Biologická diverzita ekosystémů. Biodiverzita

biodiverzita ekosystém monitorování životního prostředí

Biologická rozmanitost je hlavní podmínkou udržitelnosti veškerého života na Zemi. Biodiverzita vytváří komplementaritu a zaměnitelnost druhů v biocenózách, zajišťuje regulaci populace a samoléčebné schopnosti společenstev a ekosystémů. Díky této rozmanitosti nebyl život po několik miliard let přerušen. Během obtížných období geologické historie mnoho druhů vymřelo a diverzita se snížila, ale ekosystémy kontinentů a oceánů těmto katastrofám ustály. Hlavní funkce biocenózy v ekosystému - tvorba organické hmoty, její ničení a regulace počtu druhů - jsou zajišťovány mnoha druhy, jako by si navzájem pojistily své aktivity (obrázek 1).

Obrázek 1. Řeka Budyumkan na jihovýchodě regionu Čita

Na této fotografii vidíme mnoho druhů rostlin rostoucích společně na louce v nivě řeky. Budyumkan na jihovýchodě regionu Čita. Proč příroda potřebovala tolik druhů na jedné louce?

Ruský geobotanik L.G. Ramenskij v roce 1910 formuloval princip ekologické individuality druhů – princip, který je klíčem k pochopení role biodiverzity v biosféře. Vidíme, že v každém ekosystému žije mnoho druhů současně, ale jen zřídka přemýšlíme o ekologickém významu toho. Ekologická individualita rostlinných druhů žijících ve stejném rostlinném společenstvu ve stejném ekosystému umožňuje společenstvu rychlou restrukturalizaci při změně vnějších podmínek.

Například v suchém létě v tomto ekosystému hrají hlavní roli v zajištění biologického cyklu jedinci druhu A, kteří jsou více přizpůsobeni životu v podmínkách nedostatku vláhy. Ve vlhkém roce nejsou jedinci druhu A v optimu a nemohou za změněných podmínek zajistit biologický cyklus. V tomto roce začínají hrát hlavní roli při zajišťování biologického cyklu v tomto ekosystému jedinci druhu B. Třetí rok se za těchto podmínek ukázal jako chladnější, ani druh A ani druh B nemohou zajistit plné využití ek potenciál tohoto ekosystému. Ekosystém se však rychle obnovuje, protože obsahuje jedince druhu B, kteří nepotřebují teplé počasí a dobře fotosyntetizují při nízkých teplotách.

Každý typ živého organismu může existovat v určitém rozsahu vnějších faktorů. Mimo tyto hodnoty jedinci druhu umírají. V diagramu (obrázek 2) vidíme meze únosnosti (mezi tolerance) druhu podle jednoho z faktorů. V těchto mezích existuje optimální zóna, nejvýhodnější pro daný druh, a dvě zóny inhibice. Pravidlo L.G. Ramensky o ekologické individualitě druhů uvádí, že hranice únosnosti a optimální zóny různých druhů žijících společně se neshodují.

Obrázek 2. Meze únosnosti (hranice tolerance) druhu podle jednoho z faktorů

Pokud se podíváme na to, jak se věci mají ve skutečných ekosystémech Primorského území, uvidíme, že v jehličnatém-listnatém lese například na ploše 100 metrů čtverečních. metrů rostou jedinci 5-6 druhů stromů, 5-7 druhů keřů, 2-3 druhy lián, 20-30 druhů bylin, 10-12 druhů mechů a 15-20 druhů lišejníků. Všechny tyto druhy jsou ekologicky individuální a v různých ročních obdobích, za různých povětrnostních podmínek se jejich fotosyntetická aktivita velmi mění. Zdá se, že se tyto druhy vzájemně doplňují, čímž je rostlinné společenství jako celek ekologicky optimálnější.

Podle počtu druhů podobných forem života, s podobnými nároky na vnější prostředí, žijících v jednom lokálním ekosystému, lze soudit, jak stabilní jsou podmínky v tomto ekosystému. Ve stabilních podmínkách bude takových druhů obvykle méně než v nestabilních podmínkách. Pokud se povětrnostní podmínky po řadu let nezmění, pak potřeba velkého počtu druhů odpadá. V tomto případě je zachován druh, který je za těchto stabilních podmínek nejoptimálnější ze všech možných druhů dané flóry. Všichni ostatní jsou postupně vyřazováni, nemůžou obstát v konkurenci s ním.

V přírodě najdeme spoustu faktorů či mechanismů, které zajišťují a udržují vysokou druhovou diverzitu místních ekosystémů. Mezi takové faktory patří především nadměrné rozmnožování a nadprodukce semen a plodů. V přírodě se semen a plodů produkuje stokrát a tisíckrát více, než je nutné k vyrovnání přirozené ztráty v důsledku předčasné smrti a umírání na stáří.

Díky adaptacím pro šíření plodů a semen na velké vzdálenosti končí základy nových rostlin nejen v oblastech, které jsou nyní příznivé pro jejich růst, ale také v těch, jejichž podmínky jsou nepříznivé pro růst a vývoj jedinců těchto druhů. . Přesto zde tato semena vyklíčí, nějakou dobu existují v depresivním stavu a zemřou. To se děje, pokud jsou podmínky prostředí stabilní. Pokud se však změní podmínky, dříve odsouzené k smrti, začnou zde růst a vyvíjet se semenáčky druhů neobvyklých pro tento ekosystém, které procházejí celým cyklem svého individuálního vývoje. Ekologové říkají, že v biosféře existuje silný tlak rozmanitosti života na všechny místní ekosystémy.

