Liigilise mitmekesisuse keskkonna määratlus. Elu Maal ja selle mitmekesisus

Bioloogiline mitmekesisus kui säästva arengu võtmetegur

Bioloogiline mitmekesisus on kõigi elusorganismide vormide ja süsteemide mitmekesisus, mille osaks need organismid kuuluvad. Bioloogilise mitmekesisuse mõiste viitab elusolendite erinevatele organiseerituse tasanditele – molekulaargeneetilisele, populatsiooniliigilisele, taksonoomilisele ("taksonoomiast" - süstemaatika) ja tsenootilisele ("cenoosist" - kooslus). Iga järgmine nendest tasemetest sisaldab eelmist.
Bioloogiline mitmekesisus moodustab Maa elustikku, mida esindab nii organismide ja liikide kogum kui ka nende kooslustevahelise leviku struktuur (biotsenoosid) ja kooslused ise kui biosfääri põhilised struktuuriüksused.

Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus

Biosfääri ja Maa geograafiliste ümbriste – hüdrosfääri, atmosfääri ja maakoore (litosfääri) vastasmõju tulemusena tekkis bioloogiline mitmekesisus, mille koostise omakorda määrab suuresti elustik. Just elustik põhjustas omal ajal redutseeriva atmosfääri ülemineku oksüdeerivaks, mis andis tõuke evolutsiooniprotsessile ja uute eluvormide tekkele.

Kui elu planeedi vallutas, muutusid elusolendid mateeria ja energia muundamise teguriks üha olulisemaks. Nende protsesside, ilma milleta elu Maal on juba mõeldamatu, tõhususe määrab bioloogiline mitmekesisus – erinevate liikide funktsionaalne spetsialiseerumine ja nende rollide jaotus kooslustes.

Bioloogiliste koosluste endi (nagu ka kõigi teiste keerukate süsteemide) stabiilsusteguriteks on dubleerimine (antud juhul erinevate organismide poolt hõivatud ökoloogiliste niššide dubleerimine) ja struktuurielementide liiasus. Neid tegureid looduslikes tingimustes annab bioloogiline mitmekesisus – reeglina ei too ühegi liigi eemaldamine kaasa ökosüsteemi hävingut, sest funktsionaalsed suhted säilivad teiste liikide arvelt.

Bioloogiline mitmekesisus määrab ka sellise olulise eluomaduse nagu teatud eluks sobivate klimaatiliste keskkonnatingimuste säilitamine. Esiteks - temperatuurivahemik, mis tagab vee püsimise vedelas olekus. Kaasaegsete kosmogooniliste kontseptsioonide kohaselt ei ole Maa ja naaberplaneetide - Marsi ja Veenuse, kus elu on võimatu, kliimatingimuste vahel füüsilisi tõkkeid. Maa kliima üleminek mis tahes nende planeetide kliimale võib toimuda üsna lühikese aja jooksul - umbes 10 tuhande aasta jooksul. Peaaegu 4 miljardi aasta jooksul Maa eluloost pole seda aga juhtunud tänu sellele, et albedo, kasvuhooneefekt ja muud olulised kliimaomadused on globaalse elustiku kontrolli all. Selle kontseptsiooni toetuseks toome kolm tüüpilist näidet.

Anorgaanilise süsiniku emissioon maakera sisemusest atmosfääri kompenseeritakse selle elemendi sadestumisega orgaaniliste ühendite koostisesse settekivimitesse, nii et CO 2 sisaldus atmosfääris püsib suhteliselt ühtlasel tasemel sadade miljonite aastate jooksul. aastat.

Erinevaid ühendeid moodustavate süsiniku-, lämmastiku-, fosfori- ja hapnikuaatomite kvantitatiivne suhe ookeanis langeb kokku nende elementide suhtega elusaines, mis näitab, et nende kontsentratsioon on tingitud elustiku aktiivsusest.

Elustik mängib domineerivat rolli ka veeringes maismaal: 2/3 sademetest määrab transpiratsioon – vee aurustumine taimede pinnalt.

Lõpetuseks ei tohiks me unustada, et elusorganismid varustavad meid toitu ja riideid, ehitusmaterjale, raviaineid ja mis kõige tähtsam, vaimset toitu. Looduslikud taime- ja loomaliigid on ammendumatu, asendamatu ressurss, hindamatu väärtusega geneetilise fondi hoidla, mille kõiki kasutusvõimalusi me mõnikord ei kahtlustagi.

XX sajandi teisel poolel. Inimkond seisab silmitsi vastuoluga kasvavate majanduslike vajaduste ja biosfääri suutmatuse vahel neid vajadusi rahuldada. Looduse rikkused, selle isetervenemise võimalused ei osutus piiramatuks.

Selle vastuolu kõrvaldamine on võimalik ainult nn jätkusuutlik arendus inimühiskond, mis põhineb meie majanduslike vajaduste rahuldamisel biosfääri majandusliku suutlikkuse piires, need. piirides, mis ei too kaasa pöördumatuid muutusi looduskeskkonnas. Vastasel juhul võib bioloogilise mitmekesisuse vähenemine tõesti areneda ökoloogiliseks katastroofiks, mis ohustab meie olemasolu Maal.

See, mida me teame keskkonna biootilise reguleerimise kohta, võimaldab meil seda järeldada see piir on juba ületatud, kuid pöördumatuid muutusi biosfääris pole veel toimunud, ja inimkonnal säilib võimalus naasta lubatud mõjude piirkonda.

Loodusele avaldatava surve vähendamine ja edaspidi lubatud piiride järgimine on meie jaoks ainus võimalus ellu jääda. Samas ei räägi me niivõrd keskkonnasaaste vähendamisest, kuivõrd looduslike ökosüsteemide säilitamisest, bioloogilise mitmekesisuse säilitamisest kui biosfääri jätkusuutlikkuse peamisest regulaatorist. Pole ju meie tsivilisatsioon, kasutades tohutul hulgal ökosüsteeme hävitavaid tehnoloogiaid, pakkunud tegelikult midagi, mis võiks asendada looduslikke regulatiivseid protsesse. Ja on ilmselge, et selle aja jooksul, mis meil on jäänud enne katastroofiliste muutuste algust biosfääris, pole inimkonnal aega õppida, kuidas kuidagi tehniliste vahenditega keskkonnaseisundit reguleerida. Seega on ainus võimalus tulevaste põlvkondade elulistele huvidele enam kui reaalse ohu kõrvaldamiseks vabastada tee loodusjõudude endi stabiliseerivale tegevusele.

