ΔΙΑΛΕΞΗ 2

ΘΕΜΑ: Σύγχρονες έννοιες της βιολογικής ποικιλότητας

ΣΧΕΔΙΟ:

1. Η έννοια της βιοποικιλότητας.

2. Σημασία της βιοποικιλότητας.

2.1. Η σημασία της βιοποικιλότητας για τη βιόσφαιρα.

2.2. Η αξία της βιοποικιλότητας για τον άνθρωπο.

2.2.1. πρακτική αξία.

2.2.2. Αισθητική αξία της βιοποικιλότητας.

3. Βιολογία της διατήρησης της άγριας ζωής.

4. Η βιοποικιλότητα είναι η βάση της ζωής στη Γη.

5. Δομή και επίπεδα βιοποικιλότητας.

5.1. γενετική ποικιλότητα.

5.2. ποικιλότητα των ειδών.

5.3. Ποικιλομορφία οικοσυστημάτων.

6. Ποσοτικοί δείκτες βιοποικιλότητας.

6.1. Λογιστική για τη βιοποικιλότητα.

6.2. Βιοποικιλότητα και «πλούτος ειδών».

6.3. Μέτρηση της βιολογικής ποικιλότητας.

7. Δυνατότητα φυσικών πόρων της Ρωσίας.

1. Η έννοια της βιοποικιλότητας

Η ιδέα της βιολογικής ποικιλότητας ως μοναδικής ιδιότητας της ζωντανής φύσης και ο ρόλος της στη διατήρηση της ζωής στη Γη έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος των σύγχρονων απόψεων για τη σχέση φύσης και κοινωνίας. Για πρώτη φορά, η φράση «βιολογική ποικιλότητα» χρησιμοποιήθηκε από τον G. Bates (1892) στο έργο του «Naturalist in the Amazon», ο οποίος παρατήρησε περίπου 700 είδη πεταλούδων κατά τη διάρκεια μιας ωριαίας εκδρομής.

Η έννοια της «βιοποικιλότητας» μπήκε σε ευρεία επιστημονική χρήση το 1972 στη Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών στη Στοκχόλμη για το Περιβάλλον, όπου οι οικολόγοι κατάφεραν να πείσουν τους πολιτικούς ηγέτες των χωρών της παγκόσμιας κοινότητας ότι η προστασία της άγριας ζωής πρέπει να αποτελεί προτεραιότητα σε κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα. στη γη.

Είκοσι χρόνια αργότερα, το 1992, στο Ρίο ντε Τζανέιρο, κατά τη διάρκεια της Διάσκεψης του ΟΗΕ για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη, εγκρίθηκε η Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα, την οποία υπέγραψαν περισσότερες από 180 χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ρωσίας. Η ενεργός εφαρμογή της Σύμβασης για τη Βιοποικιλότητα στη Ρωσία ξεκίνησε μετά την επικύρωσή της από την Κρατική Δούμα το 1995. Σε ομοσπονδιακό επίπεδο, εγκρίθηκαν ορισμένοι περιβαλλοντικοί νόμοι και το 1996, με Διάταγμα του Προέδρου της Ρωσικής Ομοσπονδίας, εγκρίθηκε η «Έννοια της μετάβασης της Ρωσικής Ομοσπονδίας στη βιώσιμη ανάπτυξη», η οποία εξετάζει τη διατήρηση της βιοποικιλότητας ως μια από τις σημαντικότερες κατευθύνσεις για την ανάπτυξη της Ρωσίας. Η Ρωσία, όπως και άλλες χώρες που έχουν υπογράψει και επικυρώσει τη Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα, δεν ενεργεί μόνη της. Το έργο του Παγκόσμιου Ταμείου για το Περιβάλλον (GEF) για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας της Ρωσίας, που χρηματοδοτείται από τη Διεθνή Τράπεζα για την Ανασυγκρότηση και την Ανάπτυξη, ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 1996. Έκτοτε, η Εθνική Στρατηγική για τη Διατήρηση της Βιοποικιλότητας της Ρωσίας αναπτύχθηκε και εγκρίθηκε το 2001, αναπτύσσονται μηχανισμοί για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας, υποστηρίζονται εθνικά πάρκα και φυσικά καταφύγια και λαμβάνονται μέτρα για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας και τη βελτίωση της περιβαλλοντικής κατάστασης στη διάφορες περιοχές. Το έργο GEF και η Εθνική Στρατηγική, μαζί με άλλα έργα διατήρησης της βιοποικιλότητας, προβλέπουν την ανάπτυξη και εφαρμογή εκπαιδευτικών προγραμμάτων ως τομείς προτεραιότητας.

2. Σημασία της βιοποικιλότητας

2.1. Σημασία της βιοποικιλότητας για τη βιόσφαιρα

Η αρχή της ανθρώπινης αλληλεπίδρασης με τη βιοποικιλότητα του πλανήτη μπορεί να απεικονιστεί λαμβάνοντας υπόψη την κλίμακα της ανθρώπινης επιρροής στα φυσικά συστήματα και τον ρόλο που παίζει η βιοποικιλότητα στη διατήρηση της ζωής στη Γη. Η κύρια προϋπόθεση για τη διατήρηση της ζωής στη Γη είναι η ικανότητα της βιόσφαιρας να δημιουργεί και να διατηρεί μια ισορροπία μεταξύ των οικοσυστημάτων που την αποτελούν. Τα οικοσυστήματα κατώτερης βαθμίδας πρέπει να είναι εδαφικά ισορροπημένα εντός της βιόσφαιρας. Με άλλα λόγια, η Γη πρέπει να έχει τον απαιτούμενο αριθμό τούνδρας, δάση, ερήμους κ.λπ. - ως βιώματα, και μέσα στην βίωμα της τούνδρας, πρέπει να διατηρηθεί η βέλτιστη τούνδρα και μέσα στο βίωμα του κωνοφόρου δάσους - η βέλτιστη δασική κάλυψη. Και ούτω καθεξής στα μικρότερα οικοσυστήματα όπως λιβάδια, δάση, λίμνες κ.λπ.

Η λειτουργία του πλανήτη στο σύνολό του και η κλιματική του ισορροπία οφείλεται στην αλληλεπίδραση των κύκλων του νερού, του άνθρακα, του αζώτου, του φωσφόρου και άλλων ουσιών που οδηγούνται από την ενέργεια των οικοσυστημάτων. Η βλάστηση είναι ο σημαντικότερος παράγοντας για την πρόληψη της διάβρωσης, τη διατήρηση του καλλιεργήσιμου στρώματος της γης, τη διασφάλιση της διείσδυσης και την αναπλήρωση των αποθεμάτων υπόγειων υδάτων. Χωρίς επαρκές επίπεδο βιοποικιλότητας των υγροτοπικών οικοσυστημάτων, είναι αδύνατο να αποτραπεί ο ευτροφισμός των υδάτινων σωμάτων, και ένα υψηλό επίπεδο ποικιλότητας ειδών των ζώων αποτελεί εγγύηση για τη σταθερότητα οποιουδήποτε οικοσυστήματος και της βιόσφαιρας στο σύνολό της.

Εκατομμύρια είδη ζώων και φυτών υποστηρίζουν τις απαραίτητες συνθήκες για τη συνέχιση της ζωής στη Γη. Ίσως ένας μικρότερος αριθμός ειδών θα μπορούσε να παρέχει αυτές τις προϋποθέσεις, αλλά τι είναι, αυτός ο επαρκής αριθμός ειδών; Κανείς δεν ξέρει. Δεν γνωρίζει επίσης τη γραμμή πέρα ​​από την οποία, με τη μείωση της βιοποικιλότητας, θα ξεκινήσει η μη αναστρέψιμη καταστροφή των οικοσυστημάτων και η ζωή θα φτάσει στο χείλος της ύπαρξης. Όταν η βιοποικιλότητα καταστρέφεται, δεν υπάρχουν αξιόπιστοι τρόποι αντιστάθμισης της απώλειας.

2.2. Η σημασία της βιοποικιλότητας για τον άνθρωπο

2.2.1. Πρακτική αξία

Μια πραγματιστική θεώρηση της βιοποικιλότητας μας επιτρέπει να τη δούμε ως μια ανεξάντλητη πηγή βιολογικών πόρων. Οι βιολογικοί πόροι μας παρέχουν όλα τα είδη προϊόντων: τρόφιμα, ίνες για την κατασκευή ρούχων, βαφές, συνθετικές ουσίες, φάρμακα κ.λπ. Αποτελούν τη βάση των περισσότερων ανθρώπινων δραστηριοτήτων και η κατάσταση της παγκόσμιας οικονομίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από αυτά. Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο σε πολλά οικοσυστήματα, έχουν συμβάλει στην πρόοδο στην παραγωγή τροφίμων.

Η σύγχρονη ιατρική δείχνει έντονο ενδιαφέρον για τους βιολογικούς πόρους με την ελπίδα να αποκτήσει νέες θεραπείες για ασθένειες. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποικιλομορφία των ζωντανών όντων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευκαιρία για ανακάλυψη νέων φαρμάκων. και η ιστορία της ιατρικής παρέχει εξαιρετικά παραδείγματα αυτής της δυνατότητας. Δυνητικά, οποιοδήποτε είδος μπορεί να έχει εμπορική αξία ή να χρησιμοποιηθεί στην ιατρική. Περίπου το 40% όλων των γνωστών φαρμάκων που χρησιμοποιούνται σήμερα στην ιατρική περιέχουν ουσίες που βρίσκονται σε άγρια ​​φυτά.

Στη γεωργία, η γενετική ποικιλότητα των καλλιεργούμενων φυτών έχει μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη μεθόδων καταπολέμησης των παρασίτων. Τα κέντρα προέλευσης των καλλιεργούμενων φυτών είναι τα μέρη όπου, σε εύθετο χρόνο, ο άνθρωπος εισήγαγε για πρώτη φορά στον πολιτισμό πολλά από τα σημερινά παραδοσιακά είδη. Σε αυτές τις περιοχές, υπάρχει σαφής σύνδεση μεταξύ των γεωργικών φυτών και των άγριων συγγενών τους. Πολλά άγρια ​​προγονικά είδη και ποικιλίες σύγχρονων καλλιεργούμενων φυτών αναπτύσσονται εδώ. Οι αγρότες δείχνουν αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη γενετική ποικιλότητα των καλλιεργειών. Η γνώση των κέντρων τέτοιας ποικιλομορφίας καθιστά δυνατή την ανάπτυξη μεθόδων για την αύξηση της παραγωγικότητας των γεωργικών καλλιεργειών και την αύξηση της προσαρμοστικότητάς τους στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Η βιοποικιλότητα έχει επίσης μεγάλη σημασία για την αναψυχή. Όμορφα τοπία, ποικίλα οικοσυστήματα πλούσια σε είδη αποτελούν τη σημαντικότερη προϋπόθεση για την ανάπτυξη του τουρισμού και της αναψυχής. Η ταχεία επέκταση αυτού του είδους δραστηριότητας είναι συχνά η κύρια πηγή εισοδήματος για τον τοπικό πληθυσμό. Συχνά, μεμονωμένα είδη ζώων και φυτών γίνονται αντικείμενο αυξημένου ενδιαφέροντος.

2.2.2. Αισθητική αξία της βιοποικιλότητας

Για τους περισσότερους ανθρώπους, η λέξη «βιοποικιλότητα» έχει μια θετική χροιά. Ταυτόχρονα, στη φαντασία αναδύονται εικόνες από ένα τροπικό τροπικό δάσος, έναν κοραλλιογενή ύφαλο, ένα ξέφωτο καλυμμένο με φρύδια, όπου ένας πλούτος ζωικών και φυτικών ειδών δημιουργούν θετικά συναισθήματα. Συχνά ακόμη και ένα μεμονωμένο κομμάτι της φύσης, όπως, για παράδειγμα, ένας σκόρος γερακιού που τρέφεται με το νέκταρ του ανθισμένου φυτού τη νύχτα κατά την πτήση, αφήνει μια ανεξίτηλη εντύπωση. Η ομορφιά που ενυπάρχει στη βιοποικιλότητα είναι πηγή έμπνευσης. Τα γνήσια έργα τέχνης σπάνια μένουν χωρίς εικόνες ζώων και φυτών, είτε πρόκειται για σκαραβαίους και φίδια στο περιδέραιο της βασίλισσας Κλεοπάτρας είτε για ένα λιοντάρι από χρωματιστά πλακάκια στην «Ιερή Οδό» στη Βαβυλώνα. Οι ιδέες του παραδείσου, που ενσωματώνονται στον πίνακα "Paradise" του Jan Brueghel the Elder (), συνδέονται με μια πλούσια ποικιλία διαφορετικών ειδών ζώων και φυτών.

Χωρίς αισθητική απόλαυση, πολλά από τα χόμπι μας θα έχαναν το νόημά τους, είτε πρόκειται για αθλητικό ψάρεμα, κυνήγι, περπάτημα ή παρατήρηση πουλιών. Οι άνθρωποι έχουν την ανάγκη να αναλογιστούν όμορφα τοπία. Ωστόσο, η αισθητική αξία της βιοποικιλότητας είναι κάτι περισσότερο από το να θαυμάζει κανείς απλώς ένα όμορφο τοπίο. Τι θα συνέβαινε σε έναν άνθρωπο, τη διάθεσή του, την κοσμοθεωρία του, αν αντί για μια όμορφη λίμνη ή ένα κομμάτι πευκοδάσους, έβλεπε γύρω του μόνο σωρούς σκουπιδιών ή ένα τοπίο παραμορφωμένο από αγενείς παρεμβολές; Αλλά με πόση αγάπη οι συγγραφείς περιγράφουν τις εκπληκτικές εικόνες της φύσης των πλημμυρικών πεδιάδων του Δνείστερου (παρατίθενται από τα υλικά του περιοδικού Vesti SOES, Νο. 2, 2001): «Η περιοχή του στόματος είναι περίεργη και μοναδική στον πλούτο της, την ιδιαίτερη ομορφιά της . Εδώ, στη Λευκή Λίμνη, σώζονται ακόμη χωράφια με λευκά κρίνα, λείψανα νεροκάστανα, τεράστιες περιοχές καλύπτονται με κίτρινα νούφαρα. Οι ιερές Ίβισες της Αρχαίας Αιγύπτου εξακολουθούν να πετούν εδώ, ακούγεται ο ήχος των φτερών του κύκνου, άνθη μέντας, τα δάση είναι γεμάτα οικεία και απροσδόκητα αρώματα, η μουσική του τραγουδιού των πουλιών…» Προφανώς, η αισθητική πλευρά της αντίληψης της βιοποικιλότητας δεν είναι Απλά απολαμβάνοντας την ομορφιά των μεμονωμένων τοπίων. μάλλον είναι μια οργανική ανάγκη που ενυπάρχει σε κάθε άνθρωπο, αφού η αντίληψη των διαφόρων μορφών ζωής βελτιώνει αντικειμενικά την ποιότητα ζωής.

3. Βιολογία της διατήρησης της άγριας ζωής

Η βιολογία διατήρησης είναι μια διεπιστημονική επιστήμη που αναπτύχθηκε ως απάντηση στην κρίση στην οποία βρίσκεται σήμερα η βιοποικιλότητα.

Βιολογία της διατήρησης της άγριας ζωής- μια επιστημονική πειθαρχία που βασίζεται στη θεωρία και την πρακτική της διατήρησης των ειδών, της δημιουργίας νέων προστατευόμενων περιοχών, της προστασίας των υφιστάμενων εθνικών πάρκων. Οι δραστηριότητές του θα καθορίσουν τη μορφή με την οποία τα είδη και οι βιολογικές κοινότητες θα διατηρηθούν στον πλανήτη για το μέλλον.

Συγκεντρώνει ανθρώπους και γνώσεις από διαφορετικούς τομείς και στοχεύει να ξεπεράσει την κρίση της βιοποικιλότητας.

Η βιολογία της διατήρησης της άγριας ζωής έχει τρεις στόχους: πρώτον, να μελετήσει και να περιγράψει την ποικιλομορφία της άγριας ζωής. δεύτερον, να προσδιορίσει και να αξιολογήσει τον αντίκτυπο των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στα είδη, τις κοινότητες και τα οικοσυστήματα· και τρίτον, να διερευνήσει πρακτικές διεπιστημονικές προσεγγίσεις για την προστασία και την αποκατάσταση της βιολογικής ποικιλότητας.

4. Η βιοποικιλότητα είναι η βάση της ζωής στη Γη

Η διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας είναι το κεντρικό καθήκον της βιολογίας της διατήρησης της άγριας ζωής. Όπως ορίζεται από το Παγκόσμιο Ταμείο για τη Φύση (1989), βιοποικιλότητας- είναι «όλη η ποικιλία των μορφών ζωής στη γη, εκατομμύρια είδη φυτών, ζώων, μικροοργανισμών με τα σύνολα των γονιδίων τους και τα πολύπλοκα οικοσυστήματα που σχηματίζουν την άγρια ​​ζωή». Ως εκ τούτου, η βιοποικιλότητα θα πρέπει να εξετάζεται σε τρία επίπεδα. Η βιολογική ποικιλότητα σε επίπεδο ειδών καλύπτει ολόκληρο το φάσμα των ειδών στη Γη από βακτήρια και πρωτόζωα μέχρι το βασίλειο των πολυκύτταρων φυτών, ζώων και μυκήτων. Σε μικρότερη κλίμακα, η βιολογική ποικιλότητα περιλαμβάνει τη γενετική ποικιλότητα των ειδών, τόσο από γεωγραφικά απομακρυσμένους πληθυσμούς όσο και από άτομα του ίδιου πληθυσμού. Η βιολογική ποικιλότητα περιλαμβάνει επίσης την ποικιλότητα των βιολογικών κοινοτήτων, των ειδών, των οικοσυστημάτων που σχηματίζονται από τις κοινότητες και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των επιπέδων.