Obecný genofond vegetačního krytu krajinné oblasti - její flóra - je místními ekosystémy této oblasti využíván nejplněji právě vlivem tlaku biodiverzity. Místní ekosystémy se zároveň stávají druhově bohatšími. Při jejich formování a restrukturalizaci se z většího počtu kandidátů provádí ekologický výběr vhodných komponent, jejichž zárodky skončily na daném stanovišti. Zvyšuje se tak pravděpodobnost vytvoření ekologicky optimálního rostlinného společenstva.

Faktorem stability lokálního ekosystému je tedy nejen rozmanitost druhů žijících v tomto lokálním ekosystému, ale i druhová rozmanitost v okolních ekosystémech, ze kterých je možné zavlečení zárodků (semen a spor). To platí nejen pro rostliny, které vedou připoutaný životní styl, ale ještě více pro zvířata, která se mohou přesouvat z jednoho místního ekosystému do druhého. Řada živočišných druhů, ač konkrétně nepatří do žádného lokálního ekosystému (biogeocenóza), přesto hraje významnou ekologickou roli a podílí se na zajištění biologického cyklu ve více ekosystémech najednou. Navíc mohou odcizit biomasu v jednom místním ekosystému a vyhazovat exkrementy v jiném, čímž stimulují růst a vývoj rostlin v tomto druhém místním ekosystému. Někdy může být tento přenos hmoty a energie z jednoho ekosystému do druhého extrémně silný. Toto proudění spojuje zcela odlišné ekosystémy.

Mezi faktory, které zajišťují vysokou biodiverzitu ekosystémů, patří procesy migrace druhů ze sousedních území z jiných krajinných oblastí a jiných přírodních zón a také procesy autochtonní speciace, které se v přírodě neustále vyskytují, někdy akcelerují v epochách restrukturalizace biosféry. , někdy zpomalení v epochách stabilizačního klimatu. Speciační procesy probíhají velmi pomalu. Takže například pro rozdělení rodičovského druhu na dva dceřiné druhy, pokud mezi oběma populacemi existuje bariéra, která neumožňuje jedincům těchto dvou populací se vzájemně křížit, vyžaduje příroda minimálně 500 tisíc let a častěji asi 1 milion let. Jednotlivé druhy v biosféře mohou přetrvávat 10 milionů let i déle, prakticky beze změny během této doby.

Fauna je nedílnou součástí přírodního prostředí a biologické rozmanitosti Země, obnovitelným přírodním zdrojem, důležitou regulační a stabilizační složkou biosféry. Nejdůležitější ekologickou funkcí živočichů je účast na biotickém koloběhu látek a energie. Stabilitu ekosystému zajišťují především zvířata, jako nejmobilnější prvek.

Například stěhovavé ryby, hromadící svou biomasu v moři, se vytírají do horních toků řek a potoků, kde po tření hynou a stávají se potravou pro velké množství živočišných druhů (medvědi, vlci, mnoho druhů lasicovitých). mnoho druhů ptáků, nemluvě o hordách bezobratlých). Tato zvířata se živí rybami a vypouštějí své exkrementy do suchozemských ekosystémů. Hmota z moře tak migruje na pevninu do vnitrozemí a zde je asimilována rostlinami a zařazena do nových řetězců biologického cyklu.

Přestaňte vstupovat do řek Dálného východu kvůli tření lososů a za 5-10 let uvidíte, jak moc se změní počty většiny živočišných druhů. Změní se počet živočišných druhů a v důsledku toho začnou změny ve vegetačním krytu. Snížení počtu dravých druhů zvířat povede ke zvýšení počtu býložravců. Po rychlém podkopání jejich zásobování potravinami začnou býložravci umírat a rozšíří se mezi nimi epizootika. Sníží se počet býložravých zvířat a nebude mít kdo rozdávat semena některých druhů a jíst biomasu jiných rostlinných druhů. Jedním slovem, když červené ryby přestanou vstupovat do řek na Dálném východě, začne série restrukturalizace ve všech částech ekologických systémů vzdálených stovky a dokonce tisíce kilometrů od moře.

Slavný ekolog B. Commoner mluvil o nutnosti důkladného studia ekosystémů a důsledků ukvapených lidských činů, i když pro dobře míněné účely: vše souvisí se vším; příroda ví nejlépe.

Pro lidi je důležité zachovat to, co existuje v ekosystémech, které prošly zkouškou času. Je důležité pochopit, že je to historicky, evolučně vyvinutá biodiverzita, která zajišťuje bezpečnost a dlouhodobou funkčnost ekosystému.

Existují různé způsoby, jak zachovat biodiverzitu:

a) stabilizace genofondu prostřednictvím obnovy ohrožených druhů v umělých situacích v přírodě;
b) konzervace genetického materiálu;
c) regulace hospodářského využití a obchodních dohod (Úmluva o obchodu s ohroženými druhy, CiTES)
d) ochrana biotopů v rámci krajinného plánování;
e) dohoda o stěhovavých druzích, zejména Bonnská úmluva.

