīdina no vienkāršotiem uzskatiem par cilvēka ietekmi uz BD.

^ Bioloģiskās daudzveidības saglabāšana

Senos laikos, kā jau minēts, totēmisms un no tā izaugušās reliģiskās idejas veicināja atsevišķu sugu un to dzīvotņu saglabāšanu. Mēs esam parādā tādu relikviju kā ginkgo saglabāšanu galvenokārt austrumu tautu reliģiskajiem rituāliem. Ziemeļamerikā Eiropas kolonisti pārņēma no vietējām ciltīm savu normatīvo attieksmi pret dabu, savukārt Eiropas feodālajās valstīs daba tika saglabāta galvenokārt kā karaliski medību lauki un parki, ar kuriem aristokrātija pasargāja sevi no pārāk cieša kontakta ar vienkāršo tautu.

Agrīnās demokrātijās morālos un estētiskos motīvus aizstāja ekonomiskie, kas bieži vien nonāca pretrunā ar BR saglabāšanu. Īpaši neglītas formas utilitārā attieksme pret dabu ir ieguvusi totalitārajās valstīs. P. A. Manteufels, paužot oficiālo nostāju, 1934. gadā rakstīja: “Šīs grupas (dzīvnieki), kas izveidojušās bez cilvēka ietekmes (gribas) un lielākoties neatbilst ekonomiskajam efektam, ko varētu iegūt, racionāli mainot zooloģiskas robežas. un kopienas, un tāpēc mēs izvirzām jautājumu par faunas rekonstrukciju, kur īpaši nozīmīga vieta būtu jāieņem dzīvnieku mākslīgai pārvietošanai.

Taču arī jaunajai aristokrātijai – partijas vadībai un tai pietuvinātajiem – bija nepieciešami aizsargājami medību lauki, ko sauc par medību rezervātiem.

60. gados plašās ekonomiskās attīstības dēļ rezerves tika samazinātas divas reizes. Turklāt milzīgu platību piešķiršana monokultūrai ārkārtīgi nelabvēlīgi ietekmēja BR stāvokli. 80. gadu sākumā, lai īstenotu “pārtikas programmu”, ceļmalas, robežas un neērtības tika uzartas, atņemot savvaļas sugām to pēdējo patvērumu attīstītajās teritorijās.

Diemžēl šīs tendences tālāk attīstījās perestroikas periodā saistībā ar izlietoto zemju nodošanu zemniekiem un privātās uzņēmējdarbības attīstību likumdošanas haosa apstākļos. Zemes pašgrābšana sakņu dārziem, mežu izciršana zaļajās joslās ap pilsētām, nelegāla retu sugu ieguve un bioloģisko resursu brīva pārdošana ir kļuvusi par ierastu praksi. Rezervāti nekad nav izpelnījušies lielu popularitāti vietējā mērogā, un, kontrolei vājinoties, uz tiem nāk arvien lielāks spiediens no ekonomisko struktūru un malumednieku puses. Starptautiskā tūrisma attīstība nodara kaitējumu teritorijām, kas iepriekš tika aizsargātas kā jutīgas teritorijas. Tajos ietilpst militārie poligoni un pierobežas zemes (Vācijā 600x5 km liela aizlieguma zona konfrontācijas gadu laikā ir pārvērtusies par sava veida dabas liegumu, kuru tagad mīda tūristu pūļi).

Vienlaikus ir pamats cerēt uz situācijas uzlabošanos (un jo īpaši bijušā režīma teritoriju pārveidošanu par dabas liegumiem), pateicoties vispārējai BR saglabāšanas prioritātes atzīšanai. Tūlītējais izaicinājums ir izstrādāt un stiprināt nacionālās programmas. Ļaujiet mums atzīmēt dažus būtiskus punktus, kas rodas šajā sakarā. Bioloģiskās daudzveidības uzskaite un aizsardzība. Sugas struktūras noteikšana daudzos gadījumos ir nepieciešama aizsardzības organizēšanai. Piemēram, Jaunzēlandes tuatara, vienīgā vecākās knābja rāpuļu grupas pārstāve, ir aizsargāta kopš 1895. gada, taču tikai nesen kļuva skaidrs, ka ir divas tuataru sugas ar pasugām, viena no sugām S. guntheri un otra pasuga, S.punctata reischeki, bija uz izmiršanas robežas, un desmit no četrdesmit populācijām jau bija izzudušas; Tradicionālajai taksonomijai joprojām ir tāls ceļš ejams saglabāšanas jomā.

Tajā pašā laikā diezgan bieži izskanējušajai domai, ka saglabāšanai, pirmkārt, ir jāuzskaita visa taksonomiskā daudzveidība, ir nedaudz demagoģiska pieskaņa. Pārskatāmā nākotnē nevar būt ne runas par visu daudzmiljonu dolāru vērtās sugu daudzveidības aprakstīšanu. Sugas izzūd, nekad nesaņemot taksonomista uzmanību. Reālistiskāka pieeja ir izstrādāt diezgan detalizētu kopienu sintaksonomisko klasifikāciju un uz tās pamata organizēt in situ aizsardzību. Sistēmas drošība augstākais līmenis zināmā mērā nodrošina tā sastāvdaļu saglabāšanu, daļu no kurām mēs nezinām vai zinām visvispārīgākajos terminos (bet vismaz neizslēdzam iespēju uzzināt nākotnē). Nākamajās sadaļās mēs apskatīsim dažus principus, kā organizēt aizsardzību uz sintaksoniskā pamata, lai aptvertu visu vai lielāko daļu taksonomiskās daudzveidības.

Cilvēktiesību apvienošana ar dzīvnieku tiesībām. Dzīvnieku tiesību atzīšana nenozīmē atteikšanos no to izmantošanas. Galu galā arī cilvēki tiek izmantoti legāli. Nevar noliegt, ka ir godīgi, ka cilvēkam ir vairāk tiesību nekā dzīvniekam, tāpat kā pieaugušajam ir vairāk tiesību nekā bērnam. Taču neiekrītot ekoloģiskajā terorismā, kam pārsvarā ir provokatīvs raksturs, tomēr jāatzīst, ka saprātīgai lietošanai nav nekāda sakara ar nogalināšanu sava prieka pēc vai pēc iegribas, kā arī ar nežēlīgu eksperimentēšanu, kas arī lielākoties ir bezjēdzīga. uz

bioloģiskās daudzveidības ekosistēmas vides monitorings

Bioloģiskā daudzveidība ir galvenais nosacījums visas dzīvības ilgtspējībai uz Zemes. Bioloģiskā daudzveidība rada sugu komplementaritāti un savstarpēju aizvietojamību biocenozēs, nodrošina populācijas regulēšanu un kopienu un ekosistēmu pašatveseļošanās spējas. Šīs daudzveidības dēļ dzīve nav pārtraukta vairākus miljardus gadu. Sarežģītos ģeoloģiskās vēstures periodos daudzas sugas izmira un daudzveidība samazinājās, taču kontinentu un okeānu ekosistēmas izturēja šīs katastrofas. Galvenās biocenozes funkcijas ekosistēmā - organisko vielu radīšanu, iznīcināšanu un sugu skaita regulēšanu - nodrošina daudzas sugas, it kā apdrošinot viena otras darbību (1. attēls).

1. attēls. Budyumkan upe Čitas reģiona dienvidaustrumos

Šajā fotoattēlā mēs redzam daudzas augu sugas, kas aug kopā pļavā upes palienē. Budyumkan Čitas reģiona dienvidaustrumos. Kāpēc dabai vienā pļavā vajadzēja tik daudz sugu?

