BIODIVERZITÁS: JELLEMZŐK, FONTOSSÁG ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2026

A biológiai sokféleség vagy a biológiai sokféleség a "biodiverzitás" rövidítése, és a jelenlévő szerves lények sokféleségére utal. Ez a fogalom különféle szinteken érthető meg, legyen az taxonómiai, funkcionális, filogenetikai, genetikai vagy trofikus.

A korai életkorban egyetlen faj által lakott régió (evolúciós szempontból), amely genetikailag homogén egyénekből áll, és diszkrét földrajzi területeken és szűk élőhelyek körében terjed, ökoszisztéma lesz alacsony biológiai sokféleséggel.

A biológiai sokféleség magában foglalja a régión belüli különféle fajokat és biológiai változásaikat.

Forrás: pixabay.com

Ezzel szemben egy olyan élőhely, ahol több faj van - némelyik ősi, mások, amelyek specifikációs folyamata nemrégiben történt -, amelyek genetikai anyaga heterogén és széles körben elterjedt, egy nagy diverzitású régió lenne.

A magas és az alacsony viszonylagos viszonyok. Ezért számos mutató és paraméter lehetővé teszi számunkra, hogy számszerűsítsük egy régió sokféleségét, például a Shannon és a Simpson indexet. Ezek alapján látjuk, hogy az élő szervezetek eloszlása ​​nem egységes a bolygón. Nagyobb sokféleséget általában akkor találunk, amikor közelebb kerülünk a trópusokhoz.

A biológiai sokféleség két egymást kiegészítő tudományág segítségével tanulmányozható: az ökológia és az evolúciós biológia. Az ökológusok elsősorban a helyi sokféleséget befolyásoló tényezőkre összpontosítanak, amelyek rövid idő alatt működnek.

Az evolúciós biológusok a maga részéről a magasabb idő skáláira összpontosítanak, többek között a kihalási eseményekre, az adaptációk generálására és a specifikációkra.

Az elmúlt 50 évben az emberi jelenlét, a globális felmelegedés és más tényezők jelentős számú faj elterjedését és sokféleségét változtatták meg. A biodiverzitás ismerete és számszerűsítése alapvető elemei a probléma megoldásának megfogalmazásához.

Mi a biológiai sokféleség?

A biodiverzitás fogalmát az ökológiai szakirodalomban elsőként 1988-ban E. O Wilson használta. A biológiai sokféleség fogalmát azonban a 19. század óta fejlesztették, és ma is széles körben használják.

A biodiverzitás az életformák sokféleségére utal. Ez kiterjed a szervezet minden szintjére, és evolúciós vagy ökológiai (funkcionális) szempontból osztályozható.

Vagyis a sokféleséget nem csak a fajok számának megértésében kell érteni. A többi taxonómiai és környezeti szintű változékonyságnak is van hatása, amint később meglátjuk.

A biológiai sokféleséget arisztotelészi idők óta tanulmányozták. Az élet iránti kíváncsiság és a rend kialakításának szükségessége vezetett a filozófusoknak az élet különféle formáinak tanulmányozására és tetszőleges osztályozási rendszerek felállítására. Így születtek a szisztematika és a taxonómia tudományai, és ezért a sokféleség tanulmányozása.

A biodiverzitás jellemzői

Genetikai változatosság

A biológiai sokféleség különböző léptékben tanulmányozható, a genetikától kezdve. Egy szervezet több ezer génből áll, amelyeket a DNS-ben csoportosítanak, amely a sejtjeiben szerveződik.

A gén különböző formái (allélekként ismertek) és az egyének közötti kromoszómák variációi genetikai sokféleséget alkotnak. Egy kis populáció, amelynek genomja tagjai között homogén, kissé változatos.

Az a genetikai variabilitás, amelyet ugyanazon faj egyedei között találunk, többféle folyamat eredménye, mint például: mutációk, rekombináció, genetikai polimorfizmusok, a génkészlet izolálása, lokális szelektív nyomások és gradiensek.

A variáció az evolúció és az adaptációk generációjának alapja. A változó populáció reagálhat a környezeti feltételek megváltozására, míg a kis eltérés a populáció csökkenéséhez vezethet, vagy szélsőséges esetekben a faj helyi kihalásához vezethet.

Ezenkívül a populáció genetikai változékonyságának ismerete elengedhetetlen a hatékony védelmi tervek kidolgozásához, mivel ez a paraméter befolyásolja a fajok ellenálló képességét és perzisztenciáját.

Egyéni sokféleség

A szervezettség ezen szintjén eltéréseket találunk az egyes szervezetek anatómiája, élettana és viselkedése szempontjából.