Zachování stávajících druhů je zachováním udržitelnosti ekosystému. Více než 600 druhům ptáků a asi 120 druhům savců hrozí vyhynutí. A zde vystupuje do popředí ekologická gramotnost, ekologická odpovědnost, environmentální výchova a environmentální kultura každého.

BIOLOGICKÁ DIVERZITA (biodiverzita), pojem, který se rozšířil v 80. letech 20. století v oblastech fundamentální a aplikované biologie, využívání biologických zdrojů, politiky v souvislosti s posilováním ekologického hnutí, vědomí jedinečnosti každého biologického druhu a potřeba zachovat celou rozmanitost života pro udržitelný rozvoj biosféry a lidské společnosti. To se odrazilo v Mezinárodní úmluvě o biologické rozmanitosti přijaté v Rio de Janeiru v roce 1992 (podepsanou Ruskem v roce 1995). V odborné literatuře se pojem „biologická diverzita“ používá v širokém smyslu k označení bohatství života jako celku a jeho složek nebo jako souboru parametrů flóry, fauny a společenstev (počet druhů a soubor adaptivních typů, indexy odrážející poměr druhů podle počtu jedinců - rovnost, dominance atd.). Formy biologické rozmanitosti lze identifikovat na všech úrovních organizace života. Hovoří o diverzitě druhů, taxonomické, genotypové, populační, biocenotické, floristické, faunistické atd. Na každé úrovni existují vlastní systémy, kategorie a metody hodnocení diverzity. Na začátku 21. století biologové napočítali až 2 miliony druhů všech skupin organismů: mnohobuněční živočichové - přibližně 1,4 milionu druhů (včetně hmyzu - asi 1 milion), vyšší rostliny - 290 tisíc druhů (včetně krytosemenných rostlin - 255 tisíc) , houby - 120 tisíc druhů, řasy - 40 tisíc, protesty - 40 tisíc, lišejníky - 20 tisíc, bakterie - 5 tisíc druhů. Někteří autoři s přihlédnutím k odhadovanému počtu dosud nepopsaných druhů odhadují bohatost moderního organického světa na mnohem větší počet druhů – až 15 milionů. V ekologii se při analýze struktury a dynamiky společenstev hojně využívá systém biologické diverzity amerického ekologa R. Whittakera. Z kategorií biologické diverzity, které navrhl, se nejčastěji používají alfa diverzita (druhová struktura konkrétního společenstva), beta diverzita (změny v řadě společenstev, například v závislosti na teplotních podmínkách) a gama diverzita (struktura bioty v měřítku celé krajiny). Syntaxonomie, klasifikace rostlinných společenstev na základě jejich druhové diverzity, se rychle rozvíjí.

Biologická rozmanitost je hlavním výsledkem a zároveň faktorem evolučního procesu. Vznik nových druhů a forem života komplikuje stanoviště a určuje postupný vývoj organismů. Nejsložitější, evolučně vyspělé formy vznikají a vzkvétají v rovníkové a tropické zóně, kde je pozorována maximální druhová bohatost. A život sám se mohl vyvinout jako planetární fenomén založený na rozdělení funkcí v primárních ekosystémech, tedy na určité úrovni diverzity organismů. Oběh látek v biosféře může nastat pouze při dostatečné biologické diverzitě, na které jsou založeny mechanismy stability a regulace dynamiky ekologických systémů. Takové důležité rysy jejich struktury, jako je zaměnitelnost, ekologický vikariát, vícenásobné zajišťování funkcí, jsou možné pouze u významných druhů a adaptivní (adaptivní formy) diverzity.

Úroveň biodiverzity na Zemi je primárně určena množstvím tepla. Od rovníku k pólům všechny ukazatele biologické rozmanitosti prudce klesají. Flóra a fauna rovníkových a tropických oblastí tedy tvoří nejméně 85 % celkového druhového bohatství organického světa; Druhy žijící v mírných pásmech tvoří přibližně 15 % a v Arktidě jen asi 1 %. V mírném pásmu, ve kterém se nachází většina Ruska, je nejvyšší úroveň biologické rozmanitosti v jeho jižním pásmu. Například počet druhů ptáků od lesostepí a listnatých lesů po tundru klesá 3krát a počet kvetoucích rostlin 5krát. V souladu se změnou přírodních pásem a zón se přirozeně mění i struktura veškeré biologické rozmanitosti. Na pozadí obecného poklesu druhové bohatosti organického světa směrem k pólům si jednotlivé skupiny zachovávají její poměrně vysokou úroveň a zvyšuje se jejich specifická váha ve fauně a flóře i jejich biocenotická role. Čím těžší jsou životní podmínky, tím vyšší je podíl relativně primitivních skupin organismů v biotě. Například diverzita kvetoucích rostlin, které tvoří základ pozemské květeny, se s přesunem do vysokých zeměpisných šířek snižuje mnohem prudčeji než mechorosty, které v tundře za nimi nejsou v druhové bohatosti horší a v polárních pouští jsou dvakrát bohatší. V podmínkách extrémního klimatického pesimismu, například v antarktických oázách, žijí především prokaryota a izolované druhy lišejníků, mechů, řas a mikroskopických živočichů.