Bioloogilise mitmekesisuse olukord planeedil ja Venemaal

Praegu on planeedi bioloogiline mitmekesisus vaesunud järgmistel põhjustel.

1. Ökoloogiliste süsteemide otsene hävitamine - metsade juurimine, põletamine ja raiumine, steppide kündmine, soode ja lammiveehoidlate kuivendamine, samuti looduslike biotoopide rajamine koos asulatega, tööstusettevõtete rajamine, maanteede rajamine ... Looduslike ökosüsteemide asemele tekivad antroposüsteemid . Sellise mõjuga hävitatakse samaaegselt nii ökosüsteem kui ka liigiline mitmekesisus.

2. Algsete ökosüsteemide ümberkujundamine inimtekkeliste mõjude mõjul - metsatüüpide muutused raie (antropogeensete metsasektsessioonide tekkimine) ja metsakasvatustööde mõjul, lagendike kunstlik metsastamine, poollooduslike agromaastike (agrobiotsenoosid), ammendunud karjamaade suurenemine ülekarjatamise mõjul ... Transformeerunud ökosüsteemid on tavaliselt liigiliselt ammendatud.

Jätkub

See põhineb liikide mitmekesisusel. See hõlmab miljoneid meie planeedil elavaid looma-, taime- ja mikroorganismiliike. Kuid bioloogiline mitmekesisus hõlmab ka kogu nendest liikidest koosnevaid looduslikke ökosüsteeme. Seega tuleks bioloogilise mitmekesisuse all mõista organismide mitmekesisust ja nende looduslikke kooslusi. Elurikkuse alusel luuakse biosfääri ja seda moodustavate ökosüsteemide struktuurne ja funktsionaalne korraldus, mis määrab nende stabiilsuse ja vastupidavuse välismõjudele.

Olemas kolm peamist bioloogilise mitmekesisuse tüüpi:

geneetiline, peegeldades liigisisest mitmekesisust ja tingitud isendite varieeruvusest;
liigid, mis peegeldavad elusorganismide (taimed, loomad, seened ja mikroorganismid) mitmekesisust;
ökosüsteemide mitmekesisus, mis hõlmab erinevusi ökosüsteemi tüüpide, elupaikade ja ökoloogiliste protsesside vahel. Ökosüsteemide mitmekesisust ei märgita mitte ainult struktuursete ja funktsionaalsete komponentide, vaid ka ulatuse poolest - biotsenoosist biosfäärini.

Kõik bioloogilise mitmekesisuse liigid on omavahel seotud: geneetiline mitmekesisus tagab liigilise mitmekesisuse; ökosüsteemide ja maastike mitmekesisus loob tingimused uute liikide tekkeks; liigilise mitmekesisuse suurenemine suurendab biosfääri elusorganismide üldist geneetilist potentsiaali. Iga liik annab oma panuse mitmekesisusse ja sellest vaatenurgast ei ole kasutuid ega kahjulikke liike.

Bioloogilise mitmekesisuse konventsioon

Kooskõlas 1992. aasta bioloogilise mitmekesisuse konventsiooniga, millega 14. augusti 2001 seisuga on ühinenud 181 riiki, on nende valitsused võtnud endale kohustuse säilitada bioloogilist mitmekesisust, kasutada selle komponente säästval viisil ja jagama võrdselt kasu, mis tuleneb geneetilise mitmekesisuse kasutamisest. ressursse. Vaatamata sellele kaob planeedi bioloogiline mitmekesisus murettekitava kiirusega pöördumatult laiaulatusliku raadamise ja metsade hävitamise tõttu; taimede koristamise röövellik ulatus; pestitsiidide ja muude püsivate pestitsiidide valimatu kasutamine; soode kuivendamine ja tagasitäitmine; korallriffide ja mangroovide hävitamine; röövpüügiviiside kasutamine; kliimamuutus; veereostus; puutumatute loodusalade muutmine põllumajandusmaaks ja linnaaladeks.

2004. aasta veebruaris toimus Malaisia pealinnas Kuala Lumpuris ÜRO egiidi all bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni osaliste seitsmes konverents. Sellel osales üle 2 tuhande esindaja enam kui 180 riigist üle maailma. Konverentsil arutati keskkonnakaitse ja ohustatud liikide kaitse küsimusi, uuriti võimalust luua spetsiaalne võrgustik, mis aitaks arengumaade elanikel oma pärandit kaitsta.

ÜRO keskkonnaprogrammi peadirektor K. Toepfer tõdes foorumil, et pärast 2000. aastat kaob planeedilt aastas umbes 60 000 bioloogilist liiki ja see arv kasvab pidevalt.

Bioloogiline mitmekesisus iseloomustab tõelise evolutsiooni protsessi, mis toimub paljudel elavate organisatsioonide tasanditel. Teadlaste hinnangul on elusolendite liikide koguarv 5–30 miljonit. Nendest ei ole praegu kirjeldatud rohkem kui 2,0 miljonit. Seega alates Linnaeuse ajast, kes püüdis luua elusorganismide klassifikatsiooni, on a. Teadusele teadaolevate looma- ja taimeliikide arv kasvas 11 tuhandelt 2 miljonile.

Loomad on Maa ökoloogiliste süsteemide üks juhtivaid komponente. Praegu on teadusele teada (kirjeldatud) veidi üle 1 miljoni loomaliigi, mis on umbes pool kogu planeedil eksisteerivast loomaliigist. Põhilised organismirühmad ja nende arvukus (liikide arv, tuhat) on toodud järgmiselt:

Liikide bioloogiline mitmekesisus on maksimaalne putukate ja kõrgemate taimede seas. Ekspertide hinnangul jääb kõigi eluvormide organismide koguarv vahemikku 10–100 miljonit. Need miljonid looma- ja taimeliigid toetavad tingimusi, mis on vajalikud elu jätkumiseks Maal.