A népesség sokszínűsége

A biológiában a populációkat ugyanazon faj egyedeinek halmazaként definiáljuk, amelyek időben és térben együtt élnek és potenciálisan szaporodhatnak.

Népesség szintjén az azt alkotó egyének genetikai variációja hozzájárul a biodiverzitáshoz, és ismét az adaptív evolúció alapja. Ennek egyértelmű példája az emberi populáció, ahol minden egyén érzékelhető fenotípusos eltéréseket mutat.

Azok a fajok, amelyekben nincs genetikai variáció és azonos populációval rendelkeznek, hajlamosabbak a kihalásra, mind a környezeti, mind az ember által kiváltott okok miatt.

Sokszínűség fajszinten

Ha felmegyünk a szervezet szintjére, elemezhetjük a biodiverzitást fajok szerint. A biológiai sokféleséget gyakran vizsgálják ezen a szinten az ökológusok és a természetvédelmi biológusok.

A fajszint feletti sokféleség

Folytathatjuk a fajszint feletti biodiverzitás elemzését. Vagyis, figyelembe véve a taxonómiai osztályozás más szintjeit, mint például a nemzetségeket, a családokat, a rendeket stb. Ez azonban gyakoribb a paleontológiával kapcsolatos tanulmányokban.

Így felfelé léphetünk a méretarányban, amíg meg nem találjuk a biogeográfia által végzett összehasonlításokat, ami nem más, mint a fajok differenciált gazdagságának felismerése a nagy földrajzi régiókban.

Hogyan mérik a biodiverzitást?

A biológusok számára fontos, hogy legyenek olyan paraméterek, amelyek lehetővé teszik a biológiai sokféleség számszerűsítését. E feladat elvégzéséhez különféle módszerek vannak, amelyek funkcionális vagy elméleti szempontból mérhetők.

A funkcionális mérési kategóriák magukban foglalják a genetikai, faj- és ökoszisztéma-diverzitást. Az elméleti perspektíva az alfa-, béta- és gamma-sokféleségen alapul. Hasonlóképpen egy közösséget ki lehet értékelni a fizikai tulajdonságainak leírásával.

A fajok sokféleségét mérő statisztikai mutatók használata gyakori. Ezek kombinálják a két fontos mérést: a mintában szereplő összes faj számát és relatív bőségüket. Ezután leírjuk azokat az intézkedéseket és mutatókat, amelyeket az ökológusok leginkább használnak.

Alfa, béta és gamma sokféleség

Az alfa-, béta- és gamma-diverzitás a sokféleség három szintje, amelyet az IUCN (a Természetvédelmi Nemzetközi Unió) elismert. Ezt a megközelítést Robert Harding Whittaker növény-ökológus 1960-ban javasolta, és még ma is alkalmazzák.

Az alfa-sokféleség a fajok száma helyi szinten, azaz az élőhelyen vagy az ökológiai közösségen belül. A béta a különbség a fajok összetételében a közösségek között. Végül a gamma megmutatja a fajok számát regionális szinten.

Ennek a megosztásnak azonban hátrányai vannak, amikor meghatározzuk a helyi területet és azt, hogy hogyan lehet objektíven körülhatárolni egy régiót - pusztán a biológiailag értelmetlen politikai határokon túl.

A határ meghatározását a tanulmány kérdése és az érintett csoport befolyásolja, tehát a fenti kérdésekre nincs egyértelmű válasz.

A biodiverzitással kapcsolatos legtöbb ökológiai tanulmányban a hangsúly általában az alfa-sokféleségre koncentrál.

Alfa-sokféleség

Az alfa-sokféleséget általában a fajgazdagság és a faji egyenlőség szempontjából fejezik ki. Az elvégzett mintavétel során a kutató által választott hely vagy terület az egész közösséget képviseli. Így az első lépés a terület biológiai sokféleségének mérése az ott élő fajok számának és nevének felsorolása.

A fajok száma egy közösségen vagy területen belül a fajgazdagság. Ezen paraméter ismeretében más kritériumokat elemezzünk, nevezetesen: taxonómiai egyediség, taxonómiai divergencia, ökológiai jelentőség és többek között a fajok közötti kölcsönhatások.

Általában a fajgazdagság - és általában a biodiverzitás - növekszik, amikor kibővítjük a vizsgált területet, vagy ha nagyobbról alacsonyabb hosszra és szélességre (az Egyenlítőre) haladunk.

Figyelembe kell vennünk, hogy nem minden faj járul hozzá azonos módon a terület sokféleségéhez. Ökológiai szempontból a biodiverzitás különféle dimenzióit számos trófea és különböző életciklusok képviselik, amelyek eltérően járulnak hozzá.