Για τη συνεχή επιβίωση των ειδών και των φυσικών κοινοτήτων, είναι απαραίτητα όλα τα επίπεδα βιολογικής ποικιλότητας, τα οποία είναι όλα σημαντικά και για τον άνθρωπο. Η ποικιλότητα των ειδών καταδεικνύει τον πλούτο των εξελικτικών και οικολογικών προσαρμογών των ειδών σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Η ποικιλότητα των ειδών χρησιμεύει ως πηγή διαφορετικών φυσικών πόρων για τον άνθρωπο. Για παράδειγμα, τα τροπικά τροπικά δάση, με την πλουσιότερη ποικιλία ειδών τους, παράγουν μια αξιοσημείωτη ποικιλία φυτικών και ζωικών προϊόντων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τρόφιμα, κατασκευές και φάρμακα. Η γενετική ποικιλότητα είναι απαραίτητη για κάθε είδος για τη διατήρηση της αναπαραγωγικής βιωσιμότητας, της αντοχής στις ασθένειες και της ικανότητας προσαρμογής στις μεταβαλλόμενες συνθήκες. Η γενετική ποικιλότητα των οικόσιτων ζώων και των καλλιεργούμενων φυτών είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για όσους εργάζονται σε προγράμματα αναπαραγωγής για τη διατήρηση και τη βελτίωση των σύγχρονων γεωργικών ειδών.

Η ποικιλότητα σε κοινοτικό επίπεδο είναι η συλλογική αντίδραση των ειδών σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι βιολογικές κοινότητες που βρίσκονται σε ερήμους, στέπες, δάση και πλημμυρικά εδάφη διατηρούν τη συνέχεια της κανονικής λειτουργίας του οικοσυστήματος παρέχοντας «συντήρηση» σε αυτό, για παράδειγμα, μέσω του ελέγχου των πλημμυρών, της προστασίας από τη διάβρωση του εδάφους, της διήθησης αέρα και νερού.

5. Δομή και επίπεδα βιοποικιλότητας

Σε κάθε επίπεδο βιολογικής ποικιλότητας - γενετική, ποικιλότητα ειδών και κοινότητας (οικοσυστήματος) - οι ειδικοί μελετούν τους μηχανισμούς που αλλάζουν ή διατηρούν την ποικιλότητα.

5.1. γενετική ποικιλότητα

Γενετική ποικιλότητα είναι η ποσότητα της γενετικής πληροφορίας που περιέχεται στα γονίδια των οργανισμών που κατοικούν στη Γη.

Η γενετική ενδοειδική ποικιλότητα συχνά παρέχεται από την αναπαραγωγική συμπεριφορά των ατόμων σε έναν πληθυσμό. Πληθυσμός είναι μια ομάδα ατόμων του ίδιου είδους που ανταλλάσσουν γενετικές πληροφορίες μεταξύ τους και δίνουν γόνιμους απογόνους. Ένα είδος μπορεί να περιλαμβάνει έναν ή περισσότερους διαφορετικούς πληθυσμούς. Ένας πληθυσμός μπορεί να αποτελείται από λίγα άτομα ή εκατομμύρια.

Τα άτομα σε έναν πληθυσμό είναι συνήθως γενετικά διαφορετικά μεταξύ τους. Η γενετική ποικιλότητα οφείλεται στο γεγονός ότι τα άτομα έχουν ελαφρώς διαφορετικά γονίδια - τμήματα χρωμοσωμάτων που κωδικοποιούν ορισμένες πρωτεΐνες. Οι παραλλαγές ενός γονιδίου είναι γνωστές ως αλληλόμορφά του. Οι διαφορές προκύπτουν από μεταλλάξεις - αλλαγές στο DNA που βρίσκεται στα χρωμοσώματα ενός συγκεκριμένου ατόμου. Τα αλληλόμορφα ενός γονιδίου μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη και τη φυσιολογία ενός ατόμου με διαφορετικούς τρόπους. Οι κτηνοτρόφοι φυτικών ποικιλιών και φυλών ζώων, επιλέγοντας ορισμένες παραλλαγές γονιδίων, δημιουργούν είδη υψηλής απόδοσης, ανθεκτικά στα παράσιτα, όπως καλλιέργειες (σίτος, καλαμπόκι), ζώα και πουλερικά.

Η γενετική ποικιλότητα σε έναν πληθυσμό καθορίζεται τόσο από τον αριθμό των γονιδίων με περισσότερα από ένα αλληλόμορφα (τα λεγόμενα πολυμορφικά γονίδια) όσο και από τον αριθμό των αλληλόμορφων για κάθε πολυμορφικό γονίδιο. Η ύπαρξη ενός πολυμορφικού γονιδίου οδηγεί στην εμφάνιση στον πληθυσμό ετερόζυγων ατόμων που λαμβάνουν διαφορετικά αλληλόμορφα του γονιδίου από τους γονείς τους. Η γενετική παραλλαγή επιτρέπει στα είδη να προσαρμοστούν στις περιβαλλοντικές αλλαγές, όπως η άνοδος της θερμοκρασίας ή μια νέα εστία ασθένειας. Γενικά, έχει διαπιστωθεί ότι τα σπάνια είδη έχουν μικρότερη γενετική ποικιλότητα από τα ευρέως διαδεδομένα και, κατά συνέπεια, είναι πιο επιρρεπή στον κίνδυνο εξαφάνισης όταν αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες.

5.2. Ποικιλότητα ειδών

Η ποικιλότητα των ειδών περιλαμβάνει ολόκληρο το σύνολο των ειδών που ζουν στη Γη. Υπάρχουν δύο κύριοι ορισμοί της έννοιας του είδους. Πρώτον: ένα είδος είναι μια συλλογή ατόμων, που διαφέρει από άλλες ομάδες ως προς το ένα ή το άλλο μορφολογικά, φυσιολογικά ή βιοχημικά χαρακτηριστικά. Αυτός είναι ο μορφολογικός ορισμός του είδους. Οι διαφορές στις αλληλουχίες DNA και σε άλλους μοριακούς δείκτες χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για τη διάκριση μεταξύ ειδών που είναι σχεδόν πανομοιότυπα στην εμφάνιση (όπως τα βακτήρια). Ο δεύτερος ορισμός ενός είδους είναι ένα σύνολο ατόμων μεταξύ των οποίων υπάρχει ελεύθερη διασταύρωση, αλλά δεν υπάρχει διασταύρωση με άτομα άλλων ομάδων (ο βιολογικός ορισμός ενός είδους).

Ο μορφολογικός ορισμός ενός είδους χρησιμοποιείται συνήθως στην ταξινόμηση, δηλαδή στους βιολόγους ταξινόμησης που ειδικεύονται στον εντοπισμό νέων ειδών και στην ταξινόμηση ειδών. Ο βιολογικός ορισμός ενός είδους χρησιμοποιείται συνήθως στην εξελικτική βιολογία, επειδή βασίζεται περισσότερο σε μετρήσιμες γενετικές σχέσεις παρά σε οποιαδήποτε υποκειμενικά διακριτά φυσικά χαρακτηριστικά. Ωστόσο, στην πράξη, είναι μάλλον δύσκολο να χρησιμοποιηθεί ο βιολογικός ορισμός ενός είδους, καθώς αυτό απαιτεί γνώση της ικανότητας των ατόμων να διασταυρώνονται μεταξύ τους, και αυτό, κατά κανόνα, είναι δύσκολο να έχει πρόσβαση σε πληροφορίες. Ως αποτέλεσμα, οι πρακτικοί βιολόγοι αναγκάστηκαν να μάθουν να διακρίνουν τα είδη από την εμφάνισή τους, αποκαλώντας τα μερικές φορές "μορφοείδη" ή παρόμοιους όρους, έως ότου οι ταξινομιστές τους ανέθεσαν επίσημα λατινικά ονόματα.

Η αδυναμία ξεκάθαρης διάκρισης ενός είδους από το άλλο λόγω της ομοιότητας των χαρακτηριστικών τους ή η προκύπτουσα σύγχυση στις επιστημονικές ονομασίες, συχνά μειώνει την αποτελεσματικότητα των προσπαθειών για την προστασία των ειδών.

Είναι δύσκολο να γραφτούν σαφείς, αποτελεσματικοί νόμοι για την προστασία ενός είδους, εάν δεν είναι απολύτως σαφές πώς να το αναγνωρίσουμε με ακρίβεια. Επομένως, χρειάζεται ακόμη πολλή δουλειά για τη συστηματοποίηση και ταξινόμηση όλων των ειδών που υπάρχουν στον κόσμο. Οι συστηματιστές έχουν περιγράψει μόνο το 10-30% των ειδών του κόσμου και πολλά μπορεί να εξαφανιστούν πριν περιγραφούν. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα το συντομότερο δυνατό, πολλοί ταξινομιστές πρέπει να εκπαιδευτούν, ειδικά για εργασία στις τροπικές περιοχές που αφθονούν σε είδη.

Οι δυσκολίες που σχετίζονται με την περιγραφή των νέων ειδών στην επιστήμη μας αναγκάζουν να είμαστε προσεκτικοί στην αξιολόγηση της συνολικής τους αφθονίας. Ο αριθμός των ειδών ζώων και φυτών που είναι γνωστά στην επιστήμη έχει αυξηθεί από 11.000 την εποχή του C. Linnaeus σε 2 εκατομμύρια σήμερα και συνεχίζει να αυξάνεται. Οι επιστήμονες συνεχώς περιγράφουν και ονομάζουν νέα είδη ζώων, φυτών και μικροοργανισμών. Κανείς δεν μπορεί να δώσει ακριβή αριθμό ειδών που ζουν στον πλανήτη μας, αλλά είναι γνωστό ότι ο αριθμός των ζωικών ειδών υπερβαίνει σημαντικά τον αριθμό των ειδών φυτών, μυκήτων και βακτηρίων. Είναι επίσης γνωστό ότι τα έντομα πρωτοστατούν μεταξύ των ζώων ως προς τον αριθμό των καταγεγραμμένων ειδών. Η ποικιλομορφία τους είναι τέτοια που ως προς τον αριθμό των ειδών ξεπερνούν όχι μόνο όλα τα άλλα ζώα, αλλά και τα φυτά και τους μικροοργανισμούς μαζί. Στο φυτικό βασίλειο, τα αγγειόσπερμα ή τα ανθοφόρα φυτά, κρατούν με σιγουριά την παλάμη.

5.3. Ποικιλομορφία οικοσυστήματος

Η ποικιλότητα των οικοσυστημάτων αναφέρεται στους διαφορετικούς οικοτόπους, τις βιοτικές κοινότητες και τις οικολογικές διεργασίες στη βιόσφαιρα, καθώς και την τεράστια ποικιλία οικοτόπων και διεργασιών μέσα σε ένα οικοσύστημα.

Οι ποσοτικοί δείκτες της βιοποικιλότητας στα οικοσυστήματα ποικίλλουν σημαντικά ανάλογα με την επίδραση διαφόρων παραγόντων. Πρέπει να σημειωθεί ότι η βιοκένωση περιλαμβάνει όχι μόνο είδη που ζουν συνεχώς στο οικοσύστημα, αλλά και είδη που περνούν μόνο μέρος του κύκλου ζωής τους σε αυτό (για παράδειγμα, προνύμφες κουνουπιών, λιβελλούλες).

Η σύσταση των ειδών και, γενικά, η ποικιλομορφία της βιοκένωσης μπορούν να περιγραφούν μόνο σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, αφού ο πλούτος των ειδών αλλάζει ως αποτέλεσμα των διαδικασιών μετανάστευσης και εξάλειψης των ειδών που εμφανίζονται συνεχώς στη βιοκένωση.

Ο παράγοντας χρόνος λαμβάνεται υπόψη σε κάποιο βαθμό στις υπηρεσίες περιβαλλοντικής παρακολούθησης. Έτσι, συγκεκριμένα, τα προγράμματα υδροβιολογικής παρακολούθησης στη Ρωσία απαιτούν υποχρεωτική ανάλυση σε διαφορετικές εποχές του έτους και αξιολόγηση της κατάστασης των υδάτινων σωμάτων με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται την άνοιξη, το καλοκαίρι και το φθινόπωρο.

Σε κάθε χρονική στιγμή, η βιοκένωση έχει έναν συγκεκριμένο πλούτο ειδών.

Ένα από τα συστατικά του φυσικού περιβάλλοντος είναι το ανάγλυφο της επιφάνειας της γης, το οποίο υπάρχει στη συνεχή μεταβλητότητά του στα σύνορα τριών φυσικών κελυφών ή σφαιρών του πλανήτη μας - του φλοιού της γης ή της λιθόσφαιρας, της ατμόσφαιρας και της υδρόσφαιρας. Η επιφάνεια της γης με το ανάγλυφο - γραφικά ή σκληρά βουνά, απέραντες πεδιάδες, κατά μήκος των οποίων ελίσσονται ομαλά ποτάμια, αμμόλοφοι και αμμώδεις κορυφογραμμές ερήμων, παγετώνες ψηλών βουνών - είναι η αρένα της ζωής, ένα από τα κύρια συστατικά της βιόσφαιρας.

Όσο πιο διαφορετικές είναι οι περιβαλλοντικές συνθήκες σε μια δεδομένη περιοχή, όσο περισσότερο χρόνο έχουν οι οργανισμοί στη διάθεσή τους για εξελικτικούς μετασχηματισμούς, τόσο πιο διαφοροποιημένη είναι η σύνθεση των ειδών τους εδώ. Το ανάγλυφο και η γεωλογική δομή μπορούν να δημιουργήσουν ποικίλες συνθήκες σε περιοχές με ομοιόμορφο κλίμα. Στο λοφώδες έδαφος, η κλίση και η έκθεσή του καθορίζουν τη θερμοκρασία και την περιεκτικότητα σε υγρασία του εδάφους. Σε απότομες πλαγιές, το έδαφος στραγγίζει καλά, γεγονός που συχνά οδηγεί σε έλλειψη υγρασίας για τα φυτά, αν και σε κοντινές πεδινές περιοχές το έδαφος είναι κορεσμένο με υγρασία. Σε άνυδρες περιοχές, σε πλημμυρικές πεδιάδες και κατά μήκος των κοίτης ποταμών, μπορεί κανείς συχνά να δει καλά ανεπτυγμένες δασικές κοινότητες που έρχονται σε έντονη αντίθεση με τη γύρω βλάστηση της ερήμου. Στις ζεστές και ξηρές πλαγιές των πλαγιών με νότιο προσανατολισμό, αναπτύσσονται διαφορετικά είδη δέντρων από ό,τι στον κρύο και υγρό βορρά. Το λοφώδες έδαφος συνδέεται συχνά με την ομορφιά του τοπίου, πράγμα που σημαίνει ότι εδώ συνυπάρχουν πλούσιες και διαφορετικές κοινότητες. Το γραφικό τοπίο είναι πάντα αξιοθαύμαστο. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους τα βουνά ή οι όχθες των αγαπημένων δεξαμενών χρησιμεύουν ως τόπος μαζικού προσκυνήματος για τους λάτρεις της φύσης.

Κάθε τοπίο στον πλανήτη υφίσταται αλλαγές υπό την επίδραση των κλιματικών συνθηκών. Ο φυτικός κόσμος έχει τεράστια επιρροή πάνω τους. Τα τοπία σε όλη τους την ποικιλομορφία έχουν διαμορφωθεί κατά τη διάρκεια πολλών χιλιετιών και ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αλλάζουν συνεχώς λόγω της συνεχούς αναζήτησης αποτελεσματικών μορφών χρήσης γης και εξόρυξης. Ο άνθρωπος χτίζει πόλεις και φτιάχνει δρόμους. Έτσι, τα τοπία αποτελούνται από μια σειρά από φυσικά και πολιτιστικά στοιχεία. Ενσαρκώνουν τη συλλογική μνήμη της φύσης και αυτών που την κατοικούν, αποτελώντας ένα σύνθετο στοιχείο του περιβάλλοντος.

6. Ποσοτικοί δείκτες βιοποικιλότητας

6.1. Λογιστική Βιοποικιλότητας

Οι απογραφές ποικιλότητας σε επίπεδο οικοσυστήματος πραγματοποιούνται συχνά με χρήση αεροφωτογραφιών ή δορυφορικών φωτογραφιών. Αυτό καθιστά δυνατή τη διαμόρφωση μιας ολοκληρωμένης εικόνας της ποικιλομορφίας των οικοσυστημάτων και των χαρακτηριστικών του τοπίου, καθώς και την εξαγωγή προκαταρκτικών συμπερασμάτων σχετικά με την πιθανή ποικιλότητα των ειδών. Για μια πιο ακριβή αξιολόγηση της ποικιλότητας σε επίπεδο είδους, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί πλούτο των ειδών, δηλαδή, λογιστικοποίηση όλων των ειδών που βρίσκονται σε μια δεδομένη περιοχή (αριθμός ειδών, για σύγκριση, αναφέρεται σε μια δεδομένη περιοχή). Ωστόσο, είναι προφανές ότι όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των ειδών που θα μπορεί να καταγράψει ο ερευνητής, επομένως, κατά την αξιολόγηση του πλούτου των ειδών, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη η συχνότητα εμφάνισης των ειδών. Έτσι, σε μια έκταση 4 m2, 35 είδη αγγειωδών φυτών αναπτύσσονται σε ένα προσεκτικά περιποιημένο λιβάδι. Ο ίδιος αριθμός ειδών μπορεί να βρεθεί στην ίδια παρθένα περιοχή, αλλά αν περιορίσουμε την περιοχή αναζήτησης σε 1 m2, θα μπορέσουμε να καταγράψουμε μόνο 25 είδη φυτών, καθώς πολλά είδη είναι λιγότερο κοινά εδώ. Σε ένα εγκαταλελειμμένο λιβάδι, πολλά αγγειακά φυτά εξαφανίζονται, επομένως το επίπεδο του πλούτου των ειδών εδώ είναι χαμηλότερο από ό,τι σε ένα παρθένο λιβάδι.