1982. aastal avaldas Ameerika teadlane T. Erwin artikli, mis tekitas tuliseid poleemikaid. Ta väitis, et troopilistes metsades võib elada enam kui 30 miljonit lülijalgsete liiki, peamiselt putukad. Sellise julge järelduse aluseks oli tema hinnang Panama vihmametsas ainult ühe liblikõieliste sugukonna puuliigiga (Luehea seemanni) seotud putukaliikide arvu kohta. Kasutades puuvõradel insektitsiididega fumigeerimist ja kogudes kõik mahakukkunud lülijalgsed alla venitatud plastlehele, luges Erwin kokku mardikaliikide koguarvu (ta uskus, et paljud neist on teadusele tundmatud) ja jõudis järeldusele, et puu on toidutaim neist vaid 136-le. Olles teinud mitmeid oletusi, arvutas ta välja, et ühe puutüübiga seotud kõigi lülijalgsete (ka maa peal elavate) liikide arv ulatub 600-ni. Kuna troopikas on umbes 50 tuhat puuliiki, on seda lihtne arvutada. et neid oli 30 miljonit. Seega koos teadusele juba tuntud liikidega (umbes 1 miljon) oli see 31 miljonit! Mõned entomoloogid suhtusid Erwini arvutustesse väga skeptiliselt: tema loogikat aktsepteerides võiks eeldada, et enamik troopikas leiduvaid putukaid peaks kuuluma uutesse liikidesse, kuid tegelikult pole need nii levinud.

Hiljuti kontrollis seda hüpoteesi Tšehhi teadlane V. Novotny (Tšehhi Teaduste Akadeemia Entomoloogia Instituut) koos kolleegidega USA-st, Panamast, Rootsist ja Tšehhist.

Uurides mitu aastat Uus-Guineas asuvat madaliku troopilist vihmametsa, kogusid teadlased putukaid 51 taimeliigi lehtedelt, sealhulgas 13 liiki perekonnast Ficus ja neljast perekonnast Psychotria. Kokku koguti üle 50 tuhande putuka 935 liigist, nende hulgas domineerisid mardikad, liblika röövikud (liblikad) ja orthoptera. Lisaks kasvatasid teadlased erinevatel taimedel röövikuid, püüdes neid krüsaalidesse tuua.

Selle ulatusliku materjali analüüs näitas, et ühe toiduliigi kohta on 7,9 liiki mardikaid, 13,3 liblikaid ja 2,9 orthoptera. Seega osutub idee stenofagia äärmuslikust levimusest troopikas vaid müüdiks. Novotny ja tema kolleegid arvutasid ka välja, mitu putukaliiki võib perekonna tasandil toidutaimedega seostada, ja arvutas seejärel välja lülijalgsete liikide koguarvu: neid oli umbes 4,9 miljonit, mitte 31 miljonit, nagu Erwin oli oletanud.

Bioloogilise mitmekesisuse säilitamise tähtsus

Bioloogiline mitmekesisus on paljude jaoks peamine rahulolu allikas ja on aluseks muutuvate keskkonnatingimustega kohanemisel. Elurikkuse praktiline väärtus seisneb selles, et see on sisuliselt ammendamatu bioloogiliste ressursside allikas. Need on ennekõike toiduained, ravimid, rõivatoorme allikad, ehitusmaterjalide tootmine jne. Bioloogiline mitmekesisus on inimeste puhkemajanduse korraldamisel väga oluline.

Enamiku organismide kasulikest omadustest teame väga vähe. Näiteks inimkonna varades on laialdaselt kasutusel vaid umbes 150 liiki kultuurtaimi ja 265 tuhandest taimeorganismide liigist on inimene kunagi kasvatanud vaid 5 tuhat. Veel vähemal määral võetakse arvesse mikroorganismide ja seente mitmekesisust.

Praegu on seeni umbes 65 tuhat liiki. Ja mitut neist inimene kasutab?

Looduslik taimestik on ravimite saamise põhialuseks, mille abil inimkond vabanes paljudest haigustest. Nii et näiteks kui Andide idanõlvadel kiniini andvat kiniinipuud (Chinchona) ei leiduks selvas, oleksid troopika, subtroopika ja paljud parasvöötme elanikud määratud kannatama. malaariast. Selle ravimi sünteetiliste analoogide ilmumine sai võimalikuks ainult tänu originaali üksikasjalikule uurimisele. Dioscorea perekonda kuuluv Mehhiko jamss on diosgeniini allikas, mida kasutatakse kortisooni ja hüdrokortisooni tootmisel.

Püüdes muuta looduslikke tingimusi, sattus inimene vastuollu loomuliku iseregulatsiooni jõududega. Üks selle konflikti tagajärgi on olnud looduslike ökosüsteemide bioloogilise mitmekesisuse vähenemine. Praegu väheneb liikide arv Maal kiiresti. Iga päev kaob kuni 10 loomaliiki ja nädalas 1 taimeliik. Ühe taimeliigi surm põhjustab sellega seotud umbes 30 väikeloomaliiki (peamiselt putukad ja ümarussid - nematoodid), mis on sellega seotud toitumisprotsessis. Järgmise 20-30 aasta jooksul võib inimkond kaotada umbes 1 miljoni liigi. See on tõsine löök meie looduskeskkonna terviklikkusele ja stabiilsusele.

Elurikkuse vähenemine on meie aja peamiste keskkonnaprobleemide hulgas erilisel kohal. Toimub looduslike ökosüsteemide massiline hävimine ja paljude elusorganismiliikide kadumine. Looduslikud ökosüsteemid on viiendikul maast täielikult muutunud või hävinud. Alates 1600. aastast on välja surnud 484 looma- ja 654 taimeliiki.

Liigid on planeedi pinnal jaotunud ebaühtlaselt. Liigiline mitmekesisus looduslikes elupaikades on suurim troopilises vööndis ja väheneb laiuskraadide suurenedes. Liigilise mitmekesisuse poolest on kõige rikkalikumad ökosüsteemid troopilised vihmametsad, mis hõlmavad umbes 7% planeedi pinnast ja sisaldavad üle 90% kõigist liikidest. Korallrifid ja Vahemere ökosüsteemid on samuti liigirikkuse poolest rikkad.

Bioloogiline mitmekesisus annab põllumajandusele geneetilisi ressursse, moodustab maailma toiduga kindlustatuse bioloogilise aluse ja on inimkonna eksisteerimise vajalik tingimus. Mitmed põllukultuuridega seotud looduslikud taimed on majanduse jaoks riiklikul ja ülemaailmsel tasandil väga olulised. Näiteks pakuvad California odra Etioopia sordid kaitset haigusi põhjustavate viiruste eest 160 miljoni dollari väärtuses. USA aastas. Türgis looduslike nisusortidega saavutatud geneetiliste haiguste resistentsus on hinnanguliselt 50 miljonit dollarit.