Zvýšená specifičnost prostředí, extrémnost (velmi vysoká nebo nízká teplota, vysoká salinita, vysoký tlak, přítomnost toxických sloučenin, vysoká acidita atd.) snižují parametry biologické diverzity, zejména druhovou diverzitu společenstev. Zároveň se ale určité druhy nebo skupiny organismů, které jsou vůči tomuto faktoru odolné (například některé sinice v silně znečištěných vodních plochách), mohou množit v extrémně velkém množství. V ekologii je formulován tzv. základní biocenotický zákon neboli Tienemannovo pravidlo: biotopy s podmínkami ostře odlišnými od optimálních obývá méně druhů, které jsou však zastoupeny velkým počtem jedinců. Jinými slovy, vyčerpání druhové skladby je kompenzováno zvýšením populační hustoty jednotlivých druhů.

Z oblastí studia biologické diverzity se v první řadě rozlišuje soupis druhového složení na základě taxonomie. Ten je spojen s floristikou a faunistikou, areologií, fyto- a zoogeografií. Je nesmírně důležité znát faktory a rozumět mechanismům evoluce biologické diverzity, genetickému základu diverzity organismů a populací, ekologické a evoluční roli polymorfismu, zákonitostem adaptivního záření a procesům vymezování ekologických výklenky v ekosystémech. Studium biologické diverzity se v těchto aspektech prolíná s nejdůležitějšími oblastmi moderní teoretické a aplikované biologie. Zvláštní role je věnována názvosloví, typologii a inventarizaci společenstev, vegetace a populací živočichů, vytváření databází o různých složkách ekologických systémů, které jsou nezbytné pro hodnocení stavu celého živého povrchu Země a biosféry, vytváření databází o různých složkách ekologických systémů, jejich vytváření a koordinaci. řešit specifické problémy ochrany životního prostředí, ochranářského managementu, využívání biologických zdrojů, řadu naléhavých problémů ochrany biodiverzity na regionální, národní i globální úrovni.

Dosl.: Černov Yu.I. Biologická rozmanitost: podstata a problémy // Pokroky v moderní biologii. 1991. T. 111. Vydání. 4; Alimov A.F. et al. Problémy studia rozmanitosti světa zvířat v Rusku // Journal of General Biology. 1996. T. 57. č. 2; Groombridge V., Jenkins M.D. Globální biodiverzita. Camb., 2000; Alekseev A. S., Dmitriev V. Yu., Ponomarenko A. G. Evoluce taxonomické rozmanitosti. M., 2001.

Biosférické zdroje zahrnují biologické zdroje. V důsledku přirozeného výběru v průběhu miliard let se objevil nový zdroj planety - biologická rozmanitost. Strukturální úrovně biologické diverzity zahrnují: - diverzitu organismů (jak taxonomické - druh, rod atd., tak typologické - podle určitých charakteristik); - rozmanitost komunit; - rozmanitost územních kombinací organismů, tzn. flóra a fauna určitého území; - rozmanitost ekosystémů a přírodních komplexů. Biologická rozmanitost často odkazuje na genetickou a druhovou rozmanitost. Genetická diverzita je rozmanitost genetických vlastností u jedinců stejného druhu. Druhová diverzita je počet různých druhů v rámci společenství organismů.

Biologická rozmanitost zajišťuje: kontinuitu biosféry (všude na zemi jsou živé organismy) a vývoj života v čase; účinnost biogenních procesů v ekosystému; udržování dynamické rovnováhy a obnova komunit.

Biota reguluje stav životního prostředí, což dokazuje řada faktorů:

1. Emise anorganického uhlíku z nitra Země do atmosféry s velkou přesností odpovídají obsahu organického uhlíku v sedimentárních horninách, což zajišťuje téměř konstantní obsah anorganického uhlíku v atmosféře po stovky milionů let.

2. Koncentrace živin (C, N, P, O) v oceánu jsou tvořeny a udržovány biotou. Poměr C/N/P/O2 v oceánu se shoduje s tímto poměrem během syntézy organické hmoty.

3. Koloběh vody na souši určuje i biota, protože 2/3 srážek jsou způsobeny výparem vody na pevnině, především vegetací.

4. Oceánská biota neovlivněná lidskou činností absorbuje přebytečný oxid uhličitý antropogenního původu, zatímco člověkem modifikovaná biota tuto schopnost ztratila.

5. Oceánská biota udržuje koncentraci oxidu uhličitého v oceánu 3x menší ve srovnání s množstvím oxidu uhličitého v nepřítomnosti bioty. Ztráta anorganického uhlíku z oceánu do atmosféry je kompenzována vstupem organického uhlíku do oceánu.

Biodiverzita v současnosti klesá. Je to dáno nestabilitou prostředí. Nestabilita prostředí určuje tendenci k:

1. zjednodušení struktury ekosystémů (některé druhy se ukázaly jako nadbytečné);

2. přerušení sukcese (druhy konečného klimaxového stadia jsou odsouzeny k vyhynutí);

3. zvýšení minimální velikosti populace (ve stabilním prostředí malý počet jedinců zajišťuje reprodukci; „husté sbalení“ druhů je možné, ale v krizových podmínkách může malá populace a neschopná rychlého růstu snadno zaniknout) Sukcese je sekvenční změna biocenóz, která vzniká na stejném území.