Οι προσπάθειες να περιγραφεί η δομή μιας σύνθετης φυσικής κοινότητας με έναν μόνο δείκτη, όπως ο πλούτος των ειδών, είναι αβάσιμες λόγω της απώλειας πολύτιμων πληροφοριών σχετικά με τη σπανιότητα ορισμένων ειδών και την κοινότητα άλλων. Ο δείκτης (δείκτης) της ποικιλότητας των ειδών λαμβάνει υπόψη τόσο τον συνολικό αριθμό των ειδών στην κοινότητα όσο και την αναλογία της αφθονίας των διαφορετικών ειδών. Υπολογίζεται προσδιορίζοντας για κάθε είδος την αναλογία των ατόμων του στο συνολικό αριθμό ατόμων στην κοινότητα.

Η μέτρηση της ποικιλότητας σε γενετικό επίπεδο είναι πιο δύσκολη. Για το σκοπό αυτό, παραδοσιακά χρησιμοποιούνται εξωτερικά κληρονομικά χαρακτηριστικά των ειδών. Με βάση αυτά τα χαρακτηριστικά, διακρίνονται διακριτές ομάδες ατόμων μέσα σε ένα είδος. Αυτό το είδος ατομικής μεταβλητότητας ονομάζεται πολυμορφισμός. Για παράδειγμα, στην ελύτρα των πασχαλίτσες υπάρχουν μοτίβα χρωστικών που είναι χαρακτηριστικά του κάθε ατόμου. Αυτό το είδος είναι ευρέως διαδεδομένο, βρίσκεται στη Σιβηρία, στην Κίνα, στην Κορεατική Χερσόνησο, στην Ιαπωνία. Τα μαύρα σκαθάρια κυριαρχούν στη Δυτική και Κεντρική Σιβηρία, και πιο ανατολικά ο πληθυσμός γίνεται πιο πολυμορφικός, με κίτρινα σκαθάρια με μαύρες κηλίδες όλο και πιο κοινά.

6.2. Βιοποικιλότητα και «Πλούτος Ειδών»

Οποιαδήποτε στρατηγική διατήρησης της βιοποικιλότητας απαιτεί ξεκάθαρη κατανόηση του πόσα είδη υπάρχουν και πώς κατανέμονται αυτά τα είδη. Μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί 1,5 εκατομμύρια είδη. Τουλάχιστον τα διπλάσια είδη παραμένουν απεριόριστα, κυρίως έντομα και άλλα τροπικά αρθρόποδα. Οι γνώσεις μας για τον αριθμό των ειδών δεν είναι ακριβείς, καθώς πολλά μη επιδεικτικά ζώα δεν έχουν έρθει ακόμη στην προσοχή των ταξινομητών. Για παράδειγμα, οι μικρές αράχνες, οι νηματώδεις, οι μύκητες του εδάφους και τα έντομα που ζουν στις κορώνες δέντρων τροπικών δασών είναι δύσκολο να μελετηθούν.

Αυτές οι ελάχιστα μελετημένες ομάδες μπορούν να αριθμούν εκατοντάδες και χιλιάδες, ακόμη και εκατομμύρια είδη. Τα βακτήρια είναι επίσης ελάχιστα μελετημένα. Λόγω της δυσκολίας ανάπτυξης και αναγνώρισής τους, οι μικροβιολόγοι κατάφεραν να αναγνωρίσουν μόνο περίπου 4.000 είδη βακτηρίων. Ωστόσο, έρευνα που διεξήχθη στη Νορβηγία για ανάλυση βακτηριακού DNA δείχνει ότι περισσότερα από 4.000 είδη βακτηρίων μπορούν να υπάρχουν σε ένα γραμμάριο εδάφους και περίπου ο ίδιος αριθμός μπορεί να βρεθεί στα θαλάσσια ιζήματα. Τέτοια υψηλή ποικιλομορφία, ακόμη και σε μικρά δείγματα, συνεπάγεται την ύπαρξη χιλιάδων ή και εκατομμυρίων ακόμη αδιευκρίνιστα βακτηριακών ειδών. Η σύγχρονη έρευνα προσπαθεί να προσδιορίσει ποια είναι η αναλογία του αριθμού των ευρέως διαδεδομένων ειδών βακτηρίων σε σύγκριση με τα περιφερειακά ή στενά τοπικά είδη.

Η έλλειψη πλήρων συλλογών καθιστά δύσκολο να κριθεί αξιόπιστα ο αριθμός των ειδών που βρίσκονται σε θαλάσσια περιβάλλοντα. Το θαλάσσιο περιβάλλον έχει γίνει ένα είδος συνόρων της γνώσης μας για τη βιολογική ποικιλότητα. Έτσι, μια εντελώς νέα ομάδα ζώων, η Loricifera, περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1983 σε δείγματα που ελήφθησαν σε μεγάλα βάθη. Μια άλλη νέα ομάδα μικρών πλασμάτων, η Κυκλιοφόρα, που βρέθηκε στην περιοχή του στόματος του νορβηγικού αστακού, περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1995. Το 1999, το μεγαλύτερο βακτήριο στον κόσμο, στο μέγεθος ενός ματιού μύγας, ανακαλύφθηκε στις ακτές της Ναμίμπια. Αναμφίβολα, πολλά περισσότερα θαλάσσια είδη που δεν περιγράφονται περιμένουν στα φτερά.

Μέχρι τώρα, μαζί με μεμονωμένα είδη, έχουν ανακαλυφθεί εντελώς νέες βιολογικές κοινότητες, ειδικά σε εξαιρετικά απομακρυσμένα ή δυσπρόσιτα μέρη για τον άνθρωπο. Ειδικές μέθοδοι μελέτης κατέστησαν δυνατό τον εντοπισμό τέτοιων ασυνήθιστων κοινοτήτων, κυρίως σε βαθιές θάλασσες και στο δάσος:

Διαφορετικές κοινότητες ζώων, κυρίως εντόμων, προσαρμοσμένες στη ζωή στις κορώνες τροπικών δέντρων. δεν έχουν ουσιαστικά καμία σύνδεση με το έδαφος. Για να διεισδύσουν στο δάσος, τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν εγκαταστήσει πύργους παρατήρησης στα δάση και τεντώνουν κρεμαστά μονοπάτια στις κορώνες.

Στον πυθμένα των βαθέων θαλασσών, που εξακολουθούν να είναι ελάχιστα κατανοητές λόγω τεχνικών δυσκολιών στη μεταφορά εξοπλισμού και ανθρώπων υπό υψηλή πίεση νερού, υπάρχουν μοναδικές κοινότητες βακτηρίων και ζώων που έχουν σχηματιστεί κοντά σε γεωθερμικές πηγές βαθέων υδάτων. Προηγουμένως άγνωστα ενεργά βακτήρια έχουν βρεθεί ακόμη και σε πεντακόσια μέτρα θαλάσσιων ιζημάτων, όπου αναμφίβολα παίζουν σημαντικό χημικό και ενεργειακό ρόλο σε αυτό το πολύπλοκο οικοσύστημα.

Χάρη σε σύγχρονα έργα γεώτρησης κάτω από την επιφάνεια της Γης, σε βάθος 2,8 km, έχουν βρεθεί διάφορες κοινότητες βακτηρίων, με πυκνότητα έως και 100 εκατομμύρια βακτήρια ανά g πετρώματος. Η χημική δραστηριότητα αυτών των κοινοτήτων μελετάται ενεργά σε σχέση με την αναζήτηση νέων ενώσεων που θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για την καταστροφή τοξικών ουσιών, καθώς και για την απάντηση στο ερώτημα της πιθανότητας ζωής σε άλλους πλανήτες.

Ο «πλούτος» των ειδών διαφορετικών κλιματικών και γεωγραφικών ζωνών είναι πολύ διαφορετικός.

Τροπικά τροπικά δάση, κοραλλιογενείς ύφαλοι, τεράστιες τροπικές λίμνες και βαθιές θάλασσες είναι τα πιο πλούσια σε είδη. Η βιολογική ποικιλότητα είναι επίσης μεγάλη σε ξηρές τροπικές περιοχές με τα φυλλοβόλα δάση, τους θάμνους, τις σαβάνες, τα λιβάδια και τις ερήμους τους. Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, οι περιοχές που καλύπτονται από θάμνους με μεσογειακό τύπο κλίματος διακρίνονται από υψηλά ποσοστά. Βρίσκονται στη Νότια Αφρική, τη νότια Καλιφόρνια και τη νοτιοδυτική Αυστραλία. Τα τροπικά τροπικά δάση χαρακτηρίζονται κυρίως από μια εξαιρετική ποικιλία εντόμων. Στους κοραλλιογενείς υφάλους και στις βαθιές θάλασσες, η ποικιλομορφία οφείλεται σε ένα πολύ ευρύτερο φάσμα ταξινομικών ομάδων. Η ποικιλομορφία στις θάλασσες συνδέεται με τη μεγάλη τους ηλικία, τις γιγάντιες περιοχές και τη σταθερότητα αυτού του περιβάλλοντος, καθώς και με την ιδιαιτερότητα των τύπων των ιζημάτων του βυθού. Η αξιοσημείωτη ποικιλία των ψαριών σε μεγάλες τροπικές λίμνες και η εμφάνιση μοναδικών ειδών στα νησιά οφείλεται στην εξελικτική ακτινοβολία σε απομονωμένους παραγωγικούς οικοτόπους.

Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι είναι επίσης ένα υπέροχο μέρος για τη συγκέντρωση των ειδών. Αποικίες μικροσκοπικών ζώων που ονομάζονται πολύποδες δημιουργούν μεγάλα οικοσυστήματα κοραλλιών συγκρίσιμα σε πολυπλοκότητα και βιοποικιλότητα με τα τροπικά τροπικά δάση. Ο μεγαλύτερος κοραλλιογενής ύφαλος του κόσμου - ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος - στα ανοιχτά της ανατολικής ακτής της Αυστραλίας καλύπτει μια έκταση περίπου 349 χιλιάδων km2. Περίπου 300 είδη κοραλλιών, 1500 είδη ψαριών, 4000 είδη οστρακοειδών και 5 είδη χελωνών έχουν βρεθεί στον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο και παρέχει θέσεις φωλιάσματος για 252 είδη πουλιών. Ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος φιλοξενεί περίπου το 8% όλων των ειδών ψαριών στην παγκόσμια πανίδα, αν και αντιπροσωπεύει μόνο το 0,1% της συνολικής επιφάνειας του ωκεανού.

Η κατάσταση του πλούτου των ειδών εξαρτάται επίσης από τα τοπικά χαρακτηριστικά της τοπογραφίας, του κλίματος, του περιβάλλοντος και της γεωλογικής ηλικίας της περιοχής. Στις επίγειες κοινότητες, ο πλούτος των ειδών συνήθως αυξάνεται με τη μείωση του υψομέτρου, την αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας και την αύξηση της βροχόπτωσης. Ο πλούτος των ειδών είναι συνήθως υψηλότερος σε περιοχές με πολύπλοκη τοπογραφία, η οποία μπορεί να προσφέρει γενετική απομόνωση και, κατά συνέπεια, τοπική προσαρμογή και εξειδίκευση. Για παράδειγμα, ένα καθιστικό είδος που ζει σε απομονωμένες βουνοκορφές μπορεί να εξελιχθεί με την πάροδο του χρόνου σε πολλά διαφορετικά είδη, το καθένα προσαρμοσμένο σε συγκεκριμένες συνθήκες στα υψίπεδα. Σε περιοχές που είναι ιδιαίτερα περίπλοκες από γεωλογική άποψη, δημιουργείται μια ποικιλία καλά καθορισμένων συνθηκών εδάφους και, κατά συνέπεια, σχηματίζονται διαφορετικές κοινότητες, προσαρμοσμένες σε έναν συγκεκριμένο τύπο εδάφους. Στην εύκρατη ζώνη, ο μεγάλος χλωριδικός πλούτος είναι χαρακτηριστικός του νοτιοδυτικού τμήματος της Αυστραλίας, της Νότιας Αφρικής και άλλων περιοχών με μεσογειακό κλίμα, με τους ήπιους, υγρούς χειμώνες και τα ζεστά, ξηρά καλοκαίρια. Ο πλούτος των ειδών των κοινοτήτων θάμνων και βοτάνων οφείλεται εδώ σε συνδυασμό σημαντικής γεωλογικής ηλικίας και πολύπλοκου εδάφους. Στον ανοιχτό ωκεανό, ο μεγαλύτερος πλούτος ειδών σχηματίζεται εκεί όπου συναντώνται διαφορετικά ρεύματα, αλλά τα όρια αυτών των περιοχών, κατά κανόνα, είναι ασταθή στο χρόνο.

Η ποικιλότητα των ειδών σχεδόν όλων των ομάδων οργανισμών αυξάνεται προς τις τροπικές περιοχές. Για παράδειγμα, η Ταϊλάνδη έχει 251 είδη θηλαστικών, ενώ η Γαλλία έχει μόνο 93, παρά το γεγονός ότι οι περιοχές και των δύο χωρών είναι περίπου ίδιες.

Ο αριθμός των εντόμων του γλυκού νερού στα τροπικά δάση είναι 3-6 φορές μεγαλύτερος από ό,τι στα εύκρατα δάση. Τα τροπικά δάση περιέχουν τον μεγαλύτερο αριθμό ειδών θηλαστικών στη Γη ανά μονάδα επιφάνειας. Στα τροπικά δάση της Λατινικής Αμερικής απαντώνται 40-100 είδη δέντρων ανά εκτάριο, ενώ στα ανατολικά της Βόρειας Αμερικής υπάρχουν 10-30 είδη.

Στο θαλάσσιο περιβάλλον παρατηρείται το ίδιο μοτίβο κατανομής όπως και στην ξηρά. Έτσι, ο αριθμός των ειδών ασκιδιών στην Αρκτική μόλις ξεπερνά τα 100, ενώ στις τροπικές περιοχές είναι πάνω από 600.

6.3. Μέτρηση βιοποικιλότητας

Εκτός από τον πλησιέστερο ορισμό της βιολογικής ποικιλότητας για τους περισσότερους βιολόγους, ως τον αριθμό των ειδών που ζουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή, υπάρχουν πολλοί άλλοι ορισμοί που σχετίζονται με την ποικιλότητα των βιολογικών κοινοτήτων σε διαφορετικά ιεραρχικά επίπεδα της οργάνωσής τους και σε διαφορετικές γεωγραφικές κλίμακες. Αυτοί οι ορισμοί χρησιμοποιούνται για να δοκιμαστεί η θεωρία ότι η αυξημένη ποικιλότητα σε διαφορετικά επίπεδα οδηγεί σε αυξημένη σταθερότητα, παραγωγικότητα και ανθεκτικότητα της κοινότητας στην εισβολή ξένων ειδών. Ο αριθμός των ειδών σε μία κοινότητα συνήθως περιγράφεται ως πλούτος ειδών ή άλφα ποικιλότητα και χρησιμοποιείται για τη σύγκριση της βιοποικιλότητας σε διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές ή βιολογικές κοινότητες.

Κατά την αξιολόγηση της άλφα ποικιλομορφίας, λαμβάνονται υπόψη δύο παράγοντες: πλούτο των ειδώνκαι ομοιομορφία της αφθονίας των ειδών(ομοιόμορφη κατανομή των ειδών ανάλογα με την αφθονία τους στην κοινότητα).

Η βήτα ποικιλότητα χαρακτηρίζει τον βαθμό διαφορών ή ομοιοτήτων μεταξύ οικοτόπων ή δειγμάτων ως προς τη σύνθεση των ειδών τους, και μερικές φορές επίσης την αφθονία των ειδών. Ο όρος εισήχθη από τον Whittaker το 1960. Μια κοινή προσέγγιση για τον καθορισμό της ποικιλότητας βήτα είναι η εκτίμηση των αλλαγών στην ποικιλότητα των ειδών κατά μήκος μιας περιβαλλοντικής κλίσης. Ένας άλλος τρόπος για να το προσδιορίσετε είναι να συγκρίνετε τη σύνθεση των ειδών διαφορετικών κοινοτήτων. Όσο λιγότερα κοινά είδη σε κοινότητες ή σε διαφορετικά σημεία της κλίσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποικιλότητα βήτα. Αυτή η διαδρομή χρησιμοποιείται σε οποιεσδήποτε μελέτες εξετάζουν τον βαθμό διαφορών στη σύνθεση των ειδών των δειγμάτων, των οικοτόπων ή των κοινοτήτων. Μαζί με μέτρα αξιολόγησης της εσωτερικής ποικιλότητας των οικοτόπων, η βήτα ποικιλότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ληφθεί μια ιδέα της συνολικής ποικιλότητας και των συνθηκών μιας δεδομένης περιοχής. Η ποικιλότητα βήτα είναι υψηλή εάν, για παράδειγμα, η σύνθεση των ειδών των κοινοτήτων βρύων είναι σημαντικά διαφορετική σε αλπικά λιβάδια γειτονικών κορυφών, αλλά η ποικιλότητα βήτα είναι χαμηλή εάν τα περισσότερα από τα ίδια είδη καταλαμβάνουν ολόκληρη τη ζώνη αλπικών λιβαδιών.