Elurikkuse säilitamise vajadusel on palju põhjuseid: bioloogiliste ressursside vajadus inimkonna vajaduste rahuldamiseks (toit, materjalid, ravimid jne), eetilised ja esteetilised aspektid jne. Peamine põhjus on aga selles, et bioloogiline mitmekesisus mängib juhtivat rolli ökosüsteemide ja biosfääri kui terviku jätkusuutlikkuse tagamisel (saaste neeldumine, kliima stabiliseerumine, eluks sobivate tingimuste tagamine). Bioloogiline mitmekesisus täidab regulatiivset funktsiooni kõigi biogeokeemiliste, klimaatiliste ja muude protsesside rakendamisel Maal. Iga liik, ükskõik kui tähtsusetu see ka ei tunduks, annab teatud panuse mitte ainult oma kohaliku ökosüsteemi, vaid ka kogu biosfääri jätkusuutlikkuse tagamisse.

Kuna inimtekkeline mõju loodusele tugevneb, mis viib bioloogilise mitmekesisuse ammendumiseni, muutub tungivaks vajaduseks konkreetsete koosluste ja ökosüsteemide korralduse uurimine, samuti nende mitmekesisuse muutuste analüüs. 1992. aastal toimus Rio de Janeiros (Brasiilias) ÜRO keskkonna- ja arengukonverents. Bioloogilise mitmekesisuse konventsioonile kirjutasid alla enamiku maailma riikide esindajad.

Konventsioonis viitab „bioloogiline mitmekesisus” elusorganismide varieeruvusele kõikidest allikatest, sealhulgas maismaa-, mere- ja muudest veeökosüsteemidest ning ökoloogilistest kompleksidest, mille osa nad on; see mõiste hõlmab liigisisest, liikidevahelist ja ökosüsteemi mitmekesisust.

Bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni eesmärk oli sõnastatud järgmiselt: "bioloogilise mitmekesisuse säilitamine, selle komponentide säästev kasutamine ja geneetiliste ressursside kasutamisest saadava tulu õiglane jaotamine."

Lisaks konventsioonile võeti vastu 21. sajandi tegevusprogramm. Inimtegevus soovitab suunata eelkõige bioloogilise mitmekesisuse seisundi ja sellele avalduvate võimalike ohtude väljaselgitamiseks igas sellel konverentsil väljakuulutatud väärtusi tunnustavas riigis.

Tänapäeval on ilmne, et elusorganismide ja bioloogiliste süsteemide mitmekesisuse säilitamine Maal on inimese ellujäämise ja tsivilisatsiooni jätkusuutliku arengu vajalik tingimus.

bioloogiline mitmekesisus- lühend "bioloogiline mitmekesisus" - tähendab elusorganismide mitmekesisust kõigis selle ilmingutes: geenidest biosfäärini. Bioloogilise mitmekesisuse uurimise, kasutamise ja säilitamise küsimustele hakati palju tähelepanu pöörama pärast seda, kui paljud riigid olid allkirjastanud bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni (ÜRO keskkonna- ja arengukonverents, Rio de Janeiro, 1992).

Peamisi on kolm bioloogilise mitmekesisuse tüüp:

- geneetiline mitmekesisus, mis peegeldab liigisisest mitmekesisust ja on tingitud isendite varieeruvusest;

- liigiline mitmekesisus, peegeldades elusorganismide (taimed, loomad, seened ja mikroorganismid) mitmekesisust. Praeguseks on kirjeldatud umbes 1,7 miljonit liiki, kuigi nende koguarv ulatub mõne hinnangu kohaselt kuni 50 miljonini;

- ökosüsteemide mitmekesisus hõlmab erinevusi ökosüsteemitüüpide, elupaikade mitmekesisuse ja ökoloogiliste protsesside vahel. Nad märgivad ökosüsteemide mitmekesisust mitte ainult struktuursete ja funktsionaalsete komponentide, vaid ka ulatuse poolest - mikrobiogeocenoosist biosfäärini;

Igat liiki bioloogiline mitmekesisus omavahel seotud: Geneetiline mitmekesisus tagab liigilise mitmekesisuse. Ökosüsteemide ja maastike mitmekesisus loob tingimused uute liikide tekkeks. Liigilise mitmekesisuse suurenemine suurendab biosfääri elusorganismide üldist geneetilist potentsiaali. Iga liik annab oma panuse mitmekesisusse – sellest vaatenurgast ei ole kasutuid ja kahjulikke liike.

Levitamine liigid planeedi pinnal ebaühtlaselt. Liigiline mitmekesisus looduslikes elupaikades on suurim troopilises vööndis ja väheneb laiuskraadide suurenedes. Liigirikkuse poolest on kõige rikkalikumad ökosüsteemid troopilised vihmametsad, mis hõivavad umbes 7% planeedi pinnast ja sisaldavad üle 90% kõigist liikidest.

Maa geoloogilises ajaloos biosfääris on olnud konstant liikide tekkimine ja väljasuremine Kõikidel liikidel on piiratud eluiga. Väljasuremise kompenseeris uute liikide esilekerkimine ja selle tulemusena suurenes liikide koguarv biosfääris. Liikide väljasuremine on loomulik evolutsiooniprotsess, mis toimub ilma inimese sekkumiseta.

Praegu on inimtekkeliste tegurite mõjul vähendamine liikide likvideerimisest (väljasuremisest, hävimisest) tingitud bioloogiline mitmekesisus. Viimasel sajandil on inimtegevuse mõjul liikide väljasuremise kiirus ületanud loomulikku kiirust kordades (mõnedel hinnangutel 40 000 korda). Toimub planeedi ainulaadse genofondi pöördumatu ja kompenseerimata hävimine.

Võib toimuda liikide hävimine inimtegevuse tagajärjel kahes suunas- otsene hävitamine (jaht, kalapüük) ja kaudne (elupaikade hävitamine, troofiliste vastasmõjude häirimine). Ülepüük on liikide otsese vähenemise kõige ilmsem otsene põhjus, kuid sellel on palju väiksem mõju väljasuremisele kui elupaikade muutumise kaudsetel põhjustel (nt jõe keemiline reostus või metsade hävitamine).