Krievu ģeobotāniķis L.G. Ramenskis 1910. gadā formulēja sugu ekoloģiskās individualitātes principu – principu, kas ir galvenais, lai izprastu bioloģiskās daudzveidības lomu biosfērā. Mēs redzam, ka katrā ekosistēmā vienlaikus dzīvo daudzas sugas, taču mēs reti domājam par tā ekoloģisko nozīmi. Vienā un tajā pašā augu kopienā tajā pašā ekosistēmā dzīvojošo augu sugu ekoloģiskā individualitāte ļauj kopienai ātri pārstrukturēties, mainoties ārējiem apstākļiem.

Piemēram, sausajā vasarā šajā ekosistēmā galvenā loma bioloģiskā cikla nodrošināšanā ir A sugas īpatņiem, kas ir vairāk pielāgoti dzīvei mitruma deficīta apstākļos. Slapjā gadā A sugas īpatņi nav savā optimālajā līmenī un nevar nodrošināt bioloģisko ciklu mainītos apstākļos. Šajā gadā galveno lomu bioloģiskā cikla nodrošināšanā šajā ekosistēmā sāk ieņemt B sugas īpatņi, trešais gads izrādījās vēsāks, šādos apstākļos ne suga A, ne suga B nevar nodrošināt pilnvērtīgu ekoloģiskās vides izmantošanu. šīs ekosistēmas potenciālu. Taču ekosistēma ātri tiek atjaunota, jo tajā atrodas B sugas indivīdi, kuriem nav nepieciešams silts laiks un kuri labi fotosintēzē zemā temperatūrā.

Katrs dzīvā organisma veids var pastāvēt noteiktā ārējo faktoru diapazonā. Ārpus šīm vērtībām sugas indivīdi mirst. Diagrammā (2. attēls) redzam sugas izturības robežas (tolerances robežas) atbilstoši kādam no faktoriem. Šajās robežās ir optimālā zona, vislabvēlīgākā sugai, un divas inhibīcijas zonas. Noteikums L.G. Ramenskis par sugu ekoloģisko individualitāti norāda, ka dažādu sugu kopdzīves izturības robežas un optimālās zonas nesakrīt.

2. attēls. Sugas izturības robežas (tolerances robežas) atbilstoši vienam no faktoriem

Ja paskatīsimies uz to, kā viss ir reālajās Primorskas teritorijas ekosistēmās, mēs redzēsim, ka skujkoku-lapkoku mežā, piemēram, 100 kvadrātmetru platībā. metrus aug 5-6 sugas koki, 5-7 krūmu sugas, 2-3 liānu sugas, 20-30 lakstaugu sugas, 10-12 sūnu sugas un 15-20 ķērpju sugas. Visas šīs sugas ir ekoloģiski individuālas, un dažādos gadalaikos, dažādos laika apstākļos, to fotosintētiskā aktivitāte ļoti mainās. Šķiet, ka šīs sugas viena otru papildina, padarot augu sabiedrību kopumā ekoloģiski optimālāku.

Pēc vienā lokālā ekosistēmā dzīvojošo līdzīgu dzīvības formu, ar līdzīgām prasībām pret ārējo vidi sugu skaita var spriest, cik stabili ir apstākļi šajā ekosistēmā. Stabilos apstākļos šādu sugu parasti būs mazāk nekā nestabilos apstākļos. Ja laika apstākļi nemainās vairākus gadus, tad zūd nepieciešamība pēc liela skaita sugu. Šajā gadījumā tiek saglabāta tā suga, kas šajos stabilajos apstākļos ir visoptimālākā no visām iespējamām konkrētās floras sugām. Visi pārējie pamazām tiek likvidēti, nespējot izturēt konkurenci ar viņu.

Dabā mēs atrodam daudz faktoru vai mehānismu, kas nodrošina un uztur lielu vietējo ekosistēmu sugu daudzveidību. Pirmkārt, šādi faktori ir pārmērīga sēklu un augļu vairošanās un pārprodukcija. Dabā sēklas un augļi tiek ražoti simtiem un tūkstošiem reižu vairāk, nekā nepieciešams, lai kompensētu dabiskos zaudējumus priekšlaicīgas nāves un vecuma dēļ.

Pateicoties pielāgojumiem augļu un sēklu izkliedēšanai lielos attālumos, jauno augu rudimenti nonāk ne tikai tajās vietās, kas šobrīd ir labvēlīgas to augšanai, bet arī tajās, kuru apstākļi ir nelabvēlīgi šo sugu indivīdu augšanai un attīstībai. . Neskatoties uz to, šīs sēklas šeit dīgst, kādu laiku pastāv nomāktā stāvoklī un mirst. Tas notiek, kamēr vides apstākļi ir stabili. Bet, ja apstākļi mainās, tad iepriekš nāvei lemti, šeit sāk augt un attīstīties šai ekosistēmai neparastu sugu stādi, izejot pilnu savas individuālās attīstības ciklu. Ekologi saka, ka biosfērā pastāv spēcīgs dzīvības daudzveidības spiediens uz visām vietējām ekosistēmām.

Ainavu apvidus veģetācijas seguma vispārējo genofondu - tās floru - šīs teritorijas vietējās ekosistēmas vispilnīgāk izmanto tieši bioloģiskās daudzveidības spiediena dēļ. Tajā pašā laikā vietējās ekosistēmas kļūst bagātākas ar sugām. To veidošanās un pārstrukturēšanas laikā tiek veikta piemērotu komponentu ekoloģiskā atlase no lielāka skaita kandidātu, kuru dīgļi ir nonākuši noteiktā biotopā. Tādējādi palielinās ekoloģiski optimālas augu sabiedrības veidošanās iespējamība.

Tādējādi vietējās ekosistēmas stabilitātes faktors ir ne tikai šajā vietējā ekosistēmā dzīvojošo sugu daudzveidība, bet arī sugu daudzveidība blakus esošajās ekosistēmās, no kurām iespējama dīgļu (sēklu un sporu) introducēšana. Tas attiecas ne tikai uz augiem, kas vada pieķertu dzīvesveidu, bet vēl jo vairāk uz dzīvniekiem, kas var pārvietoties no vienas vietējās ekosistēmas uz citu. Daudzas dzīvnieku sugas, lai arī īpaši nepieder nevienai vietējai ekosistēmai (bioģeocenoze), tomēr spēlē nozīmīgu ekoloģisko lomu un piedalās bioloģiskā cikla nodrošināšanā vairākās ekosistēmās vienlaikus. Turklāt tie var atsavināt biomasu vienā vietējā ekosistēmā un izmest ekskrementus citā, stimulējot augu augšanu un attīstību šajā otrajā vietējā ekosistēmā. Dažreiz šāda matērijas un enerģijas pārnešana no vienas ekosistēmas uz otru var būt ārkārtīgi spēcīga. Šī plūsma savieno pilnīgi dažādas ekosistēmas.

Faktori, kas nodrošina augstu ekosistēmu bioloģisko daudzveidību, ir sugu migrācijas procesi no kaimiņu teritorijām no citiem ainavu apvidiem un citām dabas zonām, kā arī autohtonas veidošanās procesi vietā, kas dabā notiek nepārtraukti, dažkārt paātrinoties biosfēras pārstrukturēšanās epohos. , dažkārt palēninās klimata stabilizācijas laikmetos. Speciācijas procesi notiek ļoti lēni. Tā, piemēram, vecāku sugas sadalīšanai divās meitas sugās, ja starp abām populācijām pastāv barjera, kas neļauj šo divu populāciju indivīdiem krustoties savā starpā, dabai ir nepieciešami vismaz 500 tūkstoši gadu, un biežāk apmēram 1 miljons gadu. Atsevišķas sugas biosfērā var pastāvēt 10 miljonus gadu vai ilgāk, šajā laikā praktiski nemainīgas.