Για τη βήτα-ποικιλομορφία, χαρακτηριστικοί είναι οι δείκτες ομοιότητας που βασίζονται σε μέτρα διαφορετικότητας (μέτρο Whittaker, μέτρο, Cody, κ.λπ.), δείκτες ομοιότητας, δείκτες κοινότητας.

Η ποικιλομορφία γάμμα εφαρμόζεται σε μεγάλες γεωγραφικές κλίμακες. λαμβάνει υπόψη τον αριθμό των ειδών σε μια μεγάλη περιοχή ή ήπειρο.

Ένας σημαντικός δείκτης άλφα ποικιλότητας είναι ο δείκτης πλούτου ειδών (δείκτης πλούτου ειδών Margalef, δείκτης πλούτου ειδών Menhinik κ.λπ.).

Οι κύριες πιθανές εφαρμογές των δεικτών ποικιλότητας είναι η διατήρηση και η παρακολούθηση. Η χρήση αξιολογήσεων ποικιλότητας σε αυτές τις περιοχές βασίζεται σε δύο υποθέσεις: 1) οι πλούσιες σε είδη κοινότητες είναι πιο σταθερές από τις φτωχές σε είδη. 2) το επίπεδο ρύπανσης συνδέεται με μείωση της ποικιλότητας και αλλαγή στη φύση της αφθονίας των ειδών. Ταυτόχρονα, συνήθως χρησιμοποιούνται δείκτες πλούτου ειδών για την προστασία της φύσης και δείκτες και μοντέλα αφθονίας ειδών χρησιμοποιούνται στην περιβαλλοντική παρακολούθηση.

Οι δείκτες ποικιλομορφίας χρησιμοποιούνται σε περιβαλλοντικές μελέτες για διάφορους σκοπούς. Χρησιμοποιήθηκαν με επιτυχία στα έργα του MacArthur και των οπαδών του στη μελέτη του ανταγωνισμού των πτηνών, του κορεσμού και του βαθμού επικάλυψης των οικολογικών τους θέσεων. Αποσαφηνίστηκε η εξάρτηση της ποικιλότητας των πτηνών από την ποικιλότητα ορισμένων στοιχείων του οικοτόπου και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων.

Ο Jacobs το 1975 συνόψισε τα αποτελέσματα πολλών μελετών για την επίδραση των περιβαλλοντικών παραγόντων στην ποικιλομορφία των κοινοτήτων και καθόρισε τα ακόλουθα.

1. Η χωρική ετερογένεια αυξάνει την ποικιλομορφία.

2. Η ετερογένεια της θερμοκρασίας μπορεί να μειώσει ή να αυξήσει την ποικιλότητα ανάλογα με τη σοβαρότητα του κλίματος και άλλους παράγοντες.

3. Οι αγχωτικές περιβαλλοντικές συνθήκες συνδέονται συνήθως αρνητικά με τη διαφορετικότητα.

4. Με την αύξηση του ανταγωνισμού σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα, η ποικιλομορφία μπορεί να μειωθεί, αλλά εάν υπάρχει για μια περίοδο επαρκή για να συμβούν εξελικτικοί μετασχηματισμοί (ειδογένεση), η ποικιλομορφία μπορεί να αυξηθεί.

5. Οι εχθροί ενεργούν σαν ανταγωνισμός, η επίδρασή τους στην ποικιλία εξαρτάται από την ένταση του αντίκτυπου, τη διάρκεια και την επιρροή των εχθρών στον ανταγωνισμό μεταξύ των θυμάτων.

6. Η επίδραση της έντασης της ροής ενέργειας μέσω της κοινότητας και της ποσότητας των πόρων τροφίμων μπορεί να είναι πολύ σημαντική, αλλά η έκταση και η κατεύθυνση της επιρροής τους στην ποικιλομορφία εξαρτάται από πολλούς άλλους παράγοντες.

Κατά τη διάρκεια της περιόδου της διαδοχής, διεργασίες διαφορετικών κατευθύνσεων μπορεί να συμβούν με μια αλλαγή στην ποικιλομορφία.

Οι δείκτες ποικιλότητας χρησιμοποιούνται κατά τη σύγκριση του πληθυσμού διαφορετικών σταθμών, της εποχιακής δυναμικής των κοινοτήτων, για την οικολογική αξιολόγηση διαφόρων ειδών, τη φύση της κατανομής τους σε διαφορετικούς οικοτόπους, για τη μέτρηση του βαθμού εξειδίκευσης των ειδών σε τρόφιμα και της ποικιλότητας των τροφίμων. μερίδα ενός είδους. Οι δείκτες ποικιλομορφίας χρησιμοποιούνται επίσης με επιτυχία για την αξιολόγηση της ρύπανσης υδάτινων σωμάτων και εδαφών, ιδίως όταν συγκρίνονται τοποθεσίες στην κλίση ρύπανσης των χερσαίων οικοσυστημάτων.

7. Δυνατότητα φυσικών πόρων της Ρωσίας.

Η Ρωσία έχει ένα μοναδικό δυναμικό αναψυχής. Η χώρα έχει μια εκτεταμένη σύστημα ειδικά προστατευόμενων φυσικών περιοχώντόσο εθνικής όσο και παγκόσμιας σημασίας, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών καταφυγίων, εθνικών και φυσικών πάρκων, ιερών, φυσικών μνημείων κ.λπ. Η συνολική έκταση όλων των τύπων ειδικά προστατευόμενων φυσικών περιοχών στη Ρωσία στις αρχές του 2005 ανερχόταν σε 230 εκατομμύρια εκτάρια, ή 13% της επικράτειας της χώρας.

Η πιο παραδοσιακή μορφή εδαφικής προστασίας της φύσης, η οποία είναι πρωταρχικής σημασίας για τη διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας, είναι τα κρατικά φυσικά καταφύγια. Το σύστημα των κρατικών αποθεμάτων, ως πρότυπα αδιατάρακτων φυσικών περιοχών, αποτελεί αντικείμενο άξιας υπερηφάνειας της εγχώριας επιστήμης και του περιβαλλοντικού κινήματος. Το δίκτυο των αποθεμάτων έχει δημιουργηθεί εδώ και εννέα δεκαετίες: το πρώτο αποθεματικό - "Barguzinsky" - δημιουργήθηκε το 1916, το εκατό πρώτο - "Kologrivsky Forest" - το 2006. Η συνολική έκταση των αποθεμάτων είναι 1,6% της επικράτειας της χώρας.

Το κρατικό σύστημα των εθνικών πάρκων της Ρωσικής Ομοσπονδίας άρχισε να διαμορφώνεται σχετικά πρόσφατα: το πρώτο εθνικό πάρκο - το Σότσι - ιδρύθηκε το 1983. Από την 1η Ιανουαρίου 2005, υπήρχαν 35 εθνικά πάρκα στη χώρα, που καταλάμβαναν το 0,41% της έκτασης της χώρας.

Τις τελευταίες δεκαετίες, ο αριθμός και η συνολική έκταση των φυσικών καταφυγίων και των εθνικών πάρκων έχουν αυξηθεί σημαντικά. Από τα 101 καταφύγια της χώρας, τα 27 έχουν το διεθνές καθεστώς αποθεμάτων βιόσφαιρας, τα 11 υπάγονται στη δικαιοδοσία της Σύμβασης για την Προστασία της Πολιτιστικής και Φυσικής Κληρονομιάς. Τρία εθνικά πάρκα έχουν επίσης το καθεστώς των αποθεμάτων βιόσφαιρας της UNESCO.

Μια ανεξάρτητη κατηγορία προστατευόμενων περιοχών αντιπροσωπεύουν οι βοτανικοί κήποι και τα δενδρολογικά πάρκα. Επί του παρόντος, το Συμβούλιο Βοτανικών Κήπων της Ρωσίας ενώνει πάνω από 100 βοτανικούς κήπους και δενδρολογικά πάρκα διαφόρων τμημάτων. Η συνολική τους έκταση είναι περίπου 8 χιλιάδες εκτάρια και ο αριθμός των επισκεπτών ξεπερνά το 1 εκατομμύριο άτομα ετησίως.

Οι φυσικοί πόροι της Ρωσίας (γη, νερό, ορυκτά, δάση, βιολογικοί, καθώς και ψυχαγωγικοί και κλιματικοί) συμβάλλουν σημαντικά στη διατήρηση στρατηγική ασφάλεια της χώρας,καθιστούν δυνατή την κάλυψη των αναγκών της οικονομίας, συμπεριλαμβανομένης της διατήρησης υψηλού επιπέδου εξαγωγών πρώτων υλών.

Στο μερίδιο βιομηχανιών και δραστηριοτήτων που σχετίζονται άμεσα με το σύμπλεγμα φυσικών πόρων - ηλεκτρική ενέργεια, καύσιμα, εξόρυξη, δασοκομία, ξυλουργική και βιομηχανίες χαρτοπολτού και χαρτιού, σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μεταλλουργία, παραγωγή οικοδομικών υλικών, γεωργία και διαχείριση υδάτων, αλιεία, δασοκομία, γεωλογική εξερεύνηση, γεωδαισία, υδρομετεωρολογία - σύμφωνα με εκτιμήσεις ειδικών, πλέον αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 30% του ΑΕΠ της χώρας. Συμπεριλαμβανομένων των μη ανανεώσιμων φυσικών πόρων (εξόρυξη ορυκτών και επεξεργασία τους), ο όγκος του ΑΕΠ είναι περίπου 20%. Λαμβάνοντας υπόψη τις διατομεακές σχέσεις, δηλαδή τους κύριους κλάδους κατανάλωσης και παροχής, καθώς και τη σφαίρα των ενδιάμεσων υπηρεσιών, αυτές οι εκτιμήσεις θα πρέπει να αυξηθούν.

Η χρήση, η αποκατάσταση και η προστασία των φυσικών πόρων συνεχίζουν να αποτελούν πηγή βιοπορισμού για σημαντικό μέρος του πληθυσμού της χώρας, τόσο των άμεσα απασχολούμενων όσο και των οικογενειών τους. Για παράδειγμα, μόνο σε κλάδους που συνδέονται άμεσα με το σύμπλεγμα φυσικών πόρων, απασχολείται περίπου κάθε πέμπτο άτομο από τον οικονομικά ενεργό πληθυσμό της χώρας. Λαμβάνοντας υπόψη τις σχετικές βιομηχανίες και δραστηριότητες, καθώς και τα μέλη της οικογένειας, ο αριθμός αυτός αυξάνεται αρκετές φορές.

Σε απόλυτες τιμές, η συνολική αξία των φυσικών πόρων ποικίλλει, σύμφωνα με διάφορους οργανισμούς και εκτιμήσεις εμπειρογνωμόνων, ανάλογα με τις αρχές και τις μεθόδους υπολογισμού που χρησιμοποιούνται, από αρκετές εκατοντάδες τρισεκατομμύρια έως αρκετά τετράδα δισεκατομμύρια ρούβλια σε τρέχουσες τιμές.

Το 1999-2002 Στο πλαίσιο της Κρατικής Στατιστικής Επιτροπής της Ρωσίας, με τη συμμετοχή υπαλλήλων άλλων τμημάτων και επιστημονικών τμημάτων, αναλύθηκαν οι διαθέσιμες εκτιμήσεις διαφόρων συνιστωσών του εθνικού πλούτου της χώρας. Μελετήθηκαν συγκεκριμένα στατιστικά στοιχεία που συντάχθηκαν από ειδικούς από διάφορα τμήματα (οργανισμούς) και δημοσιεύτηκαν σε εγχώριες εκδόσεις. Ως μέρος της συνιστώσας των φυσικών πόρων, ένα μεγάλο (απόλυτο) μέρος της αξίας κόστους πέφτει στα ορυκτά αποθέματα.

Οι παραπάνω εκτιμήσεις αντικατοπτρίζουν τα αποτελέσματα ενός από τα στάδια μιας μακροπρόθεσμης και θεωρητικά και πρακτικά πολύπλοκης εργασίας για μια συνολική αξιολόγηση του εθνικού πλούτου της Ρωσίας και του ρόλου των φυσικών (υλών μη παραγόμενων) περιουσιακών στοιχείων σε αυτόν. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών δεν είναι καθόλου σαφή και οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην έλλειψη αποδεκτής ενοποιημένης μεθοδολογίας για την αξιολόγηση της συνιστώσας των φυσικών πόρων του εθνικού πλούτου της Ρωσίας.

Συνοψίζοντας ενδεικτικά δεδομένα που ελήφθησαν από το Ινστιτούτο Οικονομικών Επιστημών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών σύμφωνα με τη μεθοδολογία των ειδικών της Παγκόσμιας Τράπεζας καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση των ρωσικών φυσικών πόρων σε σύγκριση με άλλες χώρες (λόγω της πολυπλοκότητας της οικονομικής αξιολόγησης, νερού, ψυχαγωγίας και οι περισσότεροι βιολογικοί πόροι δεν λαμβάνονται υπόψη). Αυτά τα στοιχεία δείχνουν επίσης ότι εάν το φυσικό κεφάλαιο των περισσότερων χωρών κυριαρχείται από γη και δάση και οι ορυκτοί πόροι αποτελούν το ένα πέμπτο ή το έκτο μέρος, τότε στη Ρωσία η συμβολή των ορυκτών είναι περίπου τα δύο τρίτα.

Τα υλικά αυτής της ενότητας μαρτυρούν τη μοναδική φύση και τους πόρους της Ρωσίας. Ωστόσο, σε μεγάλο βαθμό, αυτό εξηγεί τη χαμηλή αποδοτικότητα της χρήσης των φυσικών πόρων και της οικονομίας στο σύνολό της, παραδοσιακά προσανατολισμένη προς μια απεριόριστη εθνική βάση πόρων. Το ειδικό κόστος των φυσικών πόρων και η παραγόμενη ρύπανση ανά μονάδα τελικού προϊόντος στη Ρωσία είναι εξαιρετικά υψηλά σε σύγκριση με τις οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες. Για παράδειγμα, η ενεργειακή ένταση των μονάδων τελικών προϊόντων στη Ρωσία είναι 2-3 φορές υψηλότερη, το κόστος των δασικών πόρων για την παραγωγή 1 τόνου χαρτιού είναι 4-6 φορές υψηλότερο. Επιπλέον, τα τελευταία 10 χρόνια, λόγω της μείωσης της τεχνολογικής πειθαρχίας, έχει σημειωθεί σημαντική αύξηση στην ένταση ενέργειας και πόρων των βιομηχανικών προϊόντων (κατά 20–60%). Η κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα ΑΕΠ αυξήθηκε κατά 25%, η ένταση του νερού - κατά 20%. Οι ειδικές εκπομπές οξειδίων του θείου, που οδηγούν σε όξινη βροχή και υποβάθμιση του οικοσυστήματος, είναι 20 φορές υψηλότερες στη Ρωσία από ό,τι στην Ιαπωνία και τη Νορβηγία και περίπου 6-7 φορές υψηλότερες από ό,τι στη Γερμανία και τη Γαλλία. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου υπερβαίνουν αυτές των ανεπτυγμένων χωρών κατά 3-4 φορές.

Η αποτελεσματική χρήση του δυναμικού των φυσικών πόρων θα πρέπει να χρησιμεύσει ως βάση για τον σταθερό μετασχηματισμό της οικονομίας της χώρας μας προς το εθνικό συμφέρον, τη μετατόπιση της οικονομικής βάσης από τις βιομηχανίες εκμετάλλευσης της φύσης προς την κατεύθυνση της βαθιάς επεξεργασίας πρώτων υλών και υλών. βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας, ο τομέας των υπηρεσιών κ.λπ.

Το μπλοκ φυσικών πόρων παραμένει ο κεντρικός παράγοντας στην ανάπτυξη του κράτους στο εγγύς μέλλον.

Για την επίτευξη των στόχων της βιώσιμης διαχείρισης της φύσης, είναι απαραίτητο:

- να πραγματοποιήσει οικονομική, και κυρίως κτηματογράφηση, αξιολόγηση του συνόλου των φυσικών πόρων στην επικράτεια της χώρας.

- να καθορίσει τα δικαιώματα και τους κανόνες για τη χρήση φυσικών αντικειμένων.

- να χρησιμοποιήσει δημιουργικά την ξένη εμπειρία σε νομοθετικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές πτυχές της χρήσης του φυσικού δυναμικού·

– ανάπτυξη συστημάτων σύγχρονων οικονομικών και νομικών μηχανισμών για τη διαχείριση της φύσης.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΑΥΤΟΕΛΕΓΧΟ

1. Ποιος και πότε χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τη φράση «βιολογική ποικιλότητα»;

2. Πότε και πού έγινε ευρεία επιστημονική χρήση η έννοια της «βιοποικιλότητας»;

3. Τι είναι η Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα;

4. Η αξία της βιοποικιλότητας για τη βιόσφαιρα και τον άνθρωπο.

5. Ποια ειδική επιστήμη ασχολείται με τη μελέτη της βιολογικής ποικιλότητας;

6. Ορίστε την έννοια της «βιολογικής ποικιλότητας».

7. Ποια επίπεδα βιολογικής ποικιλότητας γνωρίζετε;

8. Ποιες είναι οι μέθοδοι λογιστικής για τη βιοποικιλότητα;

9. Τι καθορίζει την κατάσταση του «πλούτου των ειδών»;

10. Πώς αξιολογείται η βιοποικιλότητα;

11. Περιγράψτε την ποικιλομορφία άλφα, βήτα και γάμμα.