Egyes fajok jelenléte a térségben képes növelni az ökológiai közösségek sokszínűségét, másoké nem.

Béta sokféleség

A béta sokféleség a közösségek közötti sokféleség mérőszáma. Ez a fajok változásának sebességét és fokát mutatja egy gradiensen vagy az egyik élőhelyről a másikra.

Például ez az intézkedés megvizsgálná a hegy lejtőjénél a sokféleség összehasonlítását. A béta sokféleség hangsúlyozza a fajösszetétel időbeli változását is.

Gamma sokféleség

A gamma sokféleség a sokféleséget egy magasabb térbeli szintből számolja. Ez felel a fajok sokféleségének széles földrajzi tartományon belüli magyarázatáért. Alapvetően az alfa-diverzitás és a különbség (béta) fokának a terméke.

Így a gamma sokféleség az a sebesség, amellyel további fajokat találnak, és megvizsgálják azok földrajzi helyettesítését.

Fajdiverzitási indexek

Az ökológiában a sokféleségi mutatókat széles körben használják azzal a céllal, hogy matematikai változókkal számszerűsítsék.

A sokféleségi mutatót statisztikai összefoglalóként definiálják, amely a különféle élőhelyekben létező helyi fajok számát méri. Az index lehet domináns vagy részvényes (az egyenesség kifejezést angolul használják).

Shannon diverzitási index

A Shannon-indexet, vagy a Shannon-Weaver-indexet népszerûen alkalmazzák a specifikus biodiverzitás mérésére. H '-vel ábrázolva, és az index értékek csak a pozitív számok között ingadoznak. A legtöbb ökoszisztémában az értékek 2 és 4 között vannak.

A 2 alatti értékeket viszonylag nem nagyon változatosnak tekintik, például egy sivatagban. Míg a 3-nál nagyobb értékek a sokféleségre utalnak, mint például a neotropikus erdő vagy a zátony.

Az index értékének kiszámításához figyelembe veszik a fajok számát (gazdagság) és azok relatív számát (bőségét). Az index maximális értéke általában közel 5 és a minimális értéke 0, ha csak egy faj van, vagyis nincs diverzitás. A 0 Shannon-indexű ökoszisztéma lehet monokultúra.

Simpson diverzitási index

A Simpson-indexet D betű reprezentálja, és méri annak valószínűségét, hogy a mintából két véletlenszerűen kiválasztott egyén ugyanabba a fajba tartozik, vagy egy másik taxonómiai kategóriába tartozik.

Hasonlóképpen, a Simpson diverzitási indexét 1-D-ben fejezik ki (az előző bekezdésben ismertetett index). Az érték 0 és 1 között van, és az előző esettel ellentétben azt a valószínűséget képviseli, hogy két véletlenszerűen vett egyén különböző fajokhoz tartozik.

Egy másik módja annak kifejezésére a kölcsönös index használatával: 1 / D. Ily módon az 1 értéke olyan közösséget eredményez, amelyben csak egy faj található. Az érték növekedésével a nagyobb sokféleségre utal.

Noha a Shannon-index és a Simpson-index a legnépszerűbb az ökológiai irodalomban, vannak olyanok is, mint a Margalef, a McIntosh és a Pielou-index.

Miért kellene számszerűsíteni a biodiverzitást?

Az előző szakaszban részletesen ismertettük azokat a matematikai eszközöket, amelyek az ökológusok rendelkeznek a biológiai sokféleség számszerűsítésére. Mire használhatók ezek az értékek?

A biológiai sokféleség mérése alapvető fontosságú, ha meg akarja figyelni, hogy a sokféleség hogyan ingadozik, az ökoszisztémákat pusztító környezeti változások függvényében, mind a természetes, mind az ember által előidézett ökoszisztémákban.

A biológiai sokféleség az evolúció eredményeként: hogyan jön létre a biológiai sokféleség?

Az élet a Földön legalább 3,5 milliárd évvel ezelőtt kezdődött. Ebben az időszakban a szerves lények sugárzottak különböző formáikban, amelyeket ma megfigyelünk a bolygón.

Különböző evolúciós folyamatok felelősek ennek a hatalmas sokféleségnek. A legfontosabbak között szerepel a következők: felszabadulás a versenytől, ökológiai divergencia és koevolúció.

A verseny felszabadítása

Különböző, mind a jelenlegi, mind a kihalt fajokra összpontosító tanulmányok kimutatták, hogy az organizmusok sora hajlamos gyorsan diverzifikálni, ha vannak ökológiai lehetőségek - azaz „üres” fülkék.