Biologická diverzita Běloruska neustále klesá a transformuje se. Úroveň biodiverzity ovlivňují dvě skupiny faktorů: faktory související s lidskou ekonomickou činností a faktory přírodního ohrožení.

První skupina faktorů zahrnuje následující:

Přímé antropogenní ničení druhů. Tur zmizel z území Běloruska v důsledku lovu;

Zánik a/nebo snížení počtu stanovišť, zejména specifických (nížinaté močály, nivy, staré listnaté lesy). Typickým příkladem je pěnice vodní, uvedená v Mezinárodní červené knize. 60 % jeho celosvětové populace hnízdí v nížinných bažinách v Polesí. V důsledku rekultivace se asi polovina ptačích druhů preferujících mokřadní stanoviště stala vzácnou a je uvedena v Červené knize Běloruské republiky;

Nepřímé ničení druhů v důsledku lidského vlivu a především znečištění přírodního prostředí. Mnoho druhů lišejníků a mechů hyne i při nízkých koncentracích znečišťujících látek ve vzduchu, vodě a půdě;

Vytěsňování původních druhů zavlečenými druhy. Norek americký a pes mývalovitý aklimatizovaný v Bělorusku způsobil úhyn norka evropského a vytlačil fretku lesní, hranostaje a hraboše vodního z jejich ekologických nik do míst, která podle svých ekologických charakteristik nejsou pro zavlečené druhy vhodná. Bolševník Sosnovskij, zavlečený do Běloruska pro hospodářské využití (jako krmivo pro dobytek), vytlačuje mnoho bylin.

Ke snížení biodiverzity Běloruska vedou následující přírodní hrozby: - globální změny stavu životního prostředí - za posledních 100 let dochází v různých oblastech k trvalému nárůstu teploty vzduchu a nárůstu ročních srážek o více než 100 mm. V důsledku toho došlo k rychlému snížení rozsahu a počtu ptarmiganů a v Bělorusku se objevily nové druhy ptáků typické pro stepní a lesostepní zóny;

Přirozená evoluční změna druhů flóry a fauny. V Bělorusku dochází k přirozenému ústupu lesů na sever a aktivnímu pronikání stepní vegetace.

Biodiverzita je ekonomicky přínosná, jak dokládají následující údaje:

Asi 4,5 % amerického hrubého národního produktu (přibližně 87 miliard USD ročně) pochází z divokých druhů;

V Asii vedla do poloviny 70. let genetická zlepšení ke zvýšení produkce pšenice o 2 miliardy USD a rýže o 1,5 miliardy USD ročně;

Použití divoké odrůdy pšenice z Turecka k zavedení odolnosti vůči chorobám do pěstovaných odrůd mělo ekonomický dopad 50 milionů USD ročně (USA);

Hodnota léků vyrobených celosvětově z planě rostoucích rostlin je přibližně 40 miliard dolarů ročně; - v roce 1960 mělo šanci na přežití pouze jedno dítě z pěti s leukémií a nyní 4 z 5 díky léčbě lékem získaným z rostlin tropických pralesů.

Živé organismy plní v biosféře řadu funkcí:

1. energie – sluneční energie absorbovaná zelenými rostlinami se přeměňuje na energii chemických vazeb. Syntetizované organické látky (cukry, bílkoviny atd.) v důsledku své výživy postupně přecházejí z jednoho organismu do druhého a předávají energii v nich obsaženou. Rostliny požírají býložravci, kteří se stávají obětí predátorů. Tento přechod je konzistentní a uspořádaný tok energie v biosféře. Navíc ani jeden druh zvířat není schopen rozložit organickou hmotu rostlin na konečné produkty. Každý druh využívá pouze část rostlin a některé organické látky, které obsahuje. Rostliny, které jsou pro tento druh nevhodné, nebo rostlinné zbytky, které jsou ještě bohaté na energii, jsou využívány jinými živočišnými druhy. Tak vznikají nejsložitější potravní řetězce;

2. tvorba prostředí - všechny strukturální části biosféry jsou geneticky spojeny s živými organismy. Když zmizí alespoň jeden druh živých organismů, dojde ke změnám v celém ekosystému: například zničení jednoho rostlinného druhu má za následek vyhynutí asi třiceti druhů hmyzu;

BIOLOGICKÁ ROZMANITOST

Co je biologická rozmanitost? Proč je to důležité? A proč bychom to měli podporovat? Ve svém nejobecnějším smyslu se biologická diverzita vztahuje k „rozmanitosti života“. Tento koncept zahrnuje genetickou diverzitu různých druhů a vyšších taxonomických jednotek (čeledí, tříd, kmenů atd.), jakož i diverzitu stanovišť a ekosystémů. Protože „biologická rozmanitost“ je tak široký pojem, neexistuje žádná přísná definice; vše závisí na konkrétní oblasti, ve které se používá. V praxi se biologická diverzita týká především diverzity druhů.