Fauna ir Zemes dabiskās vides un bioloģiskās daudzveidības neatņemama sastāvdaļa, atjaunojams dabas resurss, svarīga biosfēras regulējoša un stabilizējoša sastāvdaļa. Dzīvnieku svarīgākā ekoloģiskā funkcija ir līdzdalība vielu un enerģijas biotiskajā ciklā. Ekosistēmas stabilitāti galvenokārt nodrošina dzīvnieki kā kustīgākais elements.

Piemēram, migrējošās zivis, uzkrājot savu biomasu jūrā, dodas nārstot upju un strautu augštecēs, kur pēc nārsta iet bojā un kļūst par barību lielai daļai dzīvnieku sugu (lāčiem, vilkiem, daudzām sēnīšu sugām, daudzas putnu sugas, nemaz nerunājot par bezmugurkaulnieku bariem). Šie dzīvnieki barojas ar zivīm un izdala to ekskrementus sauszemes ekosistēmās. Tādējādi viela no jūras migrē uz sauszemi iekšzemē, un šeit to asimilē augi un iekļauj jaunās bioloģiskā cikla ķēdēs.

Pārtrauciet iebraukt Tālo Austrumu upēs lašu nārstam, un pēc 5-10 gadiem varēsiet redzēt, cik ļoti mainīsies vairuma dzīvnieku sugu skaits. Mainīsies dzīvnieku sugu skaits, līdz ar to sāksies izmaiņas veģetācijas segumā. Plēsīgo dzīvnieku sugu skaita samazināšanās izraisīs zālēdāju skaita pieaugumu. Ātri iedragājuši viņu pārtikas piegādi, zālēdāji sāks mirt, un epizootijas izplatīsies viņu vidū. Zālēdāju skaits samazināsies, un nebūs kam izplatīt dažu sugu sēklas un ēst citu augu sugu biomasu. Vārdu sakot, kad sarkanās zivis pārstāj ienākt upēs Tālajos Austrumos sāksies virkne pārstrukturēšanas visās ekoloģisko sistēmu daļās, kas atrodas simtiem un pat tūkstošiem kilometru no jūras.

Slavenais ekologs B. Commoner runāja par nepieciešamību rūpīgi izpētīt ekosistēmu un cilvēku pārsteidzīgas rīcības sekas, pat ja tas ir labi domāts: viss ir saistīts ar visu; daba zina vislabāk.

Cilvēkiem ir svarīgi saglabāt to, kas pastāv ekosistēmās, kas ir izturējušas laika pārbaudi. Svarīgi saprast, ka tieši vēsturiski, evolucionāri veidojusies bioloģiskā daudzveidība nodrošina ekosistēmas saglabāšanos un funkcionalitāti ilgtermiņā.

Ir dažādi veidi, kā saglabāt bioloģisko daudzveidību:

• a) genofonda stabilizācija, mākslīgās situācijās dabā atjaunojot apdraudētās sugas;
• b) ģenētiskā materiāla saglabāšana;
• c) ekonomiskās izmantošanas regulējums un tirdzniecības līgumi (Konvencija par tirdzniecību ar apdraudētajām sugām, CiTES)
• d) biotopu aizsardzība ainavu plānošanas ietvaros;
• e) nolīgums par migrējošām sugām, jo ​​īpaši Bonnas konvencija.

Esošo sugu saglabāšana ir ekosistēmas ilgtspējas saglabāšana. Vairāk nekā 600 putnu sugām un aptuveni 120 zīdītāju sugām draud izzušana. Un šeit priekšplānā izvirzās ikviena cilvēka vides pratība, atbildība pret vidi, vides izglītība un vides kultūra.

Bioloģiskā daudzveidība (bioloģiskā daudzveidība) ir jēdziens, kas attiecas uz visu dzīvības daudzveidību uz Zemes un visām esošajām dabas sistēmām. Bioloģiskā daudzveidība ir atzīta par vienu no cilvēka dzīves pamatiem. Bioloģiskās daudzveidības loma ir milzīga – no zemes klimata stabilizēšanas un augsnes auglības atjaunošanas līdz cilvēku nodrošināšanai ar produktiem un pakalpojumiem, kas ļauj uzturēt sabiedrības labklājību un faktiski ļauj uz Zemes pastāvēt dzīvībai.

Apkārtējo dzīvo organismu daudzveidība ir ļoti nozīmīga, taču zināšanu līmenis par to joprojām nav liels. Mūsdienās zinātnei ir zināmi aptuveni 1,75 miljoni sugu (aprakstīti un doti zinātniskie nosaukumi), taču tiek lēsts, ka uz mūsu planētas var pastāvēt vismaz 14 miljoni sugu.

Krievijā ir ievērojama bioloģiskā daudzveidība, savukārt mūsu valsts unikāla iezīme joprojām ir lielu, mazattīstītu dabas teritoriju klātbūtne, kur lielākā daļa ekoloģisko procesu saglabā savu dabisko raksturu. Krievijai pieder 25% no visiem planētas neapstrādātajiem mežiem. Krievijā ir 11 500 savvaļas augu sugas, 320 zīdītāju sugas, 732 putnu sugas, 269 saldūdens zivju sugas un aptuveni 130 000 bezmugurkaulnieku sugas. Ir daudz endēmisku sugu, kas dzīvo tikai mūsu valstī. Mūsu meži veido 22% no visiem pasaules mežiem.

Šī kopsavilkums ir veltīts tēmai “Daudzveidības loma savvaļas dzīvniekiem”

1.

Ikvienam no mums ir skaidrs, ka mēs visi esam dažādi un pasaule mums apkārt ir daudzveidīga. Tomēr ne katram ienāks prātā uzdot šķietami vienkāršu jautājumu – kāpēc tas tā ir? Kāpēc mums ir vajadzīga dažādība un kāda ir tās loma ikdienas dzīvē?

Bet, ja jūs par to padomājat, izrādās, ka:

Daudzveidība ir progress, attīstība, evolūcija. Kaut ko jaunu var iegūt tikai no dažādām lietām – atomiem, domām, idejām, kultūrām, genotipiem, tehnoloģijām. Ja apkārt viss ir vienāds, tad no kurienes rodas kaut kas jauns? Iedomājieties, ka mūsu Visums sastāv tikai no identiskiem atomiem (piemēram, ūdeņraža) - kā jūs un es varējām piedzimt vienlaikus?

Daudzveidība ir ilgtspēja. Tā ir dažādu funkciju komponentu savstarpēja un saskaņota darbība, kas jebkurai sarežģītai sistēmai dod spēju pretoties ārējām ietekmēm. Identisku elementu sistēma ir kā oļi pludmalē – tā ir stabila tikai līdz nākamajam pretimnākošajam vilnim.

Daudzveidība ir dzīve. Un mēs dzīvojam paaudžu secībā tikai tāpēc, ka mums visiem ir dažādi genotipi. Nav nejaušība, ka kopš neatminamiem laikiem visas pasaules reliģijas ir uzspiedušas visstingrākos tabu laulībām ar tuviem radiniekiem. Tādējādi tika saglabāta populācijas ģenētiskā daudzveidība, bez kuras ir tiešs ceļš uz deģenerāciju un izzušanu no zemes virsmas.

Ja tagad iedomāsimies, ka daudzveidība pasaulē ir zudusi, tad līdz ar to mēs zaudēsim:

A) spēja attīstīties;

B) stabilitāte;

c) pati dzīve.