12. Ποια είναι η εφαρμοσμένη αξία της αξιολόγησης της βιολογικής ποικιλότητας;

ΔΙΑΛΕΞΗ № 6,7

ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΕΔΑΦΟΥΣ

ΘΕΜΑ:

βιοποικιλότητας- συντομογραφία της λέξης "βιολογική ποικιλότητα" - σημαίνει την ποικιλότητα των ζωντανών οργανισμών σε όλες τις εκδηλώσεις της: από τα γονίδια μέχρι τη βιόσφαιρα. Τα θέματα της μελέτης, της χρήσης και της διατήρησης της βιοποικιλότητας άρχισαν να τυγχάνουν μεγάλης προσοχής μετά την υπογραφή από πολλά κράτη της Σύμβασης για τη Βιοποικιλότητα (Διάσκεψη του ΟΗΕ για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη, Ρίο ντε Τζανέιρο, 1992).

Υπάρχουν τρεις κύριες είδος βιοποικιλότητας:

- γενετική ποικιλότητα, αντικατοπτρίζοντας την ενδοειδική ποικιλομορφία και λόγω της μεταβλητότητας των ατόμων.

- ποικιλότητα των ειδών, αντικατοπτρίζοντας την ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών (φυτά, ζώα, μύκητες και μικροοργανισμοί). Επί του παρόντος, έχουν περιγραφεί περίπου 1,7 εκατομμύρια είδη, αν και ο συνολικός αριθμός τους, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, φτάνει τα 50 εκατομμύρια.

- ποικιλομορφία των οικοσυστημάτωνκαλύπτει τις διαφορές μεταξύ των τύπων οικοσυστημάτων, την ποικιλότητα των οικοτόπων και τις οικολογικές διεργασίες. Σημειώνουν την ποικιλομορφία των οικοσυστημάτων όχι μόνο από την άποψη των δομικών και λειτουργικών στοιχείων, αλλά και από την άποψη της κλίμακας - από τη μικροβιογεωκένωση στη βιόσφαιρα.

Όλα τα είδη της βιολογικής ποικιλότητας διασυνδεδεμένες: Η γενετική ποικιλότητα διασφαλίζει την ποικιλότητα των ειδών. Η ποικιλομορφία των οικοσυστημάτων και των τοπίων δημιουργεί προϋποθέσεις για το σχηματισμό νέων ειδών. Η αύξηση της ποικιλότητας των ειδών αυξάνει το συνολικό γενετικό δυναμικό των ζωντανών οργανισμών της Βιόσφαιρας. Κάθε είδος συμβάλλει στην ποικιλομορφία - από αυτή την άποψη, δεν υπάρχουν άχρηστα και επιβλαβή είδη.

Διανομήείδη στην επιφάνεια του πλανήτη ανομοιόμορφα. Η ποικιλότητα των ειδών στους φυσικούς οικοτόπους είναι υψηλότερη στην τροπική ζώνη και μειώνεται με την αύξηση του γεωγραφικού πλάτους. Τα πλουσιότερα οικοσυστήματα σε ποικιλία ειδών είναι τα τροπικά τροπικά δάση, τα οποία καταλαμβάνουν περίπου το 7% της επιφάνειας του πλανήτη και περιέχουν περισσότερο από το 90% όλων των ειδών.

Στη γεωλογική ιστορία της Γης στη βιόσφαιρα, υπήρξε μια σταθερά εμφάνιση και εξαφάνιση ειδώνΌλα τα είδη έχουν μια πεπερασμένη διάρκεια ζωής. Η εξαφάνιση αντισταθμίστηκε από την εμφάνιση νέων ειδών, και ως αποτέλεσμα, ο συνολικός αριθμός των ειδών στη βιόσφαιρα αυξήθηκε. Η εξαφάνιση των ειδών είναι μια φυσική διαδικασία εξέλιξης που συμβαίνει χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Επί του παρόντος, υπό την επίδραση ανθρωπογενών παραγόντων, υπάρχει μείωσηβιολογική ποικιλότητα λόγω της εξάλειψης (εξάλειψης, καταστροφής) των ειδών. Τον τελευταίο αιώνα, υπό την επίδραση της ανθρώπινης δραστηριότητας, ο ρυθμός εξαφάνισης των ειδών έχει ξεπεράσει τον φυσικό ρυθμό κατά πολλές φορές (σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, 40.000 φορές). Υπάρχει μια μη αναστρέψιμη και χωρίς αντιστάθμιση καταστροφή της μοναδικής γονιδιακής δεξαμενής του πλανήτη.

Μπορεί να συμβεί εξάλειψη ειδών ως αποτέλεσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων προς δύο κατευθύνσεις- άμεση εξόντωση (κυνήγι, ψάρεμα) και έμμεση (καταστροφή οικοτόπων, διαταραχή τροφικών αλληλεπιδράσεων). Η υπεραλίευση είναι η πιο προφανής άμεση αιτία της άμεσης μείωσης των ειδών, αλλά έχει πολύ μικρότερο αντίκτυπο στην εξαφάνιση από τις έμμεσες αιτίες αλλαγής των οικοτόπων (π.χ. χημική ρύπανση ενός ποταμού ή αποψίλωση των δασών).

Ποικιλομορφία βιοτικής κάλυψης, ή βιοποικιλότητας, είναι ένας από τους παράγοντες για τη βέλτιστη λειτουργία των οικοσυστημάτων και της βιόσφαιρας συνολικά. Η βιοποικιλότητα διασφαλίζει την ανθεκτικότητα των οικοσυστημάτων στις εξωτερικές πιέσεις και διατηρεί μια δυναμική ισορροπία σε αυτά. Το ζωντανό από το μη ζωντανό, πρώτα απ 'όλα, διαφέρει κατά πολλές τάξεις μεγέθους στη μεγάλη ποικιλομορφία του και στην ικανότητα όχι μόνο να διατηρήσει αυτήν την ποικιλομορφία, αλλά και να την αυξήσει σημαντικά στην πορεία της εξέλιξης. Γενικά, η εξέλιξη της ζωής στη Γη μπορεί να θεωρηθεί ως μια διαδικασία δόμησης της βιόσφαιρας, μια διαδικασία αύξησης της ποικιλότητας των ζωντανών οργανισμών, των μορφών και των επιπέδων της οργάνωσής τους, μια διαδικασία εμφάνισης μηχανισμών που διασφαλίζουν τη σταθερότητα της ζωής. συστήματα και οικοσυστήματα στις συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες του πλανήτη μας. Είναι η ικανότητα των οικοσυστημάτων να διατηρούν ισορροπία, χρησιμοποιώντας τις κληρονομικές πληροφορίες των ζωντανών οργανισμών για αυτό, που κάνει τη βιόσφαιρα ως σύνολο και τα τοπικά οικοσυστήματα υλικά-ενεργειακά συστήματα με την πλήρη έννοια.

Σε αυτή τη φωτογραφία βλέπουμε πολλά είδη φυτών να αναπτύσσονται μαζί σε ένα λιβάδι στην πλημμυρική πεδιάδα του ποταμού. Budyumkan στα νοτιοανατολικά της περιοχής Chita. Γιατί η φύση χρειαζόταν τόσα πολλά είδη σε ένα λιβάδι; Αυτό είναι το θέμα αυτής της διάλεξης.

Ρώσος γεωβοτανολόγος L.G. Ραμένσκιτο 1910 διατύπωσε την αρχή της οικολογικής ατομικότητας των ειδών - μια αρχή που είναι το κλειδί για την κατανόηση του ρόλου της βιοποικιλότητας στη βιόσφαιρα. Βλέπουμε ότι πολλά είδη ζουν μαζί σε κάθε οικοσύστημα ταυτόχρονα, αλλά σπάνια σκεφτόμαστε την οικολογική σημασία αυτού. Οικολογικός ατομικότηταΤα φυτικά είδη που ζουν στην ίδια φυτική κοινότητα στο ίδιο οικοσύστημα επιτρέπουν στην κοινότητα να ανασυγκροτηθεί γρήγορα όταν αλλάζουν οι εξωτερικές συνθήκες. Για παράδειγμα, σε ένα ξηρό καλοκαίρι σε αυτό το οικοσύστημα, τον κύριο ρόλο στη διασφάλιση του βιολογικού κύκλου παίζουν τα άτομα του είδους Α, τα οποία είναι πιο προσαρμοσμένα στη ζωή με έλλειμμα υγρασίας. Σε ένα υγρό έτος, τα άτομα του είδους Α δεν είναι στο βέλτιστο και δεν μπορούν να εξασφαλίσουν τον βιολογικό κύκλο στις μεταβαλλόμενες συνθήκες. Φέτος, τα άτομα του είδους Β αρχίζουν να διαδραματίζουν τον κύριο ρόλο στη διασφάλιση του βιολογικού κύκλου σε αυτό το οικοσύστημα. Η τρίτη χρονιά αποδείχτηκε πιο δροσερή· κάτω από αυτές τις συνθήκες, ούτε το είδος Α ούτε το είδος Β μπορούν να εξασφαλίσουν την πλήρη χρήση του οικολογικού δυνατότητες αυτού του οικοσυστήματος. Όμως το οικοσύστημα αναδομείται γρήγορα, καθώς περιέχει άτομα του είδους Β, τα οποία δεν χρειάζονται ζεστό καιρό και φωτοσυνθέτουν καλά σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Κάθε είδος ζωντανών οργανισμών μπορεί να υπάρχει σε ένα συγκεκριμένο εύρος τιμών εξωτερικών παραγόντων. Εκτός αυτών των τιμών, άτομα του είδους πεθαίνουν. Στο διάγραμμα, βλέπουμε τα όρια αντοχής (όρια ανοχής) του είδους σύμφωνα με έναν από τους παράγοντες. Μέσα σε αυτά τα όρια, εκείβέλτιστη ζώνη, το πιο ευνοϊκό για το είδος, και δύο ζώνες καταπίεσης. Κανόνας L.G. Ο Ramensky σχετικά με την οικολογική ατομικότητα των ειδών υποστηρίζει ότι τα όρια αντοχής και οι βέλτιστες ζώνες για διαφορετικά είδη που ζουν μαζί δεν συμπίπτουν.

Στη φύση, βρίσκουμε πολλούς παράγοντες ή μηχανισμούς που παρέχουν και διατηρούν υψηλή ποικιλία ειδών των τοπικών οικοσυστημάτων. Πρώτα απ 'όλα, τέτοιοι παράγοντες περιλαμβάνουν την υπερβολική αναπαραγωγή και την υπερπαραγωγή σπόρων και καρπών. Στη φύση, οι σπόροι και οι καρποί παράγονται εκατοντάδες και χιλιάδες φορές περισσότερο από ό,τι είναι απαραίτητο για την αναπλήρωση της φυσικής απώλειας λόγω του πρόωρου θανάτου και του θανάτου λόγω γήρατος.

Χάρη στις προσαρμογές για τη διανομή φρούτων και σπόρων σε μεγάλες αποστάσεις, τα βασικά στοιχεία των νέων φυτών πέφτουν όχι μόνο σε εκείνες τις περιοχές που είναι ευνοϊκές για την ανάπτυξή τους τώρα, αλλά και σε εκείνες τις περιοχές των οποίων οι συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη ατόμων αυτών των ειδών . Ωστόσο, αυτοί οι σπόροι φυτρώνουν εδώ, υπάρχουν σε καταθλιπτική κατάσταση για κάποιο χρονικό διάστημα και πεθαίνουν. Αυτό συμβαίνει εφόσον οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι σταθερές. Αν όμως αλλάξουν οι συνθήκες, τότε τα σπορόφυτα ειδών που προηγουμένως ήταν καταδικασμένα σε θάνατο αρχίζουν να αναπτύσσονται και να αναπτύσσονται εδώ, περνώντας από έναν πλήρη κύκλο της οντογενετικής (ατομικής) ανάπτυξής τους. Οι οικολόγοι λένε ότι στη φύση υπάρχει ισχυρή πίεση της διαφορετικότητας της ζωήςσε όλα τα τοπικά οικοσυστήματα.

Γενικός γονιδιακή δεξαμενή κάλυψης γης- τα χλωριδικά-τοπικά οικοσυστήματα αυτής της περιοχής χρησιμοποιούνται πλήρως λόγω της πίεσης της βιοποικιλότητας. Ταυτόχρονα, τα τοπικά οικοσυστήματα ως προς τα είδη γίνονται πλουσιότερα. Κατά τον σχηματισμό και την αναδιάταξή τους, πραγματοποιείται η οικολογική επιλογή των κατάλληλων συστατικών από μεγαλύτερο αριθμό αιτούντων των οποίων τα διαγράμματα έχουν εισέλθει σε ένα δεδομένο βιότοπο. Έτσι, αυξάνεται η πιθανότητα σχηματισμού μιας οικολογικά βέλτιστης φυτικής κοινότητας.

Έτσι, ο παράγοντας σταθερότητας ενός τοπικού οικοσυστήματος δεν είναι μόνο η ποικιλομορφία των ειδών που ζουν σε αυτό το τοπικό οικοσύστημα, αλλά και η ποικιλότητα των ειδών σε γειτονικά οικοσυστήματα, από τα οποία είναι δυνατή η εισαγωγή διαγραμμάτων (σπόροι και σπόροι). Αυτό δεν ισχύει μόνο για τα φυτά που οδηγούν έναν συνδεδεμένο τρόπο ζωής, αλλά ακόμη περισσότερο για τα ζώα που μπορούν να μετακινηθούν από το ένα τοπικό οικοσύστημα στο άλλο. Πολλά ζώα, που δεν ανήκουν συγκεκριμένα σε κανένα από τα τοπικά οικοσυστήματα (βιογεωκενόζες), διαδραματίζουν ωστόσο σημαντικό οικολογικό ρόλο και συμμετέχουν στη διασφάλιση του βιολογικού κύκλου σε πολλά οικοσυστήματα ταυτόχρονα. Επιπλέον, μπορούν να αλλοτριώσουν τη βιομάζα σε ένα τοπικό οικοσύστημα και να πετάξουν τα περιττώματα σε ένα άλλο, διεγείροντας την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών σε αυτό το δεύτερο τοπικό οικοσύστημα. Μερικές φορές μια τέτοια μεταφορά ύλης και ενέργειας από το ένα οικοσύστημα στο άλλο μπορεί να είναι εξαιρετικά ισχυρή. Αυτή η ροή συνδέει εντελώς διαφορετικά οικοσυστήματα.

Η ποικιλομορφία των ειδών και η ποικιλομορφία των μορφών ζωής ή οικοβιόμορφες δεν είναι το ίδιο πράγμα. Θα το δείξω με ένα παράδειγμα. Στο λιβάδι, είδη, γένη και οικογένειες φυτών μπορούν να ζήσουν 2-3 φορές περισσότερο από ό,τι στο σκοτεινό κωνοφόρο δάσος. Ωστόσο, όσον αφορά τα οικοβιόμορφα και τη συνουσία, αποδεικνύεται ότι η βιοποικιλότητα του σκοτεινού κωνοφόρου δάσους ως οικοσυστήματος είναι πολύ υψηλότερη από τη βιοποικιλότητα του λιβαδιού ως οικοσυστήματος. Στο λιβάδι, έχουμε 2-3 κατηγορίες οικοβιόμορφων, και στο σκοτεινό κωνοφόρο δάσος, 8-10 τάξεις. Υπάρχουν πολλά είδη στο λιβάδι, αλλά όλα ανήκουν είτε στην κατηγορία των οικοβιόμορφων, των πολυετών μεσοφυτικών καλοκαιρινών-πράσινων χόρτων, είτε στην κατηγορία των ετήσιων χόρτων, είτε στην κατηγορία των πράσινων βρύων. Στο δάσος, διάφορες κατηγορίες οικοβιόμορφων είναι: σκοτεινά κωνοφόρα δέντρα, φυλλοβόλα δέντρα, φυλλοβόλοι θάμνοι, φυλλοβόλοι θάμνοι, πολυετή μεσοφυτικά καλοκαιρινά πράσινα χόρτα, πράσινα βρύα, επιγεικοί λειχήνες, επιφυτικοί λειχήνες.

Η βιοποικιλότητα των οργανισμών στη βιόσφαιρα δεν περιορίζεται στην ποικιλομορφία των ταξινομικών κατηγοριών και στην ποικιλομορφία των οικοβιόμορφων των ζωντανών οργανισμών. Για παράδειγμα, μπορούμε να μπούμε σε μια περιοχή που καταλαμβάνεται εξ ολοκλήρου από ένα τοπικό στοιχειακό οικοσύστημα - ένα υπερυψωμένο έλος ή ένα υγρό δάσος σκλήθρας στις εκβολές ενός μεγάλου ποταμού. Σε άλλη περιοχή στην ίδια επικράτεια, θα συναντήσουμε τουλάχιστον 10-15 τύπους τοπικών στοιχειωδών οικοσυστημάτων. Τα οικοσυστήματα κωνοφόρων-πλατύφυλλων δασών στον πυθμένα των κοιλάδων των ποταμών αντικαθίστανται τακτικά εδώ από οικοσυστήματα μικτών θαμνωδών δασών κέδρου-βελανιδιάς στις νότιες ήπιες πλαγιές των βουνών, δάση μικτού χόρτου από πεύκους-βελανιδιάς στις βόρειες ήπιες πλαγιές των βουνών , δάση ελάτης στο πάνω μέρος των βόρειων απότομων πλαγιών των βουνών και οικοσυστημάτων λιβάδια στεπών και συστάδες βλάστησης στις απότομες νότιες πλαγιές των βουνών. Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς τι είναι ενδοτοπική ποικιλομορφία των οικοσυστημάτωνκαθορίζεται όχι μόνο από την ποικιλομορφία των ειδών και των οικοβιόμορφων που τα αποτελούν, αλλά επίσης ποικιλία φόντου οικολογικού τοπίουσυνδέεται κυρίως με την ποικιλομορφία των εδαφών, την ποικιλομορφία των εδαφών και των υποκείμενων πετρωμάτων τους.