Biologická rozmanitost znamená mnohem víc než jen přítomnost různých forem života. Nejenže určila směry aplikovaného výzkumu, ale získala i statut zvláštního hodnocení: je dobré, když existuje biologická diverzita, a je třeba ji všemožně podporovat, protože nedostatek diverzity je špatný. V environmentálních opatřeních je nyní upřednostňována nejen ochrana jednotlivých (typických) druhů, ale zachování celé diverzity ekosystému. Ve prospěch toho bylo předloženo mnoho argumentů, počínaje tvrzením, že rozmanitost života je cenná sama o sobě a máme morální a etickou odpovědnost za její zachování, a konče obvyklým antropocentrickým pragmatismem – lidé plně využívají výhod biologické rozmanitosti ekosystémů (viz článek „ Ekosystém “) pro své ekonomické potřeby, jako je vývoj léků na rakovinu nebo rozvoj ekoturistiky.

Jak zachovat biologickou rozmanitost? Jedním z přístupů je zaměřit úsilí především na zachování a zachování toho nejlepšího z mnoha dostupných ekosystémů. Jiný navrhuje starat se především o „horká místa“, tedy oblasti s největší koncentrací zástupců vzácných druhů, kterým hrozí vyhynutí. Provedením souboru ochranných opatření v „hot spots“ je možné zachovat více vzácných druhů než v jiných regionech.

Viz také články „Grafický gradient diverzity“, „Environmentální aktivita“, „Ekologická redundance“, „Ekosystém“.

Z knihy Seeds of Destruction. Tajemství genetické manipulace autor Engdahl William Frederick

Kissinger a biologické zbraně Před dávnou dobou, v polovině 70. let, jako poradce pro národní bezpečnost (Správa národní bezpečnosti) pod vedením Richarda Nixona, zahraniční politiku řídil chráněnec Nelsona Rockefellera Henry Kissinger, včetně

Z knihy Život na Zemi. Přírodopis autor Attenborough David

1. Nekonečná rozmanitost Objevit neznámé zvíře není vůbec těžké. Pokud strávíte den v tropickém jihoamerickém lese, převracíte naplavené dříví, díváte se pod kůru, hrabete se ve vlhkém humusu a večer tam nainstalujete bílou zástěnu a osvětlíte ji rtuťovou výbojkou, můžete

Z knihy Metaekologie autor Krasilov Valentin Abramovič

Diverzita V obecném smyslu je diverzita informačním indikátorem strukturní složitosti, který v konečném důsledku určuje jak absolutní růst biomasy, tak i snížení relativního růstu mortmasy. Tomuto druhu slouží biologická rozmanitost

Z knihy Genetika etiky a estetiky autor Efroimson Vladimír Pavlovič

Z knihy Antropologický detektiv. Bohové, lidé, opice... [s ilustracemi] autor Belov Alexandr Ivanovič

ROZMANITOST DIVOSŮ Je pozoruhodné, že popisy Bigfoota v různých oblastech světa, stopy jeho přítomnosti a specifického chování, stejně jako samotná jména Bigfoota, se velmi liší. Barvy srsti se nekonečně liší,

Z knihy Biologie [Kompletní referenční kniha pro přípravu na jednotnou státní zkoušku] autor Lerner Georgy Isaakovich

Z knihy O původu mozku autor Saveljev Sergej Vjačeslavovič

Z knihy Síla genů [krásná jako Monroe, chytrá jako Einstein] autor Hengstschläger Markus

Z knihy Voda a život na Zemi autor Novikov Jurij Vladimirovič

§ 41. Biologická diverzita ptáků Diverzita ptáků je neobvykle vysoká (viz obr. III-11). Moderní ptáci dosahují hmotnosti 165 kg (pštros africký). Existují i neobvykle malé druhy, dosahující sotva pár gramů (kolibříci). Fosilní záznam

Z knihy Život moře autor Bogorov Venianim Grigorievič

Genetická rozmanitost je klíčem k úspěchu Existují biologické faktory, které nás při výběru partnera výrazně ovlivňují. Mladá, krásná žena s působivými křivkami slibuje nejvyšší šanci na úspěšné „investování“ mužských genů. Ale proč potom

Z knihy Psychopati. Spolehlivý příběh o lidech bez soucitu, bez svědomí, bez výčitek Autor: Keel Kent A.

Biologický význam taveniny a vody podobné ledu Ani jedna látka na Zemi, kromě vody, nemůže být ve třech skupenstvích najednou – kapalném, pevném a plynném. Stále je zde však mnoho záhad. Při zahřátí začne led tát: pohyb molekul je ovlivněn

Z knihy Antropologie a koncepty biologie autor Kurčanov Nikolaj Anatolijevič

Velká rozmanitost Svět bezobratlých živočichů obývajících moře je velmi rozmanitý. Je obtížné vyjmenovat formy jejich adaptace na podmínky existence, které jsou charakteristické pro různé skupiny. Často organismy patřící do různých tříd, ale vedoucí stejným způsobem života,

Z knihy Biologická chemie autor Lelevič Vladimír Valeryanovič

20. Různé trestné činnosti Guiteau má velmi dlouhý seznam porušení zákona: vražda, podvod, krádež, ublížení na zdraví, loupež, vyhrožování zbraní, nelegální držení zbraně, padělání, nedostavení se k soudu na kauci, útok na muže zákona