Tā ir rāpojoša bilde, vai ne?

Tas ir, uzdodot šķietami naivu jautājumu, mēs nonākam pie daudziem negaidīta secinājuma: dažādība - definējot faktors visas dzīvības pastāvēšanai uz mūsu planētas.

Cilvēce, iedomājoties sevi par “dabas karaļiem”, viegli, bez vilcināšanās no zemes virsas izdzēš mums “nevēlamās” sugas. Mēs iznīcinām visas augu un dzīvnieku sugas – pilnīgi, neatgriezeniski, uz visiem laikiem. Mēs iznīcinām dabas daudzveidību un tajā pašā laikā ieguldām milzīgas summas klonēšanā - identisku indivīdu mākslīgā radīšanā... Un mēs to saucam par biotehnoloģiju, nākotnes zinātni, ar kuru saistām visas cerības uz turpmāko pastāvēšanu. Kādas ir šādas eksistences izredzes, ir skaidrs no iepriekšējās rindkopas - neesiet slinki, izlasiet vēlreiz...

Savulaik mēs piedzīvojām gan “vienīgo patieso mācību”, gan “vispārējas vienlīdzības sabiedrību”, un uz miljoniem dzīvību rēķina mēs dzīvojām “vienotā sistēmā”... Sociāli ekonomiskajā jomā dzīve ir bijusi mācīja mums novērtēt daudzveidību, bet vai ir jāpiedzīvo vēl vairāk pārbaudījumu, lai iemācītos novērtēt bioloģisko daudzveidību?

Kā definējis Pasaules Dabas fonds (1989), bioloģiskā daudzveidība ir “visa dzīvības formu daudzveidība uz zemes, miljoniem augu, dzīvnieku, mikroorganismu sugu ar to gēnu kopumiem un sarežģītās ekosistēmas, kas veido dzīvo dabu”. Tādējādi bioloģiskā daudzveidība jāapsver trīs līmeņos. Bioloģiskā daudzveidība sugu līmenī aptver visu sugu klāstu uz Zemes, sākot no baktērijām un vienšūņiem līdz daudzšūnu augu, dzīvnieku un sēņu valstībai. Smalkākā mērogā bioloģiskā daudzveidība ietver sugu ģenētisko daudzveidību, ko rada gan ģeogrāfiski attālas populācijas, gan indivīdi tajā pašā populācijā. Bioloģiskā daudzveidība ietver arī bioloģisko kopienu, sugu, kopienu veidoto ekosistēmu daudzveidību un mijiedarbību starp šiem līmeņiem.Sugu un dabisko sabiedrību turpmākai izdzīvošanai ir nepieciešami visi bioloģiskās daudzveidības līmeņi, un tie visi ir svarīgi cilvēkiem. Sugu daudzveidība liecina par sugu evolucionāro un ekoloģisko pielāgošanos dažādām vidēm. Sugu daudzveidība kalpo kā daudzveidīgu dabas resursu avots cilvēkiem. Piemēram, tropu lietus meži ar to bagātīgo sugu klāstu rada ievērojamu augu un dzīvnieku izcelsmes produktu klāstu, ko var izmantot pārtikā, celtniecībā un medicīnā. Ģenētiskā daudzveidība ir nepieciešama jebkurai sugai, lai saglabātu reproduktīvo dzīvotspēju, izturību pret slimībām un spēju pielāgoties mainīgajiem apstākļiem. Pieradināto dzīvnieku un kultivēto augu ģenētiskā daudzveidība ir īpaši vērtīga tiem, kas strādā pie selekcijas programmām, lai uzturētu un uzlabotu mūsdienu lauksaimniecības sugas.

Kopienas līmeņa daudzveidība ir sugu kolektīva reakcija uz dažādiem vides apstākļiem. Bioloģiskās kopienas, kas atrodamas tuksnešos, stepēs, mežos un palienēs, uztur normālas ekosistēmas darbības nepārtrauktību, nodrošinot uzturēšanu, piemēram, plūdu kontroli, augsnes erozijas kontroli un gaisa un ūdens filtrēšanu.

Sugu daudzveidība

Katrā bioloģiskās daudzveidības līmenī — sugu, ģenētiskajā un kopienas daudzveidībā — speciālisti pēta mehānismus, kas maina vai uztur daudzveidību. Sugu daudzveidība ietver visu sugu klāstu, kas dzīvo uz Zemes. Ir divas galvenās sugas jēdziena definīcijas. Pirmkārt: suga ir īpatņu kopums, kas atšķiras no citām grupām ar noteiktām morfoloģiskām, fizioloģiskām vai bioķīmiskām īpašībām. Tā ir sugas morfoloģiskā definīcija. Atšķirības DNS secībā un citos molekulārajos marķieros tagad arvien vairāk tiek izmantotas, lai atšķirtu sugas, kas pēc izskata ir gandrīz identiskas (piemēram, baktērijas). Otrā sugas definīcija ir īpatņu kopums, starp kuriem notiek brīva krustošanās, bet nav krustošanās ar citu grupu indivīdiem (sugas bioloģiskā definīcija).

Nespēja skaidri atšķirt vienu sugu no citas līdzīgu īpašību vai zinātnisko nosaukumu neskaidrības dēļ bieži samazina sugu aizsardzības pasākumu efektivitāti.

Pašlaik biologi ir aprakstījuši tikai 10–30% pasaules sugu, un daudzas var izmirt, pirms tās tiek aprakstītas.

Jebkurai bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas stratēģijai ir nepieciešama rūpīga izpratne par to, cik daudz sugu ir un kā šīs sugas tiek izplatītas. Līdz šim ir aprakstīti 1,5 miljoni sugu. Vismaz divreiz vairāk sugu paliek neaprakstītas, galvenokārt kukaiņi un citi tropiskie posmkāji.

Mūsu zināšanas par sugu skaitu nav precīzas, jo daudzi nepārspējami dzīvnieki vēl nav nonākuši taksonomistu uzmanības lokā. Piemēram, mazos zirnekļus, nematodes, augsnes sēnītes un kukaiņus ir grūti pētīt, tropu mežos koku vainagos mīt dažādas straumes, taču šo platību robežas laika gaitā parasti ir nestabilas.

Šajās maz pētītajās grupās var būt simtiem un tūkstošiem, pat miljoniem sugu. Arī baktērijas ir ļoti vāji pētītas. To audzēšanas un identificēšanas grūtību dēļ mikrobiologi ir iemācījušies identificēt tikai aptuveni 4000 baktēriju sugu. Tomēr Norvēģijā veiktie pētījumi par baktēriju DNS testēšanu liecina, ka vienā gramā augsnes var atrast vairāk nekā 4000 baktēriju sugu, un aptuveni tikpat daudz var atrast arī jūras nogulumos. Šāda liela daudzveidība pat nelielos paraugos nozīmē tūkstošiem vai pat miljonu vēl neaprakstītu baktēriju sugu. Mūsdienu pētījumi cenšas noteikt plaši izplatīto baktēriju sugu attiecību pret reģionālajām vai lokalizētajām sugām.

Ģenētiskā daudzveidība

Ģenētisko intraspecifisko daudzveidību bieži nodrošina indivīdu reproduktīvā uzvedība populācijā. Populācija ir vienas sugas indivīdu grupa, kas savā starpā apmainās ar ģenētisko informāciju un rada auglīgus pēcnācējus. Sugai var būt viena vai vairākas atšķirīgas populācijas. Populācija var sastāvēt no dažiem indivīdiem vai miljoniem.