Ha egy organizmuscsoport egy ragadozóktól mentes térséget gyarmatosít és kevés versenygel (például egy lakatlan sziget), akkor hajlamos a diverzifikációra, elfoglalva a rendelkezésre álló ökológiai réseket. Ezt a jelenséget adaptív sugárzásnak hívják.

Például a dinoszauruszok kihalása után több szabad fülke maradt, amelyeket később az emlősök sugárzása foglalkoztatott.

Ökológiai divergencia

Vannak olyan kulcsfontosságú alkalmazások, amelyek lehetővé teszik az organizmusok számára, hogy számos ökológiai rést elfoglaljanak. Ezek az organizmusok ugyanazt az adaptív zónát foglalják el, tehát hasonló „ökológiai tereket” foglalnak el. Ha két faj nagyon hasonló ökológiai rést oszt meg, akkor fokozódik a verseny közöttük.

Az ökológiai elméletek szerint két faj nem versenyezhet korlátlanul, mert az egyik faj végül kiszorítja a másikot. Egy másik lehetséges forgatókönyv az, hogy az egyik faj képes egy másik erőforrás kiaknázására azzal a céllal, hogy csökkentse a versenyt partnerével.

Ily módon a fajok azon képessége, hogy új erőforrásokat és új élőhelyeket használhassanak ki, hozzájárult a biológiai sokféleség időbeli növekedéséhez.

Koevolúció

A különféle kölcsönhatások, amelyek a különféle fajok szervezetei között létezhetnek, evolúciós következményekkel járnak, és felelősek a biodiverzitás egy részéért. Néhány faj forrásokat biztosít társaik számára. Így ezek egyikének diverzifikációja a többi faj diverzifikációjához vezet.

A ragadozók és zsákmányuk közötti koevolúciót a sokféleség forrásának is tekintik. Ha a ragadozó új adaptációt generál, akkor ezt (bizonyos esetekben) a ragadozóban történő adaptáció kíséri.

A koevolúció és a biológiai sokféleség nagyon szemléltető példája a csíraszámú állatok nagy száma, gerinctelen beporzóik sokféleségével összefüggésben.

fontosság

Az emberi társadalom több szempontból is függ a biodiverzitástól. A biológiai sokféleség értéke általában szubjektív fogalom lehet és az egyes személyektől függ, tehát ezt az értéket belső vagy belső értékként, valamint instrumentális vagy külső értékként osztályozzák.

Belső és külső érték

A külső értéket az emberi társadalomban alkalmazott felhasználás vagy alkalmazás határozza meg, például többek között étel, gyógyszer előállítása. Hasonlóképpen, a külső érték alkalmazható lehet más élőlények előnyeire is, de az embereket gyakran figyelembe veszik.

Például különféle rovarok, madarak és emlősök beporzó szerepet játszanak az ökoszisztémákban, és jelentős számú gazdaságilag fontos növény reprodukcióját közvetítik. Erre példa a méhek és a denevérek.

Ezzel szemben a biodiverzitás belső értéke idegen az ökoszisztéma-szolgáltatások számára, amelyeket az élőlények nyújthatnak a környezetnek. Arra a feltevésre támaszkodik, hogy minden szervezetnek joga van az élethez, ahogy az emberek is.

Ez az érték nem áll kapcsolatban a szervezet megjelenésével vagy esztétikájával, mivel ez a paraméter része a külső értékeknek. Mivel a fogalomnak erős filozófiai eleme van, ezért nehéz megérteni. Egyes közgazdászok például úgy vélik, hogy definíciójuk hiányos.

Egyéb osztályozások

A biodiverzitás fontosságának osztályozására más módok is vannak, megkülönböztetve a szervezeteket, amelyek gazdasági értéket képviselnek a piac számára, és azokat, amelyeknek nincs ilyen értéke.

A többi osztályozás bonyolultabb és több kategóriát tartalmaz. Például Kellert (1996) által javasolt osztályozás kilenc kategóriát foglal magában: utilitárius, naturalista, ökológiai-tudományos, esztétikai, szimbolikus, humanista-moralizáló, dominionista és negativista.

Biodiverzitás Latin-Amerikában

Latin-Amerikában kiterjedt biológiai sokféleség található. Jelenleg e régiók számos ökoszisztémáját veszélyezteti, elsősorban antropogén tényezők.

Ezért a legtöbb országban vannak védett területek, például parkok, rezervátumok, szentélyek és természeti emlékek, amelyek a régió fajainak védelmét célozzák.