Οι διαδικασίες εξαφάνισης των ειδών στη βιόσφαιρα αντισταθμίζονται από τις διαδικασίες της ειδογένεσης. Εάν η ισορροπία αυτών των δύο διαδικασιών διαταραχθεί υπέρ της εξαφάνισης, τότε η Γη πιθανότατα θα αντιμετωπίσει τη μοίρα της Αφροδίτης - δηλαδή μια ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών, μια θερμοκρασία επιφάνειας περίπου +200 βαθμούς Κελσίου, εξατμισμένοι ωκεανοί και θάλασσες. Η ζωή σε πρωτεϊνική βάση σε τέτοιες συνθήκες, φυσικά, είναι απλά αδύνατη. Έχοντας γίνει μια ισχυρή γεωλογική δύναμη, η ανθρωπότητα πρέπει να αναλάβει την ευθύνη όχι μόνο για το μέλλον των παιδιών και των εγγονών της, αλλά και για το μέλλον ολόκληρης της βιόσφαιρας. Και αυτό το μέλλον θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από το πόσο υστερεί η διαδικασία της εξαφάνισης των ειδών στη βιόσφαιρα της Γης σε σχέση με τη διαδικασία σχηματισμού νέων ειδών.

Για τα λογιστικάείδη που βρίσκονται στα πρόθυρα της εξαφάνισης, πολλές χώρες δημιουργούν Κόκκινα Βιβλία - λίστες με σπάνια και απειλούμενα είδη ζωντανών οργανισμών. Για τη διατήρηση και διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας δημιουργούνται ειδικά προστατευόμενες φυσικές περιοχές - προστατευόμενες περιοχές (αποθέματα, εθνικά πάρκα κ.λπ.), τράπεζες γενετικών δεδομένων. Η διατήρηση ενός μεμονωμένου είδους είναι δυνατή μόνο εάν προστατεύεται ο βιότοπός του με ολόκληρο το σύμπλεγμα των ειδών που περιλαμβάνονται σε αυτό, καθώς και κλιματικές, γεωφυσικές και άλλες συνθήκες. Ιδιαίτερο ρόλο παίζει η διατήρηση των ειδών που σχηματίζουν περιβάλλον (οικοδομητικά είδη), που αποτελούν το εσωτερικό περιβάλλον του οικοσυστήματος. Η δημιουργία προστατευόμενων περιοχών στοχεύει στην προστασία όχι μόνο μεμονωμένων ειδών, αλλά και ολόκληρων συμπλεγμάτων και τοπίων.

Τα αποθεματικά χρησιμεύουν επίσης για την αξιολόγηση και παρακολούθησηςκατάσταση της βιοποικιλότητας. Δεν υπάρχει ενιαίο σύστημα παρακολούθησης της κατάστασης της βιοποικιλότητας στη Ρωσία σήμερα. Ο πληρέστερος και μόνιμος έλεγχος των αλλαγών στα στοιχεία της βιοποικιλότητας πραγματοποιείται στα αποθέματα. Κάθε χρόνο, τα αποθέματα ετοιμάζουν εκθέσεις για την κατάσταση των οικοσυστημάτων ("Chronicles of Nature") - περιλήψεις δεδομένων για την κατάσταση των προστατευόμενων περιοχών, προστατευόμενους πληθυσμούς φυτών και ζώων. Ορισμένα αποθέματα διατηρούν "Χρονικά της Φύσης" για περισσότερα από 50 χρόνια, τα οποία περιλαμβάνουν συνεχείς σειρές δεδομένων για τον αριθμό των ζώων, τη βιολογική ποικιλότητα, τη δυναμική των οικοσυστημάτων, καθώς και δεδομένα για τις κλιματικές παρατηρήσεις.

Μέρος των αποθεμάτων της Ρωσίας (18) αποτελεί μέρος του διεθνούς δικτύου αποθεμάτων βιόσφαιρας, που δημιουργήθηκε ειδικά για την παρακολούθηση της κατάστασης της βιοποικιλότητας, των κλιματικών, βιογεωχημικών και άλλων διεργασιών στην κλίμακα της βιόσφαιρας.

αιτιολογικόχρειάζομαι διατήρηση βιοποικιλότηταςπολλά: η ανάγκη για βιολογικούς πόρους για την κάλυψη των αναγκών της ανθρωπότητας (τροφή, υλικά, φάρμακα κ.λπ.), ηθικές και αισθητικές πτυχές (η ζωή είναι πολύτιμη από μόνη της) κ.λπ. Ωστόσο, ο κύριος λόγος για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας είναι ότι διαδραματίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στη διασφάλιση της βιωσιμότητας των οικοσυστημάτων και της Βιόσφαιρας συνολικά (απορρόφηση της ρύπανσης, σταθεροποίηση του κλίματος, παροχή κατάλληλων συνθηκών για ζωή). Η βιοποικιλότητα εκτελεί μια ρυθμιστική λειτουργία στην εφαρμογή όλων των βιογεωχημικών, κλιματικών και άλλων διεργασιών στη Γη. Κάθε είδος, όσο ασήμαντο κι αν φαίνεται, συμβάλλει στη διασφάλιση της βιωσιμότητας όχι μόνο του «εγγενούς» τοπικού οικοσυστήματος, αλλά και της Βιόσφαιρας συνολικά.

Σε αυτή τη φωτογραφία βλέπουμε πολλά είδη φυτών να αναπτύσσονται μαζί σε ένα λιβάδι στην πλημμυρική πεδιάδα του ποταμού. Budyumkan στα νοτιοανατολικά της περιοχής Chita. Γιατί η φύση χρειαζόταν τόσα πολλά είδη σε ένα λιβάδι; Αυτό είναι το θέμα αυτής της διάλεξης.

Ποικιλομορφία βιοτικής κάλυψης, ή βιοποικιλότητας, είναι ένας από τους παράγοντες για τη βέλτιστη λειτουργία των οικοσυστημάτων και της βιόσφαιρας συνολικά. Η βιοποικιλότητα διασφαλίζει την ανθεκτικότητα των οικοσυστημάτων στις εξωτερικές πιέσεις και διατηρεί μια δυναμική ισορροπία σε αυτά. Το ζωντανό από το μη ζωντανό, πρώτα απ 'όλα, διαφέρει κατά πολλές τάξεις μεγέθους στη μεγάλη ποικιλομορφία του και στην ικανότητα όχι μόνο να διατηρήσει αυτήν την ποικιλομορφία, αλλά και να την αυξήσει σημαντικά στην πορεία της εξέλιξης. Γενικά, η εξέλιξη της ζωής στη Γη μπορεί να θεωρηθεί ως μια διαδικασία δόμησης της βιόσφαιρας, μια διαδικασία αύξησης της ποικιλότητας των ζωντανών οργανισμών, των μορφών και των επιπέδων της οργάνωσής τους, μια διαδικασία εμφάνισης μηχανισμών που διασφαλίζουν τη σταθερότητα της ζωής. συστήματα και οικοσυστήματα στις συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες του πλανήτη μας. Είναι η ικανότητα των οικοσυστημάτων να διατηρούν ισορροπία, χρησιμοποιώντας τις κληρονομικές πληροφορίες των ζωντανών οργανισμών για αυτό, που κάνει τη βιόσφαιρα ως σύνολο και τα τοπικά οικοσυστήματα υλικά-ενεργειακά συστήματα με την πλήρη έννοια.

Ρώσος γεωβοτανολόγος L.G. Ραμένσκιτο 1910 διατύπωσε την αρχή της οικολογικής ατομικότητας των ειδών - μια αρχή που είναι το κλειδί για την κατανόηση του ρόλου της βιοποικιλότητας στη βιόσφαιρα. Βλέπουμε ότι πολλά είδη ζουν μαζί σε κάθε οικοσύστημα ταυτόχρονα, αλλά σπάνια σκεφτόμαστε την οικολογική σημασία αυτού. Οικολογικός ατομικότηταΤα φυτικά είδη που ζουν στην ίδια φυτική κοινότητα στο ίδιο οικοσύστημα επιτρέπουν στην κοινότητα να ανασυγκροτηθεί γρήγορα όταν αλλάζουν οι εξωτερικές συνθήκες. Για παράδειγμα, σε ένα ξηρό καλοκαίρι σε αυτό το οικοσύστημα, τον κύριο ρόλο στη διασφάλιση του βιολογικού κύκλου παίζουν τα άτομα του είδους Α, τα οποία είναι πιο προσαρμοσμένα στη ζωή με έλλειμμα υγρασίας. Σε ένα υγρό έτος, τα άτομα του είδους Α δεν είναι στο βέλτιστο και δεν μπορούν να εξασφαλίσουν τον βιολογικό κύκλο στις μεταβαλλόμενες συνθήκες. Φέτος, τα άτομα του είδους Β αρχίζουν να διαδραματίζουν τον κύριο ρόλο στη διασφάλιση του βιολογικού κύκλου σε αυτό το οικοσύστημα. Η τρίτη χρονιά αποδείχτηκε πιο δροσερή· κάτω από αυτές τις συνθήκες, ούτε το είδος Α ούτε το είδος Β μπορούν να εξασφαλίσουν την πλήρη χρήση του οικολογικού δυνατότητες αυτού του οικοσυστήματος. Όμως το οικοσύστημα αναδομείται γρήγορα, καθώς περιέχει άτομα του είδους Β, τα οποία δεν χρειάζονται ζεστό καιρό και φωτοσυνθέτουν καλά σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Αν δούμε πώς είναι τα πράγματα στα πραγματικά οικοσυστήματα του Primorsky Krai, θα δούμε ότι σε ένα δάσος κωνοφόρων-φυλλοβόλων, για παράδειγμα, σε οικόπεδο 100 τ. μέτρα αναπτύσσονται άτομα από 5-6 είδη δέντρων, 5-7 είδη θάμνων, 2-3 είδη αμπέλου, 20-30 είδη ποωδών φυτών, 10-12 είδη βρύων και 15-20 είδη λειχήνων. Όλα αυτά τα είδη είναι οικολογικά μεμονωμένα και σε διαφορετικές εποχές του χρόνου, σε διαφορετικές καιρικές συνθήκες, η φωτοσυνθετική τους δραστηριότητα ποικίλλει πολύ. Αυτά τα είδη φαίνεται να αλληλοσυμπληρώνονται, καθιστώντας τη φυτική κοινότητα ως σύνολο οικολογικά πιο βέλτιστη.

Από τον αριθμό των ειδών παρόμοιας μορφής ζωής, με παρόμοιες απαιτήσεις για το εξωτερικό περιβάλλον, που ζουν σε ένα τοπικό οικοσύστημα, μπορεί κανείς να κρίνει πόσο σταθερές είναι οι συνθήκες σε αυτό το οικοσύστημα. Σε σταθερές συνθήκες, τέτοια είδη, κατά κανόνα, θα είναι λιγότερα από ό,τι σε ασταθείς συνθήκες. Εάν οι καιρικές συνθήκες δεν αλλάξουν για πολλά χρόνια, τότε δεν υπάρχει ανάγκη για μεγάλο αριθμό ειδών. Σε αυτή την περίπτωση, διατηρείται το είδος, το οποίο, υπό αυτές τις σταθερές συνθήκες, είναι το βέλτιστο από όλα τα πιθανά είδη αυτής της χλωρίδας. Όλα τα υπόλοιπα εξαλείφονται σταδιακά, μη μπορώντας να αντέξουν τον ανταγωνισμό μαζί του.

Στη φύση, βρίσκουμε πολλούς παράγοντες ή μηχανισμούς που παρέχουν και διατηρούν υψηλή ποικιλία ειδών των τοπικών οικοσυστημάτων. Πρώτα απ 'όλα, τέτοιοι παράγοντες περιλαμβάνουν την υπερβολική αναπαραγωγή και την υπερπαραγωγή σπόρων και καρπών. Στη φύση, οι σπόροι και οι καρποί παράγονται εκατοντάδες και χιλιάδες φορές περισσότερο από ό,τι είναι απαραίτητο για την αναπλήρωση της φυσικής απώλειας λόγω του πρόωρου θανάτου και του θανάτου λόγω γήρατος.

Χάρη στις προσαρμογές για τη διανομή φρούτων και σπόρων σε μεγάλες αποστάσεις, τα βασικά στοιχεία των νέων φυτών πέφτουν όχι μόνο σε εκείνες τις περιοχές που είναι ευνοϊκές για την ανάπτυξή τους τώρα, αλλά και σε εκείνες τις περιοχές των οποίων οι συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη ατόμων αυτών των ειδών . Ωστόσο, αυτοί οι σπόροι φυτρώνουν εδώ, υπάρχουν σε καταθλιπτική κατάσταση για κάποιο χρονικό διάστημα και πεθαίνουν. Αυτό συμβαίνει εφόσον οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι σταθερές. Αν όμως αλλάξουν οι συνθήκες, τότε τα σπορόφυτα ειδών που προηγουμένως ήταν καταδικασμένα σε θάνατο αρχίζουν να αναπτύσσονται και να αναπτύσσονται εδώ, περνώντας από έναν πλήρη κύκλο της οντογενετικής (ατομικής) ανάπτυξής τους. Οι οικολόγοι λένε ότι στη φύση (διαβάστε, στη βιόσφαιρα) υπάρχει ισχυρή πίεση της διαφορετικότητας της ζωήςσε όλα τα τοπικά οικοσυστήματα.

Γενικός γονιδιακή δεξαμενή κάλυψης γης- τα χλωριδικά-τοπικά οικοσυστήματα αυτής της περιοχής χρησιμοποιούνται πλήρως λόγω της πίεσης της βιοποικιλότητας. Ταυτόχρονα, τα τοπικά οικοσυστήματα ως προς τα είδη γίνονται πλουσιότερα. Κατά τον σχηματισμό και την αναδιάταξή τους, πραγματοποιείται η οικολογική επιλογή των κατάλληλων συστατικών από μεγαλύτερο αριθμό αιτούντων των οποίων τα διαγράμματα έχουν εισέλθει σε ένα δεδομένο βιότοπο. Έτσι, αυξάνεται η πιθανότητα σχηματισμού μιας οικολογικά βέλτιστης φυτικής κοινότητας.

Αυτό το γράφημα (Willy, 1966) δείχνει πώς ο αριθμός του λαγού (καμπύλη 1) και ο αριθμός του λύγκα (καμπύλη 2) αλλάζουν συγχρονισμένα σε ένα από τα οικοσυστήματα. Καθώς ο αριθμός των λαγών αυξάνεται, με κάποια καθυστέρηση, ο αριθμός των λύγκα αρχίζει να αυξάνεται. Αυξάνοντας τον αριθμό του, ο λύγκας έχει καταθλιπτική επίδραση στον πληθυσμό του λαγού. Ταυτόχρονα, ο αριθμός των λαγών μειώνεται, οι λύγκες δεν μπορούν να εφοδιαστούν με τροφή και εγκαταλείπουν αυτό το οικοσύστημα ή πεθαίνουν. Το πάτημα από την πλευρά του λύγκα μειώνεται και ο αριθμός του λαγού αυξάνεται. Όσο λιγότερα είδη αρπακτικών και είδη φυτοφάγων ζώων στο οικοσύστημα, όσο πιο έντονες είναι οι διακυμάνσεις στον αριθμό τους, τόσο πιο δύσκολο είναι για το οικοσύστημα να διατηρήσει την ισορροπία του. Με μεγάλο αριθμό ειδών θηραμάτων και ειδών αρπακτικών (βλ. προηγούμενο διάγραμμα), οι διακυμάνσεις στους αριθμούς έχουν πολύ μικρότερο εύρος.

Έτσι, ο παράγοντας σταθερότητας ενός τοπικού οικοσυστήματος δεν είναι μόνο η ποικιλομορφία των ειδών που ζουν σε αυτό το τοπικό οικοσύστημα, αλλά και η ποικιλότητα των ειδών σε γειτονικά οικοσυστήματα, από τα οποία είναι δυνατή η εισαγωγή διαγραμμάτων (σπόροι και σπόροι). Αυτό δεν ισχύει μόνο για τα φυτά που οδηγούν έναν συνδεδεμένο τρόπο ζωής, αλλά ακόμη περισσότερο για τα ζώα που μπορούν να μετακινηθούν από το ένα τοπικό οικοσύστημα στο άλλο. Πολλά ζώα, που δεν ανήκουν συγκεκριμένα σε κανένα από τα τοπικά οικοσυστήματα (βιογεωκενόζες), διαδραματίζουν ωστόσο σημαντικό οικολογικό ρόλο και συμμετέχουν στη διασφάλιση του βιολογικού κύκλου σε πολλά οικοσυστήματα ταυτόχρονα. Επιπλέον, μπορούν να αλλοτριώσουν τη βιομάζα σε ένα τοπικό οικοσύστημα και να πετάξουν τα περιττώματα σε ένα άλλο, διεγείροντας την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών σε αυτό το δεύτερο τοπικό οικοσύστημα. Μερικές φορές μια τέτοια μεταφορά ύλης και ενέργειας από το ένα οικοσύστημα στο άλλο μπορεί να είναι εξαιρετικά ισχυρή. Αυτή η ροή συνδέει εντελώς διαφορετικά οικοσυστήματα.