Indivīdi populācijā parasti ģenētiski atšķiras viens no otra. Ģenētiskā daudzveidība ir saistīta ar to, ka indivīdiem ir nedaudz atšķirīgi gēni - hromosomu sadaļas, kas kodē noteiktus proteīnus. Gēnu varianti ir pazīstami kā tā alēles. Atšķirības rodas no mutācijām – izmaiņām DNS, kas atrodama konkrēta indivīda hromosomās. Gēnu alēlēm var būt dažāda ietekme uz indivīda attīstību un fizioloģiju. Augu šķirņu un dzīvnieku šķirņu selekcionāri, izvēloties konkrētus gēnu variantus, veido augstražīgas, pret kaitēkļiem izturīgas sugas, piemēram, graudaugu kultūras (kvieši, kukurūza), mājlopus un mājputnus.

Kopienu un ekosistēmu daudzveidība

Bioloģiskā kopiena ir definēta kā dažādu sugu indivīdu kopums, kas dzīvo noteiktā teritorijā un mijiedarbojas savā starpā. Kopienu piemēri ir skujkoku meži, augsto zāļu prērijas, tropu lietus meži, koraļļu rifi, tuksneši. Bioloģisko kopienu kopā ar tās dzīvotni sauc par ekosistēmu. Sauszemes ekosistēmās bioloģiskās būtnes ūdeni iztvaiko no Zemes virsmas un ūdens virsmām, lai tas atkal nokristu lietus vai sniega veidā, lai papildinātu sauszemes un ūdens vidi. Fotosintētiskie organismi absorbē gaismas enerģiju, ko augi izmanto savai augšanai. Šo enerģiju uzņem dzīvnieki, kas ēd fotosintētiskos organismus vai izdalās siltuma veidā gan organismu dzīves laikā, gan pēc to nāves un sadalīšanās.

Vides fizikālās īpašības, īpaši gada temperatūras un nokrišņu režīms, ietekmē bioloģiskās kopienas struktūru un īpašības un nosaka vai nu meža, vai pļavas, vai tuksneša vai purva veidošanos. Savukārt bioloģiskā kopiena var mainīt arī vides fizikālās īpašības. Piemēram, sauszemes ekosistēmās vēja ātrumu, mitrumu, temperatūru un augsnes īpašības var ietekmēt tur mītošie augi un dzīvnieki. Ūdens ekosistēmās fizikālās īpašības, piemēram, turbulence un ūdens caurspīdīgums, tās ķīmiskās īpašības un dziļums nosaka ūdens sabiedrību kvalitatīvo un kvantitatīvo sastāvu; un tādas kopienas kā koraļļu rifi lielā mērā ietekmē vides fiziskās īpašības. Bioloģiskās kopienas ietvaros katra suga izmanto unikālu resursu kopumu, kas veido tās nišu. Jebkura nišas sastāvdaļa var kļūt par ierobežojošu faktoru, ja tā ierobežo populācijas lielumu. Piemēram, sugu populācijas sikspārņi ar ļoti specializētām prasībām attiecībā uz vides apstākļiem, koloniju veidošanu tikai kaļķainās alās var ierobežot līdz to alu skaitam, kurās ir piemēroti apstākļi.

Kopienu sastāvu lielā mērā nosaka konkurence un plēsēji. Plēsēji bieži vien ievērojami samazina sugu skaitu – savu upuri – un var pat izspiest dažas no tām no ierastajām dzīvotnēm. Kad plēsēji tiek iznīcināti, to upuru populācija var palielināties līdz kritiskajam līmenim vai pat pārsniegt to. Tad pēc ierobežojošā resursa izsmelšanas var sākties iedzīvotāju iznīcināšana.

Sabiedrības struktūru nosaka arī simbiotiskas (šī vārda plašā nozīmē) attiecības (arī savstarpējās), kurās sugas atrodas abpusēji izdevīgās attiecībās. Savstarpējās sugas, dzīvojot kopā, sasniedz lielāku blīvumu. Parasti šāda savstarpēja rakstura piemēri ir augi ar gaļīgiem augļiem un putni, kas barojas ar šiem augļiem un izplata to sēklas; sēnes un aļģes, kas kopā veido ķērpjus; augi, kas sniedz patvērumu skudrām, apgādājot tās ar barības vielām; koraļļu polipi un tajos mītošās aļģes.

Bagātākās sugas ir tropu lietus meži, koraļļu rifi, plaši tropu ezeri un dziļjūras. Liela bioloģiskā daudzveidība ir arī sausajos tropu reģionos ar to lapu koku mežiem, krūmāju krūmiem, savannām, prērijām un tuksnešiem. Mērenajos platuma grādos krūmiem klātām teritorijām ar Vidusjūras klimata tipu ir raksturīgi augsti rādītāji. Tie ir sastopami Dienvidāfrikā, Kalifornijas dienvidos un Austrālijas dienvidrietumos. Tropu lietus mežus galvenokārt raksturo ārkārtīgi liela kukaiņu daudzveidība. Koraļļu rifos un dziļjūrās daudzveidība ir saistīta ar daudz plašāku sistemātisku grupu klāstu. Jūru daudzveidība ir saistīta ar to milzīgo vecumu, gigantiskajām platībām un šīs vides stabilitāti, kā arī ar unikālajiem grunts nogulumu veidiem. Zivju ievērojamā daudzveidība lielos tropu ezeros un unikālu sugu parādīšanās salās ir saistīta ar evolucionāro starojumu izolētos produktīvos biotopos.

Gandrīz visu organismu grupu sugu daudzveidība palielinās tropu virzienā. Piemēram, Taizemē mīt 251 zīdītāju suga, bet Francijā tikai 93, neskatoties uz to, ka abu valstu platības ir aptuveni vienādas.

2. DZĪVO ORGANISMU DAUDZVEIDĪBA IR BIOSFĒRAS ORGANIZĀCIJAS UN ILGTSPĒJĪBAS PAMATS

Biosfēra ir sarežģīts Zemes ārējais apvalks, kurā dzīvo organismi, kas kopā veido planētu dzīvo vielu.Var teikt, ka biosfēra ir reģions aktīva dzīve, kas aptver atmosfēras apakšējo daļu, augšējā daļa litosfēra un hidrosfēra.

Milzīga sugu daudzveidība. dzīvie organismi nodrošina pastāvīgu biotiskās cirkulācijas režīmu. Katrs no organismiem nonāk īpašās attiecībās ar vidi un spēlē savu lomu enerģijas pārveidošanā. Tādējādi ir izveidojušies noteikti dabas kompleksi, kuriem ir sava specifika atkarībā no vides apstākļiem konkrētā biosfēras daļā. Dzīvie organismi apdzīvo biosfēru un iekļūst vienā vai otrā biocenozē - telpiski ierobežotās biosfēras daļās - nevis kādā kombinācijā, bet veido noteiktas kopdzīvei pielāgotas sugu kopienas. Šādas kopienas sauc par biocenozēm.

Attiecības starp plēsēju un upuri ir īpaši sarežģītas. No vienas puses, plēsēji, kas iznīcina mājdzīvniekus, ir pakļauti iznīcināšanai. No otras puses, plēsēji ir nepieciešami ekoloģiskā līdzsvara uzturēšanai (“Vilki ir meža kārtības sargi”).

Svarīgs ekoloģisks noteikums ir tāds, ka jo neviendabīgākas un sarežģītākas ir biocenozes, jo augstāka ir stabilitāte, spēja izturēt dažādas ārējās ietekmes. Biocenozes izceļas ar lielu neatkarību. Daži no tiem saglabājas ilgu laiku, citi mainās dabiski. Ezeri pārtop purvos – veidojas kūdra, un galu galā ezera vietā izaug mežs.