Biootilise katte mitmekesisus või bioloogiline mitmekesisus, on üks ökosüsteemide ja biosfääri kui terviku optimaalse toimimise tegureid. Bioloogiline mitmekesisus tagab ökosüsteemide vastupidavuse välistele pingetele ja säilitab neis dünaamilise tasakaalu. Elav elutust erineb esiteks mitme suurusjärgu võrra oma suure mitmekesisuse ja võime poolest seda mitmekesisust mitte ainult säilitada, vaid ka evolutsiooni käigus oluliselt suurendada. Üldiselt võib elu arengut Maal vaadelda kui biosfääri struktureerimise protsessi, elusorganismide mitmekesisuse, nende organiseerituse vormide ja tasemete suurendamise protsessi, elutegevuse stabiilsust tagavate mehhanismide tekkimise protsessi. süsteemid ja ökosüsteemid meie planeedi pidevalt muutuvates tingimustes. Just ökosüsteemide võime hoida tasakaalu, kasutades selleks elusorganismide pärilikku infot, muudab biosfääri kui terviku ja lokaalsed ökosüsteemid materiaal-energia süsteemideks täies tähenduses.

Sellel fotol näeme jõe lammil niidul koos kasvamas mitut liiki taimi. Budyumkan Chita piirkonna kagus. Miks oli loodusel ühele niidule nii palju liike vaja? Sellest see loeng räägibki.

Vene geobotaanik LG Ramensky 1910. aastal sõnastas ta liikide ökoloogilise individuaalsuse põhimõtte – põhimõtte, mis on võtmeks bioloogilise mitmekesisuse rolli mõistmisel biosfääris. Näeme, et igas ökosüsteemis elab korraga koos palju liike, kuid mõtleme selle ökoloogilisele tähendusele harva. Ökoloogiline individuaalsus samas ökosüsteemis samas taimekoosluses elavad taimeliigid võimaldavad kooslusel välistingimuste muutumisel kiiresti taastuda. Näiteks põuasel suvel selles ökosüsteemis on bioloogilise ringluse tagamisel põhiroll liigi A isenditel, kes on niiskusdefitsiidiga eluga paremini kohanenud. Märjal aastal ei ole liigi A isendid oma optimaalses seisundis ega suuda muutunud tingimustes tagada bioloogilist tsüklit. Käesoleval aastal hakkavad selles ökosüsteemis bioloogilise ringluse tagamisel põhirolli mängima liigi B isendid, jahedamaks kujunes kolmas aasta, nendes tingimustes ei suuda liik A ega liik B tagada ökoloogilise täielikku ärakasutamist. selle ökosüsteemi potentsiaali. Kuid ökosüsteem taastub kiiresti, kuna see sisaldab liigi B isendeid, kes ei vaja sooja ilma ja fotosünteesivad hästi madalatel temperatuuridel.

Iga elusorganismide liik võib eksisteerida teatud välistegurite väärtuste vahemikus. Väljaspool neid väärtusi liigi isendid surevad. Diagrammil näeme liigi vastupidavuse piire (taluvuspiire) ühe teguri järgi. Nendes piirides, sealoptimaalne tsoon, liigi jaoks kõige soodsam ja kaks rõhumistsooni. Reegel L.G. Ramensky liikide ökoloogilise individuaalsuse kohta väidab, et vastupidavuse piirid ja optimaalsed tsoonid erinevatel koos elavatel liikidel ei lange kokku.

Looduses leiame palju tegureid või mehhanisme, mis tagavad ja säilitavad kohalike ökosüsteemide suurt liigilist mitmekesisust. Esiteks on sellisteks teguriteks seemnete ja puuviljade liigne paljunemine ning ületootmine. Looduses toodetakse seemneid ja vilju sadu ja tuhandeid kordi rohkem, kui on vaja enneaegsest surmast ja vanadusse suremisest tingitud loomuliku kaotuse korvamiseks.

Tänu puuviljade ja seemnete pikkade vahemaade jaotamise kohandustele langevad uute taimede alged mitte ainult nendele aladele, mis on praegu nende kasvuks soodsad, vaid ka piirkondadele, kus tingimused on nende liikide isendite kasvuks ja arenguks ebasoodsad. . Sellest hoolimata idanevad need seemned siin, eksisteerivad mõnda aega depressioonis ja surevad. See juhtub seni, kuni keskkonnatingimused on stabiilsed. Kuid kui tingimused muutuvad, hakkavad siin kasvama ja arenema selle ökosüsteemi jaoks ebatavaliste, varem surmale määratud liikide seemikud, läbides oma ontogeneetilise (individuaalse) arengu täistsükli. Ökoloogid ütlevad, et looduses on võimas surve elu mitmekesisusele kõikidele kohalikele ökosüsteemidele.

Kindral maakatte genofond- selle piirkonna taimestiku-kohalikke ökosüsteeme kasutatakse bioloogilise mitmekesisuse surve tõttu kõige rohkem ära. Samal ajal rikastuvad liigiliselt kohalikud ökosüsteemid. Nende moodustamisel ja ümberkorraldamisel tehakse sobivate komponentide ökoloogiline valik suurema hulga taotlejate hulgast, kelle diagerid on antud elupaika sattunud. Seega suureneb ökoloogiliselt optimaalse taimekoosluse kujunemise tõenäosus.

Seega ei ole kohaliku ökosüsteemi stabiilsusteguriks mitte ainult selles lokaalses ökosüsteemis elavate liikide mitmekesisus, vaid ka naaberökosüsteemide liikide mitmekesisus, millest on võimalik diagermide (seemnete ja eoste) sissetoomine. See kehtib mitte ainult taimede kohta, mis juhivad kiindunud elustiili, vaid veelgi enam loomade kohta, kes võivad liikuda ühest kohalikust ökosüsteemist teise. Paljud loomaisendid, kes ei kuulu konkreetselt ühtegi kohalikku ökosüsteemi (biogeotsenoosid), mängivad siiski olulist ökoloogilist rolli ja osalevad bioloogilise tsükli tagamises korraga mitmes ökosüsteemis. Lisaks võivad nad ühes kohalikus ökosüsteemis biomassi võõrandada ja teisest väljaheiteid välja paisata, stimuleerides taimede kasvu ja arengut selles teises kohalikus ökosüsteemis. Mõnikord võib selline aine ja energia ülekandmine ühest ökosüsteemist teise olla äärmiselt võimas. See vool ühendab täiesti erinevaid ökosüsteeme.