Z autorovy knihy

Rozmanitost organických sloučenin Organické molekuly sice tvoří méně než 1 % všech buněčných molekul (99 % molekul tvoří voda), ale určují průběh základních biochemických procesů. Nachází se v buňkách jako malé organické sloučeniny

Z autorovy knihy

2.5. Biologická oxidace Při rozboru jednotlivých fází buněčného metabolismu je vždy nutné pamatovat na to, že jde o jediný, integrální, propojený mechanismus (Bohinski R., 1987). Procesy anabolismu a katabolismu probíhají současně v buňce a

Z autorovy knihy

Kapitola 10. Energetický metabolismus. Biologická oxidace Živé organismy jsou z hlediska termodynamiky otevřené systémy. Mezi systémem a prostředím je možná výměna energie, která probíhá v souladu se zákony termodynamiky. Každý organický

Na této fotografii vidíme mnoho druhů rostlin rostoucích společně na louce v nivě řeky. Budyumkan na jihovýchodě regionu Čita. Proč příroda potřebovala tolik druhů na jedné louce? O tom je tato přednáška.

Rozmanitost biotického krytu, popř biodiverzita, je jedním z faktorů optimálního fungování ekosystémů a biosféry jako celku. Biodiverzita zajišťuje odolnost ekosystémů vůči vnějším stresorům a udržuje v nich rovnováhu tekutin. Živé věci se od neživých liší v první řadě o několik řádů větší diverzitou a schopností tuto diverzitu nejen zachovat, ale v průběhu evoluce ji i výrazně zvětšit. Obecně lze evoluci života na Zemi považovat za proces strukturování biosféry, za proces zvyšování diverzity živých organismů, forem a úrovní jejich organizace, za proces vzniku mechanismů zajišťujících stabilitu života systémů a ekosystémů v neustále se měnících podmínkách naší planety. Právě schopnost ekosystémů udržovat rovnováhu pomocí dědičných informací živých organismů dělá z biosféry jako celku a místních ekosystémů materiálně-energetické systémy v plném smyslu.

ruský geobotanik L.G. Ramenského v roce 1910 formuloval princip ekologické individuality druhů – princip, který je klíčem k pochopení role biodiverzity v biosféře. Vidíme, že v každém ekosystému žije mnoho druhů současně, ale jen zřídka přemýšlíme o ekologickém významu toho. Ekologický osobitost rostlinné druhy žijící ve stejném rostlinném společenstvu ve stejném ekosystému umožňují rychlou restrukturalizaci společenstva při změně vnějších podmínek. Například v suchém létě v tomto ekosystému hrají hlavní roli v zajištění biologického cyklu jedinci druhu A, kteří jsou více přizpůsobeni životu v podmínkách nedostatku vláhy. Ve vlhkém roce nejsou jedinci druhu A v optimu a nemohou za změněných podmínek zajistit biologický cyklus. V tomto roce začínají hrát hlavní roli při zajišťování biologického cyklu v tomto ekosystému jedinci druhu B. Třetí rok se za těchto podmínek ukázal jako chladnější, ani druh A ani druh B nemohou zajistit plné využití ek potenciál tohoto ekosystému. Ekosystém se však rychle obnovuje, protože obsahuje jedince druhu B, kteří nepotřebují teplé počasí a dobře fotosyntetizují při nízkých teplotách.

Díky adaptacím pro šíření plodů a semen na velké vzdálenosti končí základy nových rostlin nejen v oblastech, které jsou nyní příznivé pro jejich růst, ale také v těch, jejichž podmínky jsou nepříznivé pro růst a vývoj jedinců těchto druhů. . Přesto zde tato semena vyklíčí, nějakou dobu existují v depresivním stavu a zemřou. To se děje, pokud jsou podmínky prostředí stabilní. Pokud se ale změní podmínky, dříve odsouzené k smrti, začnou zde růst a vyvíjet se semenáčky druhů neobvyklých pro tento ekosystém, které procházejí celým cyklem svého ontogenetického (individuálního) vývoje. Ekologové říkají, že v přírodě (čti, v biosféře) existuje silný tlak rozmanitosti života do všech místních ekosystémů.

Generál genofond vegetačního krytu krajinné oblasti– její flóro-lokální ekosystémy této oblasti jsou nejvíce využívány právě díky tlaku biodiverzity. Místní ekosystémy se zároveň stávají druhově bohatšími. Při jejich formování a restrukturalizaci se z většího počtu kandidátů provádí ekologický výběr vhodných komponent, jejichž zárodky skončily na daném stanovišti. Zvyšuje se tak pravděpodobnost vytvoření ekologicky optimálního rostlinného společenstva.

Tento graf (Willy, 1966) ukazuje, jak se synchronně mění počet zajíců (křivka 1) a počet rysů (křivka 2) v jednom z ekosystémů. Jak se počet zajíců zvyšuje, s určitým zpožděním se začíná zvyšovat počet rysů. Rys navyšováním svých stavů působí na populaci zajíců depresivně. Zároveň se snižuje počet zajíců, rysi si nemohou zajistit potravu a opouštějí tento ekosystém nebo hynou. Tlak rysa klesá a počet zajíců se zvyšuje. Čím méně druhů predátorů a druhů býložravých živočichů je v ekosystému, čím prudší jsou výkyvy v jejich počtu, tím obtížnější je pro ekosystém udržet rovnováhu. Při velkém počtu druhů kořisti a druhů predátorů (viz předchozí diagram) mají kolísání počtu výrazně menší amplitudu.