Biocenozes dabisko izmaiņu procesu sauc par pēctecību. Pēctecība ir secīga dažu organismu kopienu (biocenozes) aizstāšana ar citām noteiktā vides apgabalā. Savā dabiskajā gaitā pēctecība beidzas ar stabilas kopienas stadijas veidošanos. Sucesijas laikā palielinās biocenozē iekļauto organismu sugu daudzveidība, kā rezultātā palielinās tās stabilitāte.

Sugu daudzveidības pieaugums ir saistīts ar to, ka katra jauna biocenozes sastāvdaļa paver jaunas iespējas introducēšanai. Piemēram, koku izskats ļauj apakšsistēmā dzīvojošām sugām iekļūt ekosistēmā: uz mizas, zem mizas, veidojot ligzdas uz zariem, ieplakās.

Dabiskās atlases gaitā biocenozē neizbēgami saglabājas tikai tās organismu sugas, kuras var visveiksmīgāk vairoties attiecīgajā sabiedrībā. Biocenožu veidošanai ir būtiska puse: “sacensība par vietu saulē” starp dažādām biocenozēm. Šajā “sacensībā” tiek saglabātas tikai tās biocenozes, kurām raksturīga vispilnīgākā darba dalīšana starp to dalībniekiem un līdz ar to arī bagātāka iekšējā biotiskā saite.

Tā kā katra biocenoze ietver visas galvenās ekoloģiskās organismu grupas, tā pēc savām spējām ir līdzvērtīga biosfērai. Biotiskais cikls biocenozes ietvaros ir sava veida samazināts Zemes biotiskā cikla modelis.

Tādējādi:

1. Biosfēras stabilitāti kopumā, tās spēju attīstīties nosaka tas, ka tā ir samērā neatkarīgu biocenožu sistēma. Attiecības starp tām aprobežojas ar savienojumiem caur biosfēras nedzīvajām sastāvdaļām: gāzēm, atmosfēru, minerālsāļiem, ūdeni utt.

2. Biosfēra ir hierarhiski konstruēta vienotība, kas ietver šādus dzīvības līmeņus: indivīds, populācija, biocenoze, biogeocenoze. Katram no šiem līmeņiem ir relatīva neatkarība, un tikai tas nodrošina visas lielās makrosistēmas evolūcijas iespēju.

3. Dzīvības formu daudzveidība, biosfēras kā biotopa relatīvā stabilitāte un atsevišķu sugu dzīvība rada priekšnoteikumus morfoloģiskajam procesam, kura svarīgs elements ir ar progresējošu attīstību saistīto uzvedības reakciju uzlabošanās. nervu sistēma. Ir saglabājušies tikai tie organismu veidi, kas cīņas par eksistenci gaitā sāka atstāt pēcnācējus, neskatoties uz biosfēras iekšējo pārstrukturēšanu un kosmisko un ģeoloģisko faktoru mainīgumu.

3. DABAS DAUDZVEIDĪBAS SAGLABĀŠANAS PROBLĒMA KĀ CILVĒCES IZdzīvošanas faktors

Trešās tūkstošgades mijā ar skumjām atzīmējam, ka antropogēnā spiediena rezultātā, īpaši pēdējās desmitgadēs, strauji sarūk augu un dzīvnieku sugu skaits, izsīkst to genofonds, aug produktīvāko ekosistēmu platības. samazinās, un vides veselība pasliktinās. Reto un apdraudēto biotas sugu sarakstu pastāvīga paplašināšana jaunos Sarkano grāmatu izdevumos ir tiešs pierādījums tam. Pēc dažām vadošo ornitologu prognozēm, līdz 21. gadsimta beigām uz mūsu planētas izzudīs katra astotā putnu suga.

Apziņa par nepieciešamību saglabāt visas sugas no sēņu, augu un dzīvnieku valstībām, kas ir pašas cilvēces pastāvēšanas un labklājības pamats, kalpoja par izšķirošu stimulu vairāku lielu starptautisku un nacionālu mēroga projektu izstrādei un īstenošanai. programmas, kā arī fundamentālu starpvalstu līgumu pieņemšana vides, augu un dzīvnieku pasaules aizsardzības un uzraudzības jomā. Pēc tam, kad vairāk nekā 170 valstis parakstīja un vēlāk ratificēja Starptautisko konvenciju par bioloģisko daudzveidību (1992, Riodežaneiro), daudz lielāka uzmanība tika pievērsta bioloģisko resursu izpētei, saglabāšanai un ilgtspējīgai izmantošanai visās pasaules valstīs. Saskaņā ar Konvencijas par bioloģisko daudzveidību pamatprasībām, ko Krievija ratificēja 1995. gadā, bija nepieciešams nodrošināt “zinātnisku atbalstu” lēmumu pieņemšanai in-situ un ex-situ savvaļas dabas aizsardzības jomā. Visam, kas saistīts ar floras un faunas objektu inventarizāciju, stāvokļa novērtēšanu, saglabāšanu, atjaunošanu un racionālu izmantošanu, nepieciešams skaidrs zinātnisks pamatojums. Plašajai Krievijas teritorijai ar ainavu daudzveidību, daudznacionāliem iedzīvotājiem, dažādām dabas resursu izmantošanas tradīcijām ir nepieciešama daudz aktīvāka fundamentālo pētījumu attīstība, bez kuras principā nav iespējams veikt inventarizāciju un attīstīt. koordinēta stratēģija visu bioloģiskās daudzveidības kategoriju aizsardzībai visos tās hierarhijas līmeņos.

Bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas problēma mūsdienās ir viena no centrālajām ekoloģijas problēmām, jo ​​pašu dzīvību uz Zemes var atjaunot tikai ar pietiekamu evolūcijas materiāla daudzveidību. Pateicoties bioloģiskajai daudzveidībai, tiek veidota ekoloģisko sistēmu strukturālā un funkcionālā organizācija, nodrošinot to stabilitāti laikā un izturību pret ārējās vides izmaiņām. Pēc tēlainas definīcijas atbilstošais dalībnieks. RAS A.F. Alimova: “Viss bioloģijas zinātņu kopums pēta četras vissvarīgākās parādības: dzīvība, organisms, biosfēra un bioloģiskā daudzveidība. Pirmie trīs veido sēriju no dzīvības (pamatā) līdz biosfērai (augšpusē), ceturtā iekļūst pirmajās trijās: bez organisko molekulu daudzveidības nav dzīvības, bez šūnu morfoloģiskās un funkcionālās daudzveidības, audos, orgānos un vienšūnu organellās nav organisma, Bez organismu daudzveidības nevar pastāvēt ekosistēmu un biosfēras. Šajā sakarā šķiet ļoti loģiski pētīt bioloģisko daudzveidību ne tikai sugu līmenī, bet gan populāciju, kopienu un ekosistēmu līmenī. Palielinoties antropogēnajai ietekmei uz dabu, kas galu galā noved pie bioloģiskās daudzveidības izsīkšanas, konkrētu kopienu un ekosistēmu organizācijas izpēte, kā arī to bioloģiskās daudzveidības izmaiņu analīze kļūst patiešām svarīga. Viens no svarīgākajiem bioloģiskās daudzveidības degradācijas iemesliem ir tās reālās ekonomiskās vērtības nenovērtēšana. Jebkuri piedāvātie varianti bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai pastāvīgi zaudē konkurenci ar mežsaimniecību un lauksaimniecība, ieguves rūpniecība, jo ieguvumi no šīm ekonomikas nozarēm ir redzami un taustāmi, tiem ir cena. Diemžēl ne centralizēti plānveida ekonomika, ne moderna tirgus ekonomika nevarēja un nevar pareizi noteikt dabas patieso vērtību. Tajā pašā laikā Roberta Konstatz (Merilendas Universitāte) vadītā ekspertu grupa identificēja 17 dabas funkciju un pakalpojumu kategorijas, tostarp klimata regulēšanu, atmosfēras gāzu sastāvu, ūdens resursus, augsnes veidošanos, atkritumu apstrādi, ģenētiskos resursus. uc Šo zinātnieku aprēķini sniedza šo dabas funkciju kopējo novērtējumu vidēji 35 triljonu apmērā. dolāru, kas divreiz pārsniedz cilvēces radīto NKP (18 triljoni dolāru gadā). Mēs joprojām nepievēršam pienācīgu uzmanību šai pētniecības jomai, lai noteiktu bioloģiskās daudzveidības vērtību, kas neļauj mums izveidot uzticamu ekonomisko mehānismu vides aizsardzībai republikā.