Liikide mitmekesisus ja eluvormide ehk ökobiomorfide mitmekesisus ei ole sama asi. Toon seda näitega. Niidul võib taimede liike, perekondi ja perekondi elada 2-3 korda rohkem kui pimedas okasmetsas. Ökobiomorfide ja synusia osas selgub aga, et tumeda okaspuumetsa kui ökosüsteemi elurikkus on palju suurem kui niidu kui ökosüsteemi elurikkus. Niidul on meil 2-3 klassi ökobiomorfe ja pimedas okasmetsas 8-10 klassi. Niidul on palju liike, kuid kõik need kuuluvad kas ökobiomorfide, mitmeaastaste mesofüütsete suviroheliste kõrreliste klassi või üheaastaste kõrreliste klassi või roheliste sammalde klassi. Metsas on ökobiomorfide erinevad klassid: tumedad okaspuud, lehtpuud, lehtpõõsad, lehtpõõsad, mitmeaastased mesofüütsed suvirohelised kõrrelised, rohelised samblad, epigeesamblikud, epifüütsed samblikud.

Organismide elurikkus biosfääris ei piirdu ainult taksonite mitmekesisuse ja elusorganismide ökobiomorfide mitmekesisusega. Näiteks võime sattuda piirkonda, mis on täielikult hõivatud ühe kohaliku elementaarökosüsteemiga – kõrgendatud soo või niiske lepametsaga suure jõe suudmes. Samal territooriumil asuvas teises piirkonnas kohtame vähemalt 10-15 tüüpi kohalikke elementaarökosüsteeme. Okaspuu-laialeheliste metsade ökosüsteemid jõeorgude põhjas asenduvad siin korrapäraselt seedri-tamme segapõõsaste metsade ökosüsteemidega lõunapoolsetel laugetel nõlvadel, lehise-tamme segarohumetsadega põhjapoolsetel laugetel mäenõlvadel. , kuuse-kuuse metsad mägede põhjapoolsete järskude nõlvade ülemises osas ja ökosüsteemid stepiniidud ja tükitaimestik mägede järskudel lõunanõlvadel. On lihtne aru saada, mis on ökosüsteemide maastikusisene mitmekesisus ei määra mitte ainult nende koostises olevate liikide ja ökobiomorfide mitmekesisus, vaid ka mitmekesine ökoloogiline maastiku taust seotud eelkõige pinnavormide mitmekesisusega, muldade ja nende aluskivimite mitmekesisusega.

Biosfääri liikide väljasuremisprotsesse kompenseerivad spetsifikatsiooniprotsessid. Kui nende kahe protsessi tasakaal rikutakse väljasuremise kasuks, ootab Maad suure tõenäosusega Veenuse saatus - see tähendab süsinikdioksiidi ja veeauru atmosfäär, pinnatemperatuur umbes +200 kraadi Celsiuse järgi, aurustunud ookeanid. ja mered. Valgupõhine elu sellistes tingimustes on muidugi lihtsalt võimatu. Olles saanud võimsaks geoloogiliseks jõuks, peab inimkond võtma vastutuse mitte ainult oma laste ja lastelaste, vaid ka kogu biosfääri tuleviku eest. Ja see tulevik sõltub suuresti sellest, kui kaugele jääb liikide väljasuremise protsess Maa biosfääris maha uute liikide tekkeprotsessist.

Raamatupidamise jaoks liigid, mis on väljasuremise äärel, loovad paljud riigid punaseid raamatuid - haruldaste ja ohustatud elusorganismide liikide loendeid. Bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks ja säilitamiseks luuakse erikaitsealused loodusalad - kaitsealad (kaitsealad, rahvuspargid jne), geneetilised andmepangad. Üksikliigi säilimine on võimalik ainult siis, kui kaitstakse tema elupaika koos kogu sellesse kuuluvate liikide kompleksiga, samuti klimaatilisi, geofüüsikalisi ja muid tingimusi. Erilist rolli mängib ökosüsteemi sisekeskkonna moodustavate keskkonda kujundavate liikide (edifikatsioonilised liigid) säilimine. Kaitsealade loomise eesmärk on kaitsta mitte ainult üksikuid liike, vaid ka terveid komplekse ja maastikke.

Reservid aitavad ka hinnata ja jälgimine bioloogilise mitmekesisuse seisund. Tänapäeval puudub Venemaal ühtne bioloogilise mitmekesisuse seisundi jälgimise süsteem. Kõige täielikum ja püsivam kontroll bioloogilise mitmekesisuse komponentide muutuste üle toimub kaitsealadel. Igal aastal koostavad kaitsealad ökosüsteemide seisundi aruandeid ("Looduse kroonikad") – kokkuvõtteid kaitsealade seisundi, kaitstavate taimede ja loomade populatsioonide seisundi kohta. Mõned kaitsealad on üle 50 aasta hoidnud "Looduse kroonikat", mis sisaldab pidevaid andmerea loomade arvu, bioloogilise mitmekesisuse, ökosüsteemi dünaamika, aga ka kliimavaatluste andmeid.

Osa Venemaa kaitsealadest (18) on osa rahvusvahelisest biosfääri kaitsealade võrgustikust, mis on spetsiaalselt loodud bioloogilise mitmekesisuse seisundi, klimaatiliste, biogeokeemiliste ja muude protsesside jälgimiseks biosfääri ulatuses.

põhjustel vaja konserveerimine bioloogiline mitmekesisus palju: bioloogiliste ressursside vajadus inimkonna vajaduste rahuldamiseks (toit, materjalid, ravimid jne), eetilised ja esteetilised aspektid (elu on iseenesest väärtuslik) jne. Elurikkuse säilitamise peamine põhjus on aga see, et sellel on juhtiv roll ökosüsteemide ja biosfääri kui terviku jätkusuutlikkuse tagamisel (saaste neeldumine, kliima stabiliseerumine, eluks sobivate tingimuste tagamine). Bioloogiline mitmekesisus täidab regulatiivset funktsiooni kõigi biogeokeemiliste, klimaatiliste ja muude protsesside rakendamisel Maal. Iga liik, ükskõik kui tähtsusetu see ka ei tunduks, aitab kaasa mitte ainult kohaliku ökosüsteemi, vaid ka kogu biosfääri jätkusuutlikkuse tagamisele.

MULLA ÖKOLOOGIA

LOENG № 8,9,10

TEEMA:

Muldade ökoloogilised funktsioonid. Litosfääri ülemiste kihtide biokeemiline transformatsioon. Pinnavee muutmine põhjaveeks ja osalemine jõgede äravoolu kujunemises. Atmosfääri gaasirežiimi reguleerimine . Muldade ökoloogiline funktsioon. Muldade osalemine elementide geokeemilise voolu kujunemises.