Για παράδειγμα, τα μεταναστευτικά ψάρια, συσσωρεύοντας τη βιομάζα τους στη θάλασσα, πηγαίνουν να ωοτοκήσουν στα ανώτερα όρια ποταμών και ρεμάτων, όπου μετά την ωοτοκία πεθαίνουν και γίνονται τροφή για μεγάλο αριθμό ζωικών ειδών (αρκούδες, λύκοι, πολλά είδη μουστέλιδων, πολλά είδη πουλιών, για να μην αναφέρουμε ορδές ασπόνδυλων). Αυτά τα ζώα τρέφονται με ψάρια και απορρίπτουν τα περιττώματά τους στα χερσαία οικοσυστήματα. Έτσι, η ουσία από τη θάλασσα μεταναστεύει στη στεριά βαθιά στην ηπειρωτική χώρα και αφομοιώνεται από τα φυτά και περιλαμβάνεται σε νέες αλυσίδες του βιολογικού κύκλου.

Σταματήστε να μπαίνετε στα ποτάμια της Άπω Ανατολής για να γεννήσετε σολομό και σε 5-10 χρόνια θα δείτε πόσο θα αλλάξει ο πληθυσμός των περισσότερων ζωικών ειδών. Ο αριθμός των ζωικών ειδών θα αλλάξει και, ως εκ τούτου, θα ξεκινήσουν ανακατατάξεις στη βλάστηση. Η μείωση του αριθμού των αρπακτικών ειδών ζώων θα οδηγήσει σε αύξηση του αριθμού των φυτοφάγων. Έχοντας υπονομεύσει γρήγορα τη βάση της τροφής τους, τα φυτοφάγα ζώα θα αρχίσουν να πεθαίνουν και οι επιζωοτίες θα εξαπλωθούν ανάμεσά τους. Ο αριθμός των φυτοφάγων ζώων θα μειωθεί και δεν θα υπάρχει κανένας να απλώσει τους σπόρους ορισμένων ειδών και να φάει τη βιομάζα άλλων φυτικών ειδών. Με μια λέξη, με τη διακοπή της εισόδου στα ποτάμια των κόκκινων ψαριών της Άπω Ανατολής, θα ξεκινήσει μια σειρά από αναδιαρθρώσεις σε όλα τα σημεία των οικολογικών συστημάτων που απέχουν εκατοντάδες και μάλιστα χιλιάδες χιλιόμετρα από τη θάλασσα.

Και αυτά τα γραφήματα (G.F. Gause, 1975) δείχνουν πώς σε ένα οικοσύστημα αλλάζει ο αριθμός των βλεφαρίδων παπουτσιών (μονοκύτταρο ζώο) (καμπύλη 1) και των αρπακτικών βλεφαρίδων που τρέφονται με βλεφαρίδες παπουτσιών (καμπύλη 2). Τα δύο επάνω γραφήματα - το οικοσύστημα είναι κλειστό και περιορισμένο σε χώρο: α - το βλεφαροφόρο παπούτσι δεν έχει καταφύγιο. β - η έγχυση παπουτσιών έχει καταφύγιο. Τα κάτω γραφήματα (γ) δείχνουν ότι το οικοσύστημα είναι ανοιχτό· εάν προκύψουν αντίξοες συνθήκες, και τα δύο είδη μπορούν να κρυφτούν ή να πάνε σε άλλο σύστημα. Με την έναρξη των ευνοϊκών συνθηκών, και τα δύο είδη μπορεί να επιστρέψουν.

Δυστυχώς, οι οικολόγοι δεν είναι ακόμη σε θέση να μοντελοποιήσουν τη συμπεριφορά των πραγματικών οικοσυστημάτων υπό συνθήκες αλλαγών σε ορισμένους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Και το θέμα εδώ δεν είναι μόνο η εξαιρετική πολυπλοκότητα των οικολογικών συστημάτων και η έλλειψη επαρκών πληροφοριών για τη σύνθεσή τους. Δεν υπάρχει καμία θεωρία στην οικολογία που να επιτρέπει τέτοια μοντελοποίηση. Από αυτή την άποψη, με ισχυρό αντίκτυπο στα οικοσυστήματα, απαιτείται μεγάλη προσοχή και ακολουθώντας τον κανόνα: «Πριν επηρεάσεις το οικοσύστημα και το βγάλεις εκτός ισορροπίας, μετρήστε το επτά φορές» και ... μην το κόψετε - αρνηθείτε αυτόν τον αντίκτυπο. Ο 20ός αιώνας μας έπεισε ότι είναι πιο λογικό να προστατεύουμε τα φυσικά οικοσυστήματα διατηρώντας τα σε ισορροπία παρά να ανακατασκευάζουμε αυτά τα οικοσυστήματα σε μια προσπάθεια βελτιστοποίησής τους. Πρέπει να ειπωθεί ότι για να διατηρηθεί η ισορροπία στα τοπικά οικοσυστήματα και για τη βιογεωχημική τους βελτιστοποίηση, δεν είναι σημαντικό η ταξινομική ποικιλότητα από μόνη της σύμφωνα με την αρχή «όσο περισσότερα είδη, τόσο το καλύτερο», αλλά λειτουργική ποικιλία, ή μια ποικιλία οικοβιόμορφων. Ένα μέτρο της λειτουργικής ποικιλομορφίας ενός οικοσυστήματος είναι ο αριθμός των οικοβιόμορφων και των συνουσίων φυτών, ζώων, μυκήτων και μικροοργανισμών. μετρούν ταξινομική ποικιλομορφίαείναι ο αριθμός των ειδών, των γενών, των οικογενειών και άλλων ανώτερων κατηγοριών.

Η ποικιλομορφία των ειδών και η ποικιλομορφία των μορφών ζωής ή οικοβιόμορφες δεν είναι το ίδιο πράγμα. Θα το δείξω με ένα παράδειγμα. Στο λιβάδι, είδη, γένη και οικογένειες φυτών μπορούν να ζήσουν 2-3 φορές περισσότερο από ό,τι στο σκοτεινό κωνοφόρο δάσος. Ωστόσο, όσον αφορά τα οικοβιόμορφα και τη συνουσία, αποδεικνύεται ότι η βιοποικιλότητα του σκοτεινού κωνοφόρου δάσους ως οικοσυστήματος είναι πολύ υψηλότερη από τη βιοποικιλότητα του λιβαδιού ως οικοσυστήματος. Στο λιβάδι, έχουμε 2-3 κατηγορίες οικοβιόμορφων, και στο σκοτεινό κωνοφόρο δάσος, 8-10 τάξεις. Υπάρχουν πολλά είδη στο λιβάδι, αλλά όλα ανήκουν είτε στην κατηγορία των οικοβιόμορφων, των πολυετών μεσοφυτικών καλοκαιρινών-πράσινων χόρτων, είτε στην κατηγορία των ετήσιων χόρτων, είτε στην κατηγορία των πράσινων βρύων. Στο δάσος, διάφορες κατηγορίες οικοβιόμορφων είναι: σκοτεινά κωνοφόρα δέντρα, φυλλοβόλα δέντρα, φυλλοβόλοι θάμνοι, φυλλοβόλοι θάμνοι, πολυετή μεσοφυτικά καλοκαιρινά πράσινα χόρτα, πράσινα βρύα, επιγεικοί λειχήνες, επιφυτικοί λειχήνες.

Η βιοποικιλότητα των οργανισμών στη βιόσφαιρα δεν περιορίζεται στην ποικιλομορφία των ταξινομικών κατηγοριών και στην ποικιλομορφία των οικοβιόμορφων των ζωντανών οργανισμών. Για παράδειγμα, μπορούμε να μπούμε σε μια περιοχή που καταλαμβάνεται εξ ολοκλήρου από ένα τοπικό στοιχειακό οικοσύστημα - ένα υπερυψωμένο έλος ή ένα υγρό δάσος σκλήθρας στις εκβολές ενός μεγάλου ποταμού. Σε άλλη περιοχή στην ίδια επικράτεια, θα συναντήσουμε τουλάχιστον 10-15 τύπους τοπικών στοιχειωδών οικοσυστημάτων. Τα οικοσυστήματα κωνοφόρων-πλατύφυλλων δασών στον πυθμένα των κοιλάδων των ποταμών αντικαθίστανται τακτικά εδώ από οικοσυστήματα μικτών θαμνωδών δασών κέδρου-βελανιδιάς στις νότιες ήπιες πλαγιές των βουνών, δάση μικτού χόρτου από πεύκους-βελανιδιάς στις βόρειες ήπιες πλαγιές των βουνών , δάση ελάτης στο πάνω μέρος των βόρειων απότομων πλαγιών των βουνών και οικοσυστημάτων λιβάδια στεπών και συστάδες βλάστησης στις απότομες νότιες πλαγιές των βουνών. Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς τι είναι ενδοτοπική ποικιλομορφία των οικοσυστημάτωνκαθορίζεται όχι μόνο από την ποικιλομορφία των ειδών και των οικοβιόμορφων που τα αποτελούν, αλλά επίσης ποικιλία φόντου οικολογικού τοπίουσυνδέεται κυρίως με την ποικιλομορφία των εδαφών, την ποικιλομορφία των εδαφών και των υποκείμενων πετρωμάτων τους.

Η βιολογική ποικιλότητα του πλανήτη περιλαμβάνει τη γενετική ενδοειδική, τα είδη και την ποικιλότητα των οικοσυστημάτων. Η γενετική ποικιλότητα οφείλεται στην ποικιλομορφία των χαρακτηριστικών και των ιδιοτήτων σε άτομα του ίδιου είδους, ένα παράδειγμα είναι οι πολλές ποικιλίες ποώδους κυανού - περισσότερα από 300 είδη και υποείδη δρυοκολάπτη - περίπου 210 (Εικ. 1).

Εικ.1 Γενετική ποικιλομορφία του μπλε και του δρυοκολάπτη

Η ποικιλότητα των ειδών είναι η ποικιλία ειδών ζώων, φυτών, μυκήτων, λειχήνων και βακτηρίων. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα έρευνας βιολόγων που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό PLoS Biology για το 2011, ο αριθμός των περιγραφόμενων ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη είναι περίπου 1,7 εκατομμύρια και ο συνολικός αριθμός ειδών υπολογίζεται σε περίπου 8,7 εκατομμύρια Σημειώνεται ότι το 86% δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.κάτοικοι της ξηράς και το 91% των κατοίκων των ωκεανών. Οι βιολόγοι εκτιμούν ότι μια πλήρης περιγραφή άγνωστων ειδών θα απαιτήσει τουλάχιστον 480 χρόνια ενισχυμένης έρευνας. Έτσι, ο συνολικός αριθμός των ειδών στον πλανήτη δεν θα είναι γνωστός για πολύ καιρό. Η βιολογική ποικιλότητα των οικοσυστημάτων εξαρτάται από τις φυσικές και κλιματικές συνθήκες, τα οικοσυστήματα διακρίνονται από τη δομή και τις λειτουργίες, σε κλίμακα από τη μικροβιογεωκένωση έως τη βιόσφαιρα (Εικ. 2).

Εικ.2 Βιολογική ποικιλότητα φυσικών χερσαίων και υδάτινων οικοσυστημάτων

Η βιολογική ποικιλότητα είναι ο κύριος φυσικός πόρος του πλανήτη, που παρέχει ευκαιρία για βιώσιμη ανάπτυξη και έχει μεγάλη οικολογική, κοινωνική, αισθητική και οικονομική σημασία. Ο πλανήτης μας μπορεί να αναπαρασταθεί ως ένας πολύπλοκος πολυκύτταρος οργανισμός που, μέσω της βιολογικής ποικιλότητας, υποστηρίζει την αυτοοργάνωση της βιόσφαιρας, η οποία εκφράζεται στην αποκατάστασή της, την αντίσταση στις αρνητικές φυσικές και ανθρωπογενείς επιδράσεις. Η βιοποικιλότητα σάς επιτρέπει να ρυθμίζετε τις ροές του νερού, να ελέγχετε τη διάβρωση, να σχηματίζετε εδάφη, να εκτελείτε λειτουργίες διαμόρφωσης κλίματος και πολλά άλλα.

Το γενετικό ενδοειδικό, τα είδη και η ποικιλότητα των οικοσυστημάτων είναι αλληλένδετα. Η γενετική ποικιλότητα διασφαλίζει την ποικιλότητα των ειδών, η ποικιλομορφία των φυσικών οικοσυστημάτων και των τοπίων δημιουργεί συνθήκες για το σχηματισμό νέων ειδών και η αύξηση της ποικιλότητας των ειδών αυξάνει τη συνολική γονιδιακή δεξαμενή της βιόσφαιρας του πλανήτη. Επομένως, κάθε συγκεκριμένο είδος συμβάλλει στη βιολογική ποικιλότητα και δεν μπορεί να είναι χωρίς (με) ωφέλιμο ή επιβλαβές. Κάθε μεμονωμένο είδος θα εκτελεί ορισμένες λειτουργίες σε οποιοδήποτε οικολογικό σύστημα και η απώλεια οποιουδήποτε ζώου ή φυτού οδηγεί σε ανισορροπία στο οικοσύστημα. Και όσο περισσότερα είδη πεθαίνουν για έναν μη φυσικό λόγο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανισορροπία. Σε επιβεβαίωση αυτού, μπορούμε να αναφέρουμε τα λόγια του εγχώριου επιστήμονα Nikolai Viktorovich Levashov, ότι "... το οικολογικό σύστημα δεν είναι τίποτα άλλο από μια ισορροπία μεταξύ όλων των μορφών και τύπων ζωντανών οργανισμών και του οικοτόπου τους ...". Δεν μπορεί κανείς να μην συμφωνήσει με αυτά τα λόγια.

Η κατανομή των ειδών στην επιφάνεια του πλανήτη είναι άνιση και η βιολογική τους ποικιλότητα στα φυσικά οικοσυστήματα είναι μεγαλύτερη στα τροπικά τροπικά δάση, τα οποία καταλαμβάνουν το 7% της επιφάνειας του πλανήτη και περιέχουν έως και 70-80% όλων των ζώων και φυτών που είναι γνωστά στην επιστήμη. . Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, καθώς τα τροπικά δάση είναι πλούσια σε φυτά, τα οποία παρέχουν τεράστιο αριθμό οικολογικών κόγχων και, ως εκ τούτου, μεγάλη ποικιλία ειδών. Στα αρχικά στάδια της διαμόρφωσης του οικολογικού συστήματος του πλανήτη και μέχρι σήμερα, έχει λάβει χώρα και λαμβάνει χώρα μια φυσική διαδικασία εμφάνισης και εξαφάνισης ειδών. Η εξαφάνιση ορισμένων ειδών αντισταθμίστηκε από την εμφάνιση νέων ειδών. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιήθηκε χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι σε διαφορετικές γεωλογικές εποχές υπήρξε μια διαδικασία εξαφάνισης και εμφάνισης ειδών, την οποία μπορούμε να κρίνουμε από τα απολιθώματα που βρέθηκαν, αποτυπώματα και ίχνη δραστηριότητας ζωής (Εικ. 3).

Εικ. 3 Απολιθώματα αμμωνιτών και κελύφη δίθυρων μαλακίων που έζησαν στον πλανήτη πριν από περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια, την Ιουρασική περίοδο

Ωστόσο, επί του παρόντος, υπό την επίδραση ανθρώπινων παραγόντων, παρατηρείται μείωση της βιολογικής ποικιλότητας. Αυτό έγινε ιδιαίτερα αισθητό τον 20ο αιώνα, όταν, υπό την επίδραση της ανθρώπινης δραστηριότητας, ο ρυθμός εξαφάνισης των ειδών ξεπέρασε τον φυσικό ρυθμό, γεγονός που οδήγησε στην καταστροφή του γενετικού δυναμικού της βιόσφαιρας του πλανήτη μας. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της βιοποικιλότητας του πλανήτη μπορούν να θεωρηθούν το κυνήγι και το ψάρεμα, οι δασικές πυρκαγιές (έως και το 90% των πυρκαγιών συμβαίνουν από ανθρώπινο σφάλμα), η καταστροφή και η αλλαγή των οικοτόπων (κατασκευή δρόμων, ηλεκτροφόρα καλώδια, ανέντιμη κατασκευή οικιστικών συγκροτημάτων, αποψίλωση των δασών, κ.λπ.), ρύπανση φυσικών συστατικών με χημικά, εισαγωγή ξένων ειδών σε ασυνήθιστα οικοσυστήματα, επιλεκτική χρήση φυσικών πόρων, εισαγωγή ΓΤΟ καλλιεργειών στη γεωργία (όταν γονιμοποιούνται από έντομα, γενετικά τροποποιημένα φυτά διαδίδονται , που οδηγεί στην εκτόπιση των φυσικών φυτικών ειδών από το οικοσύστημα) και πολλοί άλλοι λόγοι . Σε επιβεβαίωση των παραπάνω λόγων, μπορούμε να παραθέσουμε ορισμένα στοιχεία παραβιάσεων των φυσικών οικοσυστημάτων, τα οποία, δυστυχώς, είναι τεράστιοι. Έτσι, στις 20 Απριλίου 2010, συνέβη η μεγαλύτερη ανθρωπογενής καταστροφή στον Κόλπο του Μεξικού, που προκλήθηκε από έκρηξη στην πλατφόρμα πετρελαίου Deepwater Horizon στο κοίτασμα Macondo (ΗΠΑ). Ως αποτέλεσμα αυτού του ατυχήματος, περίπου 5 εκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου χύθηκαν στον Κόλπο του Μεξικού σε 152 ημέρες, με αποτέλεσμα μια πετρελαιοκηλίδα συνολικής έκτασης 75 χιλιάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων (Εικ. 4) . Αυτό είναι, σύμφωνα με τις πιο συντηρητικές εκτιμήσεις, το πόσα πραγματικά διαχέονται είναι άγνωστο.