Az alábbiakban leírjuk a legrelevánsabb latin-amerikai országok biodiverzitását, amelyek a legnagyobb globális sokszínűséggel rendelkeznek.

Biodiverzitás Mexikóban

Mexikó a fajok számát tekintve rendkívül sokszínű ország, közel 70 000 állat- és növényfajhoz tartozik, ebből több mint 900 endemikus a régióban. Világszerte sokféleségében az első helyek egyikét foglalja el.

Ezt a hatalmas biodiverzitást több tényezőnek tulajdonítják, elsősorban az ország komplex helyzetét és topográfiáját, valamint az éghajlati sokféleséget. Az ökoszisztéma szintjén Mexikó ugyanolyan sokrétű, mindenféle természetes környezetet és ökorégiót mutat be.

Biodiverzitás Kolumbiában

Ebben a sokoldalú országban több mint 62 000 faj található, közülük számos Kolumbiában endemikus. A világon a legtöbb madárfaj és orchidea található.

Az ökoszisztémák tekintetében a régiók széles választékát találjuk meg. A kolumbiai sokféleséget általában az úgynevezett "sokféleség forró pontjaiba" sorolják, amelyek megfelelnek az Andok és a Tumbes-Chocó-Magdalena régióknak.

Biodiverzitás Peruban

Megkönnyebbülésének és földrajzi helyzetének köszönhetően Peru a nagy biológiai sokféleségű ország. Valójában az a sokoldalú országon belül is található. Számos faja endemikus a régióban.

Az ökoszisztéma szempontjából változatos, tipikus óceáni fajokkal (a Niño és Humboldt-áramlatok befolyásolva), a parti sivatagokkal, a különféle erdőkkel, vörös, mangrove, préri, páramo, az Amazon és a szavannákkal..

Biodiverzitás Argentínában

Argentína egy olyan ország, amelyet magas biológiai sokféleség jellemez, és amely életét teszi hatalmas földrajzi területén. Hegyvidéki környezetben, szavannákban és szubtrópusi éghajlattal Argentína számos növény és állat otthona, kiemelve a nagymacskák és a vízi emlősök jelenlétét.

Biodiverzitás Venezuelában

Venezuela egy nagyvállalati ország, amelynek több mint 20 000 állat- és növényfaja van elosztva a terület egész területén. Mint a fent említett országokban, a sokszínűséget gyakran az éghajlati és topográfiai heterogenitásnak tulajdonítják.

Az ökoszisztémák szempontjából Venezuela mindenféle régiót bemutat, beleértve az erdőket, a síkságot, a páramosokat, a szavannákat, a hegyeket, a sivatagokat stb., Mindegyikük jellemző fajcsoportjával. Az előző országokhoz hasonlóan a fajok nagy része endemikus a régióban.

Biológiai sokféleség Európában

Biodiverzitás Spanyolországban

Spanyolország kiemelkedik azzal, hogy egész Európában az egyik legnagyobb biodiverzitással rendelkezik, kiemelve az emlősök és hüllők jelenlétét.

A félsziget állapota az éghajlat szempontjából széles variabilitást élvez, ez meghatározó tényező a fajok számában, és megkülönbözteti Európától a többi térségtől. A hegyvidéki dombormű szintén fontos változó.

Irodalom

1. Curtis, H. és Schnek, A. (2006). Meghívó a biológiához. Panamerican Medical Ed.
2. Eldredge, N. (szerk.). (1992). Szisztematika, ökológia és biodiverzitás válság. Columbia University Press.
3. Freeman, S., és Herron, JC (2002). Evolúciós elemzés. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolúció. Sinauer.
5. Naeem, S., Chazdon, R., Duffy, JE, Prager, C. és Worm, B. (2016). Biodiverzitás és az emberi jólét: a fenntartható fejlődés nélkülözhetetlen összeköttetése. Eljárás. Biological Sciences, 283 (1844), 20162091.
6. Naeem, S., Prager, C., Weeks, B., Varga, A., Flynn, DF, Griffin, K.,… Schuster, W. (2016). A biodiverzitás mint többdimenziós konstrukció: áttekintés, keret és esettanulmány a növényevők növények biológiai sokféleségére gyakorolt ​​hatásáról. Eljárás. Biological Sciences, 283 (1844), 20153005.
7. Nemzeti Kutatási Tanács. (1999). A biodiverzitás perspektívái: szerepének értékelése az állandóan változó világban. National Academies Press.
8. Scheiner, SM, Kosman, E., Presley, SJ és Willig, MR (2017). A biodiverzitás alkotóelemei, különös tekintettel a filogenetikai információkra. Ökológia és evolúció, 7 (16), 6444–6454.