Pinnaskate moodustab ühe Maa geofüüsikalistest kestadest – pedosfääri. Pinnase kui loodusliku keha peamised geosfäärilised funktsioonid tulenevad pinnase asendist elava ja eluta looduse ristumiskohas. Ja peamine on elu pakkumine Maal. Just pinnases juurduvad maismaataimed, selles elavad väikesed loomad, tohutu hulk mikroorganisme. Muldade moodustumise tulemusena koonduvad organismidele eluliselt olulised vesi ja mineraalsed toitumiselemendid neile kättesaadavate keemiliste ühendite kujul just pinnasesse. Seega on muld elu olemasolu tingimus, kuid samal ajal on muld elu tagajärg Maal.

Muldade globaalsed funktsioonid biosfääris põhinevad järgmistel põhiomadustel. Esiteks on muld elupaigaks ja füüsiliseks toeks suurele hulgale organismidele; teiseks on muld biogeokeemiliste tsüklite vajalik, asendamatu lüli ja regulaator, praktiliselt kõigi biogeenide tsüklid toimuvad mulla kaudu.

Bioloogiline mitmekesisus (bioloogiline mitmekesisus) on mõiste, mis viitab elustiku mitmekesisusele Maal ja kõikidele olemasolevatele loodussüsteemidele. Bioloogiline mitmekesisus on tunnistatud üheks inimelu alustalaks. Bioloogilise mitmekesisuse roll on tohutu – alates maakliima stabiliseerimisest ja mullaviljakuse taastamisest kuni inimestele toodete ja teenuste pakkumiseni, mis võimaldab meil hoida ühiskonna heaolu ja tegelikult võimaldab elu Maal eksisteerida.

Meid ümbritsevate elusorganismide mitmekesisus on väga märkimisväärne ja teadmiste tase selle kohta pole endiselt suur. Tänapäeval on teadusele teada (kirjeldatud ja saanud teaduslikud nimetused) umbes 1,75 miljonit liiki, kuid hinnanguliselt võib meie planeedil eksisteerida vähemalt 14 miljonit liiki.

Venemaal on märkimisväärne bioloogiline mitmekesisus, samas kui meie riigi eripära on suurte vähearenenud looduslike alade olemasolu, kus enamik ökoloogilisi protsesse säilitab oma loomuliku iseloomu. Venemaale kuulub 25% kõigist põlismetsadest planeedil. Venemaal on 11 500 liiki looduslikke taimi, 320 liiki imetajaid, 732 liiki linde, 269 liiki mageveekalasid ja umbes 130 000 liiki selgrootuid. Seal on palju endeemilisi liike, mis elavad ainult meie riigi territooriumil. Meie metsad moodustavad 22% kõigist maailma metsadest.

See essee on pühendatud teemale "Mitmekesisuse roll eluslooduses".

1.

Igaühele meist on ilmne, et me oleme kõik erinevad ja meid ümbritsev maailm on mitmekesine. Siiski ei tule kõigile pähegi esitada pealtnäha lihtsat küsimust – miks see nii on? Miks me vajame mitmekesisust ja millist rolli see igapäevaelus mängib?

Ja kui seda tõsiselt mõelda, selgub, et:

Mitmekesisus on progress, areng, evolutsioon. Midagi uut saab kätte vaid erinevatest asjadest – aatomitest, mõtetest, ideedest, kultuuridest, genotüüpidest, tehnoloogiatest. Kui ümberringi on kõik endine, siis kust tuleb uus? Kujutage ette, et meie universum koosneb ainult identsetest aatomitest (näiteks vesinik) – kuidas saaksime sina ja mina sündida samal ajal?

Mitmekesisus on jätkusuutlikkus. Just erinevate funktsioonidega komponentide vastastikune ja kooskõlastatud tegevus annab igale keerulisele süsteemile võime välismõjudele vastu seista. Identsete elementide süsteem on nagu kivikesed rannas – see on stabiilne vaid järgmise saabuva laineni.

Mitmekesisus on elu. Ja me elame põlvkondade sees ainuüksi tänu sellele, et meil kõigil on erinevad genotüübid. Pole juhus, et juba ammusest ajast on kõik maailma religioonid kehtestanud lähisugulastega abieludele kõige rangema tabu. Nii säilis populatsiooni geneetiline mitmekesisus, ilma milleta on otsene tee degeneratsioonile ja maamunalt kadumisele.

Kui nüüd kujutame ette, et mitmekesisus on maailmast kadunud, siis sellega kaotame:

A) arenemisvõime;

B) stabiilsus;

c) elu ise.

Jube pilt, kas pole?

See tähendab, et olles esitanud näiliselt naiivse küsimuse, jõuame paljude jaoks ootamatu järelduseni: sort - määratlev tegur kogu elu olemasolul meie planeedil.

Inimkond, kes kujutleb end "looduse kuningatena", pühib kergesti, kõhklemata maamunalt meie jaoks "vastupanuväärsed" liigid. Me hävitame terveid taime- ja loomaliike – täielikult, pöördumatult, igaveseks. Me hävitame looduslikku mitmekesisust ja samal ajal investeerime tohutuid summasid kloonimisse – identsete isendite kunstlikku loomisse... Ja me nimetame seda biotehnoloogiaks, tulevikuteaduseks, millega seostame kõik lootused edasiseks eksisteerimiseks. Millised on sellise olemasolu väljavaated, selgub eelmisest lõigust - ärge olge laisk, lugege see uuesti läbi ...

Korraga tundsime enda peal nii "ainsat tõelist õpetust" kui ka "üldise võrdõiguslikkuse ühiskonda" ja miljonite elude hinnaga olime nagu "ühtes ridades" ... Sotsiaal-majanduslikus valdkonnas sfääris, on elu õpetanud meid mitmekesisust hindama, kuid kas bioloogilise mitmekesisuse väärtustamise õppimiseks on vaja läbida veelgi rohkem katsumusi?