Starp prioritārajām zinātniskās pētniecības jomām turpmākajās desmitgadēs, lai saglabātu bioloģisko daudzveidību Krievijas ziemeļaustrumu Eiropas daļā, ir jāizceļ:

— esošo apvienošana un jaunu metožu izstrāde visu bioloģiskās daudzveidības komponentu novērtēšanai un inventarizācijai;

— datorizētu datubāzu izveide par bioloģisko daudzveidību atsevišķu taksonu, ekosistēmu veidu, bioloģiskās daudzveidības komponentu izmantošanas veidu kontekstā, tostarp datu bāzes par retām augu un dzīvnieku sugām;

— jaunāko taksonomijas metožu izstrāde un ieviešana augu, dzīvnieku, sēņu un mikroorganismu sistemātikā un diagnostikā;

— reģiona un īpaši īpaši aizsargājamās dabas teritorijās esošās biotas inventarizācijas turpināšana;

— jaunu reģionālo floristikas un faunas ziņojumu, atlantu, katalogu, atslēgu, monogrāfiju sagatavošana un publicēšana par atsevišķiem mikroorganismu, sēņu, zemāko un augstāko augu, mugurkaulnieku un bezmugurkaulnieku taksoniem;

— metodisko pamatu izstrāde bioloģiskās daudzveidības ekonomiskā novērtējuma veikšanai;

— zinātnisko pamatu un tehnoloģiju izstrāde bioloģiskās daudzveidības atjaunošanai antropogēniski traucētās sauszemes, ūdens un augsnes ekosistēmās; — reģionālās programmas sagatavošana bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai, ņemot vērā mūsu valsts daudzveidīgo apstākļu specifiku.

SECINĀJUMS

Cilvēce ir atzinusi bioloģiskās daudzveidības un tās sastāvdaļu milzīgo nozīmi, 1992. gada 5. jūnijā pieņemot Konvenciju par bioloģisko daudzveidību. Tā ir kļuvusi par vienu no lielākajām starptautiskajām konvencijām; šobrīd tās dalībvalstis ir 187 valstis. Krievija ir konvencijas dalībvalsts kopš 1995. gada. Pieņemot šo konvenciju, pirmo reizi tika pieņemta globāla pieeja visu dzīvo organismu bagātības uz Zemes saglabāšanai un ilgtspējīgai izmantošanai. Konvencija atzīst nepieciešamību izmantot daudznozaru integrētu pieeju bioloģiskās daudzveidības ilgtspējīgai izmantošanai un saglabāšanai, starptautiskās informācijas un tehnoloģiju apmaiņas īpašo lomu šajā jomā un to, cik svarīgi ir godīgi un vienlīdzīgi dalīties ieguvumos, kas gūti no izmantošanas. bioloģiskajiem resursiem. Tieši šie trīs komponenti – bioloģiskās daudzveidības ilgtspējīga izmantošana, bioloģiskās daudzveidības saglabāšana, ģenētisko resursu izmantošanas ieguvumu taisnīga sadale – veido Konvencijas “trīs pīlārus”.

Ievads

Dzīves daudzveidība jau sen ir pētīta. Pirmās dzīvās dabas sistēmas, kas zināmas, piemēram, no Aristoteļa (384.-322.g.pmē.) darbiem, jau attiecas uz šīs parādības analīzi. Zinātnisko un metodisko bāzi bioloģiskās daudzveidības aprakstīšanai radīja K.Linijs savā “Dabas sistēmā”. Un nākotnē notika zināšanu uzkrāšana.

Un pēdējā desmitgadē termins “bioloģiskā daudzveidība” ir kļuvis ārkārtīgi populārs. Kopš 1992. gada, kad daudzas valstis parakstīja Konvenciju par bioloģisko daudzveidību, šis vārds pastāvīgi izskanēja valdības dekrētās, valsts un sabiedrisko organizāciju dokumentos un plašsaziņas līdzekļos. Zinātniskie pētījumi to ir pierādījuši nepieciešams nosacījums Normāla ekosistēmu un biosfēras darbība kopumā ir pietiekams dabas daudzveidības līmenis uz mūsu planētas. Šobrīd bioloģiskā daudzveidība tiek uzskatīta par galveno parametru, kas raksturo supraorganismu sistēmu stāvokli. Vairākās valstīs tieši bioloģiskās daudzveidības iezīmes kalpo par pamatu valsts vides politikai, cenšoties saglabāt tās bioloģiskos resursus, lai nodrošinātu ilgtspējīgu ekonomikas attīstību.

Bioloģiskās daudzveidības saglabāšana tiek apspriesta globālā, nacionālā un reģionālā līmenī. Tomēr šī vārda nozīmi ne visi saprot pareizi. Kāpēc bioloģiskajai daudzveidībai tiek pievērsta tāda uzmanība, kādu lomu tā ieņem cilvēku un planētas dzīvē, kā tā mainās, kas to apdraud un kas jādara, lai to saglabātu – mans darbs ir veltīts atbildēm uz šiem jautājumiem.

Darba mērķis bija izpētīt bioloģiskās daudzveidības metodes un novērtējumus

Darba gaitā tika izvirzīti šādi uzdevumi:

1) apsvērt jēdzienu “bioloģiskā daudzveidība”;

2) identificēt bioloģiskās daudzveidības pazīmes;

3) bioloģiskās daudzveidības izpētes metodes un novērtējumi.

Pētījuma objekts bija bioloģiskā daudzveidība kā dabisko ekosistēmu daudzveidība uz zemeslodes.

Studiju priekšmets bija pašreizējais stāvoklis bioloģiskā daudzveidība.

bioloģiskās vides politika

Bioloģiskā daudzveidība

Bioloģiskās daudzveidības koncepcija

Frāze “bioloģiskā daudzveidība”, kā atzīmēja N.V. Ļebedevs un D.A. Krivoļucki pirmo reizi izmantoja G. Beitss 1892. gadā slavenajā darbā “Dabas pētnieks Amazonē”, kad viņš aprakstīja savus iespaidus par septiņsimt tauriņu sugu satikšanos stundu ilgas ekskursijas laikā. Jēdziens “bioloģiskā daudzveidība” tika plaši izmantots zinātniski 1972. gadā pēc Stokholmas ANO Vides konferences, kad ekologiem izdevās pārliecināt pasaules sabiedrības politiskos līderus, ka savvaļas dzīvnieku aizsardzība ir jebkuras valsts prioritārs uzdevums.