Οι περιβαλλοντικές συνέπειες για το οικοσύστημα του κόλπου και των παράκτιων περιοχών είναι δύσκολο να εκτιμηθούν, καθώς η πετρελαϊκή ρύπανση διαταράσσει τις φυσικές διεργασίες, αλλάζει τα ενδιαιτήματα όλων των τύπων ζωντανών οργανισμών και συσσωρεύεται στη βιομάζα. Τα προϊόντα πετρελαίου έχουν μακρά περίοδο αποσύνθεσης και μάλλον γρήγορα καλύπτουν την επιφάνεια των νερών με ένα στρώμα λαδιού, το οποίο εμποδίζει την πρόσβαση αέρα και φωτός. Από τις 2 Νοεμβρίου 2010 συγκεντρώθηκαν 6814 νεκρά ζώα ως αποτέλεσμα του ατυχήματος. Αλλά αυτές είναι μόνο οι πρώτες απώλειες, πόσα ζώα και φυτικοί οργανισμοί έχουν πεθάνει και θα πεθάνουν όταν οι τοξικές ουσίες εισέλθουν στην τροφική αλυσίδα είναι άγνωστο. Είναι επίσης άγνωστο πώς μια τέτοια ανθρωπογενής καταστροφή θα επηρεάσει άλλες περιοχές του πλανήτη. Το φυσικό οικοσύστημα του Κόλπου του Μεξικού και των ακτών του είναι ικανό να αυτο-αποκατασταθεί, αλλά αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει για πολλά χρόνια.

Ένας άλλος λόγος για τη μείωση της βιολογικής ποικιλότητας είναι η αποψίλωση των δασών για την κατασκευή δρόμων, κατοικιών, γεωργικών εκτάσεων κ.λπ. Ως επιβεβαιωτικό γεγονός, μπορούμε να αναφέρουμε την κατασκευή ενός αυτοκινητόδρομου υψηλής ταχύτητας Μόσχας - Αγίας Πετρούπολης μέσω του δάσους Khimki. Το δάσος Khimki ήταν το μεγαλύτερο αδιαίρετο φυσικό συγκρότημα, το οποίο αποτελούσε μέρος της προστατευτικής ζώνης δασικών πάρκων της Μόσχας και της περιοχής της Μόσχας, και κατέστησε δυνατή τη διατήρηση της υψηλής βιολογικής ποικιλότητας (Εικ. 5). Επιπλέον, χρησίμευσε ως ο σημαντικότερος ρυθμιστής της καθαρότητας του ατμοσφαιρικού αέρα, ένα ψυχαγωγικό φυσικό συγκρότημα για περισσότερους από μισό εκατομμύριο κατοίκους κοντινών οικισμών, ικανό να παρέχει ένα ευνοϊκό περιβάλλον διαβίωσης.

Εικ. 5 Δάσος Khimki πριν από την κατασκευή ενός αυτοκινητόδρομου υψηλής ταχύτητας

Ως αποτέλεσμα της κατασκευής του αυτοκινητόδρομου υψηλής ταχύτητας, το δασικό πάρκο Khimki υπέστη ανεπανόρθωτη περιβαλλοντική ζημιά, η οποία εκφράζεται με την καταστροφή του μοναδικού διαδρόμου που εκτείνεται κατά μήκος της πλημμυρικής πεδιάδας του ποταμού. Klyazma και σύνδεση του δάσους Khimki με γειτονικά δάση (Εικ. 6).

Ρύζι. 6 Κατασκευή δρόμου υψηλής ταχύτητας μέσω του δάσους Khimki

Οι διαδρομές μετανάστευσης ζώων όπως οι άλκες, ο αγριόχοιρος, ο ασβός και άλλοι οργανισμοί έχουν διαταραχθεί, γεγονός που θα οδηγήσει τελικά στην εξαφάνισή τους από το δάσος του Χίμκι. Η κατασκευή του δρόμου οδήγησε περαιτέρω στον κατακερματισμό του δάσους, ο οποίος θα αυξήσει περαιτέρω τις δυσμενείς επιπτώσεις στα φυσικά οικοσυστήματα (χημική ρύπανση, επίδραση ακουστικού θορύβου, κατάρρευση δασικών τοίχων δίπλα στον αυτοκινητόδρομο κ.λπ.) (Εικ. . 7). Δυστυχώς, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός τέτοιων παραδειγμάτων σε όλη τη χώρα και σε όλο τον κόσμο και όλα αυτά μαζί προκαλούν ανεπανόρθωτη περιβαλλοντική ζημιά στη βιολογική ποικιλότητα.

Το γεγονός της μείωσης της βιοποικιλότητας επιβεβαιώνεται και από (γ) μελέτες, που μπορούν να βρεθούν στα έργα και. Σύμφωνα με έκθεση του Παγκόσμιου Ταμείου Άγριας Ζωής, η συνολική βιοποικιλότητα του πλανήτη έχει μειωθεί κατά περίπου 28% από το 1970. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ένας τεράστιος αριθμός ζωντανών οργανισμών δεν έχει ακόμη περιγραφεί και το γεγονός ότι μόνο γνωστά είδη ελήφθησαν υπόψη στην αξιολόγηση της βιοποικιλότητας, μπορεί να υποτεθεί ότι η απώλεια βιοποικιλότητας συμβαίνει κυρίως σε περιφερειακό επίπεδο. Ωστόσο, εάν ένα άτομο συνεχίσει να αναπτύσσεται με τεχνοκρατικό και καταναλωτικό τρόπο και δεν προβεί σε πραγματικές ενέργειες για να αλλάξει την κατάσταση, τότε υπάρχει πραγματική απειλή για την παγκόσμια βιοποικιλότητα και, ως εκ τούτου, ο πιθανός θάνατος του πολιτισμού. Η μείωση της ποικιλομορφίας της ζωής οδηγεί σε μείωση της διατήρησης των λειτουργιών της βιόσφαιρας στη φυσική της κατάσταση. Η άγνοια και η άρνηση των νόμων της φύσης συχνά οδηγεί στην εσφαλμένη αντίληψη ότι η απώλεια ενός είδους ζώου ή φυτού στη φύση είναι εναλλάξιμη. Ναι, αυτό είναι έτσι, αν προκαλείται από τη φυσική πορεία της εξέλιξης της ζωντανής ύλης. Ωστόσο, σήμερα έχει αρχίσει να κυριαρχεί η «ευφυής» ανθρώπινη δραστηριότητα. Θα ήθελα να υπενθυμίσω έναν από τους νόμους της οικολογίας του Αμερικανού οικολόγου Μπάρι Κόμονερ: «Τα πάντα συνδέονται με τα πάντα». Ο νόμος δείχνει την ακεραιότητα του οικολογικού συστήματος από τους ζωντανούς οργανισμούς που το σχηματίζουν και το περιβάλλον. Θα ήθελα να ολοκληρώσω τον μικρό μου προβληματισμό με τα λόγια του Βούλγαρου αποφθέγματος Veselin Georgiev: «Προσέχετε τη φύση μέσα σας και όχι τον εαυτό σας στη φύση».

Η βιοποικιλότητα ως βασικός παράγοντας αειφόρου ανάπτυξης

Βιολογική ποικιλότητα είναι η ποικιλότητα όλων των μορφών ζωντανών οργανισμών και των συστημάτων στα οποία αποτελούν μέρος αυτοί οι οργανισμοί. Η έννοια της βιολογικής ποικιλότητας αναφέρεται σε διαφορετικά επίπεδα οργάνωσης των έμβιων όντων - μοριακό-γενετικό, πληθυσμό-είδη, ταξινομικό (από "ταξονομία" - συστηματική) και κενοτική (από "cenosis" - κοινότητα). Κάθε επόμενο από αυτά τα επίπεδα περιλαμβάνει το προηγούμενο.
Η βιολογική ποικιλότητα σχηματίζει τη ζωή της Γης, που αντιπροσωπεύεται τόσο από το σύνολο των οργανισμών και των ειδών, όσο και από τη δομή της κατανομής τους μεταξύ των κοινοτήτων (βιοκαινόζες) και από τις ίδιες τις κοινότητες ως τις κύριες δομικές μονάδες της βιόσφαιρας.

Σημασία της βιολογικής ποικιλότητας

Η βιολογική ποικιλότητα σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ της βιόσφαιρας και των γεωγραφικών περιβλημάτων της Γης - της υδρόσφαιρας, της ατμόσφαιρας και του φλοιού της γης (λιθόσφαιρα), η σύνθεση της οποίας, με τη σειρά της, καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη βιόταση. Ήταν ο βίος που κάποτε προκάλεσε τη μετάβαση μιας αναγωγικής ατμόσφαιρας σε οξειδωτική, που έδωσε ώθηση στην εξελικτική διαδικασία και στην εμφάνιση νέων μορφών ζωής.

Καθώς η ζωή κατέκτησε τον πλανήτη, τα έμβια όντα έγιναν όλο και πιο σημαντικά ως παράγοντας μετασχηματισμού της ύλης και της ενέργειας. Η αποτελεσματικότητα αυτών των διαδικασιών, χωρίς τις οποίες η ζωή στη Γη είναι ήδη αδιανόητη, καθορίζεται από τη βιολογική ποικιλότητα - τη λειτουργική εξειδίκευση των διαφόρων ειδών και την κατανομή των ρόλων τους στις κοινότητες.

Οι παράγοντες σταθερότητας των ίδιων των βιολογικών κοινοτήτων (όπως και οποιωνδήποτε άλλων πολύπλοκων συστημάτων) είναι ο διπλασιασμός (στην προκειμένη περίπτωση ο διπλασιασμός οικολογικών κόγχων που καταλαμβάνονται από διαφορετικούς οργανισμούς) και ο πλεονασμός δομικών στοιχείων. Αυτοί οι παράγοντες στις φυσικές συνθήκες παρέχονται από τη βιολογική ποικιλότητα - κατά κανόνα, η απομάκρυνση οποιουδήποτε είδους δεν οδηγεί στην καταστροφή του οικοσυστήματος, επειδή οι λειτουργικές σχέσεις διατηρούνται σε βάρος άλλων ειδών.

Η βιολογική ποικιλότητα καθορίζει επίσης μια τόσο σημαντική ιδιότητα της ζωής όπως η διατήρηση ορισμένων κλιματικών περιβαλλοντικών συνθηκών κατάλληλων για ζωή. Πρώτα απ 'όλα - το εύρος θερμοκρασίας που εξασφαλίζει την παραμονή του νερού σε υγρή κατάσταση. Σύμφωνα με τις σύγχρονες κοσμογονικές έννοιες, δεν υπάρχουν φυσικά εμπόδια μεταξύ των κλιματικών συνθηκών της Γης και των γειτονικών πλανητών - Άρη και Αφροδίτη, όπου η ζωή είναι αδύνατη. Η μετάβαση του κλίματος της Γης στο κλίμα οποιουδήποτε από αυτούς τους πλανήτες μπορεί να πραγματοποιηθεί σε αρκετά σύντομο χρονικό διάστημα - περίπου 10 χιλιάδες χρόνια. Ωστόσο, για σχεδόν 4 δισεκατομμύρια χρόνια ιστορίας της ζωής στη Γη, αυτό δεν συνέβη λόγω του γεγονότος ότι το albedo, το φαινόμενο του θερμοκηπίου και άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά του κλίματος βρίσκονται υπό τον έλεγχο της παγκόσμιας χλωρίδας. Προς υποστήριξη αυτής της έννοιας, παρουσιάζουμε τρία χαρακτηριστικά παραδείγματα.

Οι εκπομπές ανόργανου άνθρακα από το εσωτερικό της γης στην ατμόσφαιρα αντισταθμίζονται από την εναπόθεση αυτού του στοιχείου στη σύνθεση οργανικών ενώσεων, σε ιζηματογενή πετρώματα, έτσι ώστε η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα να παραμένει σε σχετικά σταθερό επίπεδο για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Η ποσοτική αναλογία στον ωκεανό των ατόμων άνθρακα, αζώτου, φωσφόρου και οξυγόνου που συνθέτουν διάφορες ενώσεις συμπίπτει με την αναλογία αυτών των στοιχείων στη ζωντανή ύλη, γεγονός που δείχνει ότι η συγκέντρωσή τους οφείλεται στη δραστηριότητα των ζώντων οργανισμών.

Ο βιολογικός οργανισμός παίζει επίσης κυρίαρχο ρόλο στον κύκλο του νερού στην ξηρά: τα 2/3 της βροχόπτωσης καθορίζονται από τη διαπνοή - την εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φυτών.

Τέλος, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι οι ζωντανοί οργανισμοί μας παρέχουν τροφή και ρούχα, οικοδομικά υλικά, φαρμακευτικές ουσίες και, κυρίως, πνευματική τροφή. Τα είδη άγριων φυτών και ζώων είναι ένας ανεξάντλητος, αναντικατάστατος πόρος, μια αποθήκη ενός ανεκτίμητου γενετικού ταμείου, όλων των δυνατοτήτων χρήσης των οποίων μερικές φορές ούτε καν υποψιαζόμαστε.

Στο δεύτερο μισό του ΧΧ αιώνα. Η ανθρωπότητα βρίσκεται αντιμέτωπη με μια αντίφαση μεταξύ των αυξανόμενων οικονομικών αναγκών και της αδυναμίας της βιόσφαιρας να καλύψει αυτές τις ανάγκες. Τα πλούτη της φύσης, οι δυνατότητες αυτοθεραπείας της αποδείχθηκαν ότι δεν ήταν απεριόριστες.

Η εξάλειψη αυτής της αντίφασης είναι δυνατή μόνο στο πλαίσιο του λεγόμενου βιώσιμη ανάπτυξηανθρώπινη κοινωνία με βάση την ικανοποίηση των οικονομικών μας αναγκών εντός των οικονομικών δυνατοτήτων της βιόσφαιρας,εκείνοι. εντός ορίων που δεν συνεπάγονται μη αναστρέψιμες αλλαγές στο φυσικό περιβάλλον. Διαφορετικά, η μείωση της βιολογικής ποικιλότητας μπορεί πραγματικά να εξελιχθεί σε μια οικολογική καταστροφή που απειλεί την ίδια την ύπαρξή μας στη Γη.

Αυτό που γνωρίζουμε για τη βιοτική ρύθμιση του περιβάλλοντος μας επιτρέπει να το συμπεράνουμε αυτό το όριο έχει ήδη ξεπεραστεί, αλλά δεν έχουν συμβεί ακόμη μη αναστρέψιμες αλλαγές στη βιόσφαιρα,και η ανθρωπότητα διατηρεί την ευκαιρία να επιστρέψει στην περιοχή των επιτρεπόμενων επιρροών.

Το να μειώσουμε τον βαθμό πίεσης στη φύση και να συνεχίσουμε να συμμορφωνόμαστε με το επιτρεπόμενο επίπεδο είναι ο μόνος τρόπος για να επιβιώσουμε. Ταυτόχρονα, δεν μιλάμε τόσο για τη μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος, αλλά για τη διατήρηση των φυσικών οικοσυστημάτων, τη διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας ως τον κύριο ρυθμιστή της βιωσιμότητας της βιόσφαιρας. Άλλωστε, ο πολιτισμός μας, χρησιμοποιώντας έναν τεράστιο αριθμό τεχνολογιών που καταστρέφουν τα οικοσυστήματα, δεν έχει προσφέρει στην πραγματικότητα τίποτα που θα μπορούσε να αντικαταστήσει τις φυσικές ρυθμιστικές διαδικασίες. Και είναι προφανές ότι η ανθρωπότητα δεν θα έχει χρόνο να μάθει πώς να ρυθμίζει με κάποιο τρόπο την κατάσταση του περιβάλλοντος με τεχνικά μέσα στον χρόνο που μας απομένει πριν από την έναρξη των καταστροφικών αλλαγών στη βιόσφαιρα. Έτσι, η μόνη ευκαιρία να εξαλειφθεί μια περισσότερο από πραγματική απειλή για τα ζωτικά συμφέροντα των μελλοντικών γενεών είναι να ανοίξει ο δρόμος για τη σταθεροποιητική δράση των ίδιων των φυσικών δυνάμεων.

Κατάσταση βιολογικής ποικιλότητας στον πλανήτη και στη Ρωσία

Επί του παρόντος, η βιολογική ποικιλότητα του πλανήτη είναι φτωχή για τους ακόλουθους λόγους.

1. Άμεση καταστροφή οικολογικών συστημάτων - εκρίζωση, καύση και κοπή δασών, όργωμα στέπες, αποστράγγιση βάλτων και ταμιευτήρες πλημμυρικών πεδιάδων, καθώς και δημιουργία φυσικών βιοτόπων με οικισμούς, βιομηχανικές επιχειρήσεις, τοποθέτηση αυτοκινητοδρόμων μεταφορών ... Τα ανθρωποσυστήματα προκύπτουν στη θέση των φυσικών οικοσυστήματα. Με έναν τέτοιο αντίκτυπο, καταστρέφεται ταυτόχρονα η ποικιλότητα των οικοσυστημάτων και των ειδών.

2. Μεταμόρφωση πρωτότυπων οικοσυστημάτωνυπό την επίδραση ανθρωπογενών επιδράσεων - αλλαγές στους τύπους δασών υπό την επίδραση υλοτόμησης (εμφάνιση ανθρωπογενών δασικών διαδοχών) και δασοκομικών εργασιών, τεχνητή αναδάσωση ανοιχτών χώρων, δημιουργία ημιφυσικών αγροτοπίων (αγροβιοκένωση), αύξηση των βοσκοτόπων που έχουν εξαντληθεί υπό την επίδραση της υπερβόσκησης ... Τα μετασχηματισμένα οικοσυστήματα συνήθως εξαντλούνται ως προς τα είδη.

Συνεχίζεται