Přestaňte vstupovat do řek Dálného východu kvůli tření lososů a za 5-10 let uvidíte, jak moc se změní počty většiny živočišných druhů. Změní se počet druhů zvířat a v důsledku toho začnou změny ve vegetačním krytu. Snížení počtu dravých druhů zvířat povede ke zvýšení počtu býložravců. Po rychlém podkopání jejich zásobování potravinami začnou býložravci umírat a rozšíří se mezi nimi epizootika. Sníží se počet býložravých zvířat a nebude mít kdo rozdávat semena některých druhů a jíst biomasu jiných rostlinných druhů. Stručně řečeno, když červené ryby přestanou vstupovat do řek na Dálném východě, začne série restrukturalizace ve všech částech ekologických systémů vzdálených stovky a dokonce tisíce kilometrů od moře.

A tyto grafy (G.F. Gause, 1975) ukazují, jak se v jednom ekosystému mění počty střevíčníka brvitého (jednobuněčného živočicha) (1. křivka) a dravého brvitého živícího se střevlíkem (křivka 2). Dva horní grafy naznačují, že ekosystém je uzavřený a prostorově omezený: a - střevíc brvitý nemá žádný úkryt; b - pantoflíček nálevník má úkryt. Dolní grafy (c) - ekosystém je otevřený, když nastanou nepříznivé podmínky, oba druhy se mohou schovat nebo odejít do jiného systému. Když nastanou příznivé podmínky, oba druhy se mohou vrátit.

Ekologové bohužel zatím nejsou schopni simulovat chování skutečných ekosystémů v podmínkách změn určitých faktorů prostředí. A nejde zde pouze o extrémní složitost ekologických systémů a nedostatek dostatečných informací o jejich složení. V ekologii neexistuje žádná teorie, která by takové modelování umožňovala. V tomto ohledu, s mocným dopadem na ekosystémy, je nutná velká opatrnost a dodržování pravidla: „Než ekosystém ovlivníš a vyvedeš z rovnováhy, měř sedmkrát“ a... neodřezávej to – vzdej se tento dopad. Dvacáté století nás přesvědčilo, že ochrana přírodních ekosystémů a jejich udržování ve vyváženém stavu je mnohem rozumnější než předělání těchto ekosystémů a pokusy o jejich optimalizaci.

Je třeba říci, že pro udržení rovnováhy v místních ekosystémech a pro jejich biogeochemickou optimalizaci není důležitá samotná taxonomická diverzita podle zásady „čím více druhů, tím lépe“, ale funkční odrůda nebo rozmanitost ekobiomorfů. Měřítkem funkční diverzity ekosystému je počet ekobiomorfů a synusie rostlin, zvířat, hub a mikroorganismů. Opatření taxonomická rozmanitost je počet druhů, rodů, čeledí a dalších vyšších taxonů.

Druhová rozmanitost a rozmanitost životních forem nebo ekobiomorfů není totéž. Ukážu to na tomto příkladu. Na louce může být 2-3x více druhů, rodů a čeledí rostlin než v tmavém jehličnatém lese. Z hlediska ekobiomorfů a synusie se však ukazuje, že biodiverzita tmavého jehličnatého lesa jako ekosystému je mnohem vyšší než biodiverzita louky jako ekosystému. Na louce máme 2-3 třídy ekobiomorfů a v tmavém jehličnatém lese 8-10 tříd. Na louce je mnoho druhů, ale všechny patří buď do třídy ekobiomorfů vytrvalých mezofytických letních zelených trav, nebo do třídy jednoletých trav, případně do třídy zelených mechů. V lese jsou různé třídy ekobiomorfů: tmavé jehličnaté stromy, listnaté stromy, opadavé keře, opadavé keře, vytrvalé mezofytní letní zelené trávy, zelené mechy, epigeické lišejníky, epifytické lišejníky.

Biodiverzita organismů v biosféře se neomezuje pouze na diverzitu taxonů a diverzitu ekobiomorfů živých organismů. Můžeme se například ocitnout v oblasti, která je zcela obsazena jedním místním elementárním ekosystémem – rašeliništěm nebo vlhkým olšovým lesem u ústí velké řeky. V jiné oblasti se na stejně velkém území setkáme minimálně s 10-15 typy místních elementárních ekosystémů. Ekosystémy jehličnatých-listnatých lesů na dně říčních údolí jsou zde přirozeně nahrazovány ekosystémy cedrovo-dubových smíšených křovinových lesů na jižních mírných svazích hor, modřínovo-dubovými smíšenými bylinnými lesy na severních mírných svazích hory, smrkové-jedlové lesy v horní části severních strmých svahů hor a ekosystémy stepní louky a trsová vegetace na strmých jižních svazích hor. Není těžké pochopit, co to je vnitrokrajinná rozmanitost ekosystémů určuje nejen rozmanitost jejich druhů a ekobiomorfů, ale také rozmanitost ekologického krajinného pozadí, spojené především s rozmanitostí forem reliéfu, rozmanitostí půd a podložních hornin.