Bioloģiskā daudzveidība ir visa kopums bioloģiskās sugas gadā izveidojās un veidojas biotiskās kopienas dažādas vides biotopi (sauszemes, augsnes, jūras, saldūdens). Tas ir pamats biosfēras un cilvēka eksistences dzīvību uzturošo funkciju uzturēšanai. Bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas nacionālās un globālās problēmas nevar īstenot bez fundamentāliem pētījumiem šajā jomā. Krievijai ar tās plašo teritoriju, kurā tiek saglabāta galvenā Eirāzijas ziemeļu ekosistēmu un sugu daudzveidība, ir nepieciešams izstrādāt īpašus pētījumus, kuru mērķis ir inventarizācija, bioloģiskās daudzveidības stāvokļa novērtēšana, tās monitoringa sistēmas izstrāde, kā arī principu izstrāde un dabisko biosistēmu saglabāšanas metodes.

Saskaņā ar Pasaules Dabas fonda definīciju bioloģiskā daudzveidība ir “visa dzīvības formu daudzveidība uz zemes, miljoniem augu, dzīvnieku, mikroorganismu sugu ar to gēnu kopumiem un sarežģītās ekosistēmas, kas veido dzīvo dabu”. Pie tik plašas izpratnes par bioloģisko daudzveidību vēlams to strukturēt atbilstoši dzīvās vielas organizācijas līmeņiem: populācija, suga, kopiena (vienas taksonomiskās grupas organismu kopums viendabīgos apstākļos), biocenoze (kopu kopums). ; biocenoze un vides apstākļi ir ekosistēma), lielāka ranga teritoriālās vienības - ainava, reģions, biosfēra.

Biosfēras bioloģiskā daudzveidība ietver visu biosfēru apdzīvojošo dzīvo būtņu sugu daudzveidību, gēnu daudzveidību, kas veido katras sugas jebkuras populācijas genofondu, kā arī biosfēras ekosistēmu daudzveidību dažādās dabas zonās. Apbrīnojamā dzīvības daudzveidība uz Zemes ir ne tikai katras sugas pielāgošanās konkrētiem vides apstākļiem rezultāts, bet arī vissvarīgākais mehānisms biosfēras ilgtspējības nodrošināšanai. Tikai dažām sugām ekosistēmā ir ievērojams skaits, biomasa un produktivitāte. Šādas sugas sauc par dominējošām. Retām vai retām sugām ir mazs skaits un biomasa. Parasti dominējošās sugas ir atbildīgas par galveno enerģijas plūsmu un ir galvenās vides veidotājas, kas spēcīgi ietekmē citu sugu dzīves apstākļus. Mazās sugas veido sava veida rezervātu un, mainoties dažādiem ārējiem apstākļiem, tās var kļūt par daļu no dominējošās sugas vai ieņemt to vietu. Retās sugas galvenokārt veido sugu daudzveidību. Raksturojot daudzveidību, tiek ņemti vērā tādi rādītāji kā sugu bagātība un īpatņu izplatības vienmērīgums. Sugu bagātību izsaka kā sugu kopskaita attiecību pret kopējo īpatņu skaitu vai uz platības vienību. Piemēram, vienādos apstākļos divas kopienas apdzīvo 100 indivīdi. Bet pirmajā šie 100 īpatņi ir sadalīti starp desmit sugām, bet otrajā - starp trim sugām. Dotajā piemērā pirmajai kopienai ir bagātāka sugu daudzveidība nekā otrajai. Pieņemsim, ka gan pirmajā, gan otrajā sabiedrībā ir 100 īpatņi un 10 sugas. Bet pirmajā sabiedrībā indivīdi ir sadalīti starp sugām, katrā pa 10, bet otrajā vienā sugā ir 82 īpatņi, bet pārējām ir 2. Tāpat kā pirmajā piemērā, pirmajai kopienai būs vienmērīgāks sugu sadalījums. indivīdi nekā otrais.

Kopējais šobrīd zināmo sugu skaits ir aptuveni 2,5 miljoni, un gandrīz 1,5 miljoni no tiem ir kukaiņi, vēl 300 tūkstoši ir ziedaugi. Citu dzīvnieku ir apmēram tikpat daudz, cik ziedošu augu. Ir zināmi nedaudz vairāk par 30 tūkstošiem aļģu, aptuveni 70 tūkstoši sēņu, mazāk nekā 6 tūkstoši baktēriju un aptuveni tūkstotis vīrusu. Zīdītāji - ne vairāk kā 4 tūkstoši, zivis - 40 tūkstoši, putni - 8400, abinieki - 4000, rāpuļi - 8000, moluski - 130 000, vienšūņi - 36 000, dažādi tārpi - 35 000 sugu.

Apmēram 80% bioloģiskās daudzveidības veido sauszemes sugas (zeme-gaiss un augsnes dzīves vide) un tikai 20% ir ūdens vides sugas, kas ir diezgan saprotami: vides apstākļu daudzveidība ūdenstilpēs ir mazāka nekā uz sauszemes. . 74% bioloģiskās daudzveidības ir saistīti ar tropiem. 24% - no mērenajiem platuma grādiem un tikai 2% - no polārajiem reģioniem.

Tā kā tropu meži strauji izzūd zem spiediena, ko rada hevea, banānu un citu ļoti ienesīgu tropu kultūru plantācijas, kā arī vērtīgas koksnes avoti, liela daļa šo ekosistēmu bioloģiskās daudzveidības var iet bojā, nesaņemot zinātniskus nosaukumus. Tā ir nomācoša perspektīva, un līdz šim globālās vides kopienas centieni nav devuši nekādus taustāmus rezultātus tropu mežu saglabāšanā. Pilnu kolekciju trūkums arī neļauj ticami spriest par jūras vidē dzīvojošo sugu skaitu, kuras ir kļuvušas par "... sava veida ierobežojumu mūsu zināšanām par bioloģisko daudzveidību". Pēdējos gados jūras vidē ir atklātas pilnīgi jaunas dzīvnieku grupas.

Līdz šim planētas bioloģiskā daudzveidība nav pilnībā noteikta. Saskaņā ar prognozēm kopējais uz Zemes dzīvojošo organismu sugu skaits ir vismaz 5 miljoni (un saskaņā ar dažām prognozēm - 15, 30 un pat 150 miljoni). Vismazāk pētītas ir šādas sistemātiskās grupas: vīrusi, baktērijas, nematodes, vēžveidīgie, vienšūnu organismi, aļģes. Nepietiekami pētīti arī gliemji, sēnes, zirnekļveidīgie un kukaiņi. Ir labi izpētīti tikai asinsvadu augi, zīdītāji, putni, zivis, rāpuļi un abinieki.

Mikrobiologi ir iemācījušies identificēt mazāk nekā 4000 baktēriju sugu, bet Norvēģijā veiktie baktēriju DNS analīzes pētījumi liecina, ka vairāk nekā 4000 baktēriju sugu dzīvo 1 g augsnes. Līdzīgi liela baktēriju daudzveidība tiek prognozēta jūras nogulumu paraugos. Neaprakstīto baktēriju sugu skaits ir miljons.

Jūras vidē dzīvojošo dzīvo organismu sugu skaits nav pilnībā noteikts. "Jūras vide ir kļuvusi par mūsu zināšanu robežu par bioloģisko daudzveidību." Pastāvīgi tiek identificētas jaunas jūras dzīvnieku grupas ar augstu taksonomisko pakāpi. Zinātnei nezināmas organismu kopienas pēdējos gados ir identificētas tropu mežu lapotnēs (kukaiņi), dziļjūras ģeotermālās oāzēs (baktērijas un dzīvnieki), zemes dzīlēs (baktērijas aptuveni 3 km dziļumā). ).

Aprakstīto sugu skaitu norāda joslu ēnotās daļas.