Maailma Looduse Fond (1989) määratleb bioloogilist mitmekesisust kui "kogu elu mitmekesisust Maal, miljoneid taimeliike, loomi, mikroorganisme koos nende geenikomplektidega ja keerukaid ökosüsteeme, mis moodustavad eluslooduse". Seega tuleks bioloogilist mitmekesisust käsitleda kolmel tasandil. Bioloogiline mitmekesisus liigitasandil hõlmab kogu Maa liikide ulatust bakteritest ja algloomadest kuni mitmerakuliste taimede, loomade ja seente kuningriigini. Väiksemas mastaabis hõlmab bioloogiline mitmekesisus liikide geneetilist mitmekesisust nii geograafiliselt kaugetest populatsioonidest kui ka samasse populatsiooni kuuluvatest isenditest. Bioloogiline mitmekesisus hõlmab ka bioloogiliste koosluste, liikide, kooslustest moodustunud ökosüsteemide mitmekesisust ja nende tasandite omavahelisi koostoimeid Liikide ja looduslike koosluste pidevaks püsimiseks on vajalikud kõik bioloogilise mitmekesisuse tasemed, mis kõik on inimesele olulised. Liigiline mitmekesisus näitab liikide evolutsioonilise ja ökoloogilise kohanemise rikkust erinevate keskkondadega. Liikide mitmekesisus on inimeste jaoks mitmekesiste loodusvarade allikas. Näiteks toodavad troopilised vihmametsad oma liigirikkaima hulgaga märkimisväärsel hulgal taimseid ja loomseid saadusi, mida saab kasutada toiduks, ehituseks ja meditsiiniks. Geneetiline mitmekesisus on vajalik iga liigi jaoks, et säilitada reproduktiivne elujõulisus, vastupidavus haigustele ja võime kohaneda muutuvate tingimustega. Koduloomade ja kultuurtaimede geneetiline mitmekesisus on eriti väärtuslik neile, kes tegelevad aretusprogrammidega, et säilitada ja täiustada kaasaegseid põllumajandusliike.

Ühenduse tasandi mitmekesisus on liikide kollektiivne reaktsioon erinevatele keskkonnatingimustele. Kõrbetes, steppides, metsades ja lammidel leiduvad bioloogilised kooslused säilitavad ökosüsteemi normaalse toimimise järjepidevuse, pakkudes seda „hooldust” näiteks üleujutuste kontrolli, pinnase erosioonikaitse, õhu ja vee filtreerimise kaudu.

Liigiline mitmekesisus

Eksperdid uurivad bioloogilise mitmekesisuse igal tasandil – liigilises, geneetilises ja koosluses – mehhanisme, mis mitmekesisust muudavad või säilitavad. Liikide mitmekesisus hõlmab kõiki Maal elavaid liike. Liigi mõistel on kaks peamist määratlust. Esiteks: liik on isendite kogum, mis erineb teistest rühmadest ühe või teise morfoloogilise, füsioloogilise või biokeemilise tunnuse poolest. See on liigi morfoloogiline määratlus. Välimuselt praktiliselt identsete liikide (näiteks bakterid) eristamiseks kasutatakse järjest enam erinevusi DNA järjestustes ja teistes molekulaarsetes markerites. Teine liigimääratlus on isendite kogum, mille vahel toimub vaba ristumine, kuid puudub ristumine teiste rühmade isenditega (liigi bioloogiline määratlus).

Liigikaitsealaste jõupingutuste tõhusust vähendab sageli suutmatus üht liiki teisest selgelt eristada nende tunnuste sarnasuse tõttu või sellest tulenev segadus teaduslikes nimetustes.

Bioloogid on nüüdseks kirjeldanud vaid 10–30% maailma liikidest ja paljud neist võivad enne kirjeldamist välja surra.

Iga bioloogilise mitmekesisuse kaitsestrateegia nõuab head arusaamist sellest, kui palju liike on ja kuidas need liigid on levinud. Praeguseks on kirjeldatud 1,5 miljonit liiki. Vähemalt kaks korda rohkem liike jääb kirjeldamata, peamiselt putukad ja muud troopilised lülijalgsed.

Meie teadmised liikide arvukuse kohta ei ole täpsed, kuna paljud mittenäitlevad loomad pole veel taksonoomide tähelepanu alla sattunud. Näiteks troopiliste metsapuude võras elavaid väikeämblikke, nematoodi, mullaseeni ja putukaid on raske uurida, leidub erinevaid hoovusi, kuid nende alade piirid on reeglina ajas ebastabiilsed.

Need väheuuritud rühmad võivad sisaldada sadu ja tuhandeid, isegi miljoneid liike. Samuti on baktereid väga vähe uuritud. Nende kasvatamise ja tuvastamise raskuste tõttu on mikrobioloogid suutnud tuvastada vaid umbes 4000 bakteriliiki. Norras tehtud bakterite DNA analüüs näitab aga, et ühes grammis pinnases võib esineda üle 4000 liigi baktereid ja umbes sama palju leidub ka meresetetes. Selline suur mitmekesisus, isegi väikestes proovides, viitab tuhandete või isegi miljonite seni kirjeldamata bakteriliikide olemasolule. Kaasaegsed uuringud püüavad välja selgitada, milline on laialt levinud bakteriliikide arvu suhe võrreldes piirkondlike või kitsaste kohalike liikidega.

geneetiline mitmekesisus

Geneetilise liigisisese mitmekesisuse tagab sageli populatsioonis olevate isendite paljunemiskäitumine. Populatsioon on rühm sama liigi isendeid, kes vahetavad omavahel geneetilist teavet ja annavad viljakaid järglasi. Liik võib sisaldada ühte või mitut erinevat populatsiooni. Populatsioon võib koosneda mõnest isendist või miljonitest.

Populatsioonis olevad isikud on tavaliselt üksteisest geneetiliselt erinevad. Geneetiline mitmekesisus tuleneb sellest, et indiviididel on veidi erinevad geenid – teatud valke kodeerivad kromosoomilõigud. Geeni variante tuntakse selle alleelidena. Erinevused tulenevad mutatsioonidest – muutustest DNA-s, mis paikneb konkreetse indiviidi kromosoomides. Geeni alleelid võivad mõjutada indiviidi arengut ja füsioloogiat erineval viisil. Taimesortide ja loomatõugude aretajad loovad teatud geenivariante valides saagikaid, kahjurikindlaid liike, nagu põllukultuurid (nisu, mais), kariloomad ja kodulinnud.

Koosluste ja ökosüsteemide mitmekesisus

Bioloogiline kooslus on määratletud kui teatud piirkonnas elavate ja üksteisega suhtlevate erinevate liikide isendite kogum. Kooslused on näiteks okasmetsad, kõrge rohu preeriad, troopilised vihmametsad, korallrifid, kõrbed. Bioloogilist kooslust koos selle keskkonnaga nimetatakse ökosüsteemiks. Maapealsetes ökosüsteemides aurustatakse vett bioloogiliste objektide toimel Maa pinnalt ja veepindadelt, et see vihma või lumena uuesti valguda ning maismaa- ja veekeskkonda täiendada. Fotosünteetilised organismid neelavad valgusenergiat, mida taimed oma kasvuks kasutavad. Seda energiat neelavad loomad, kes söövad fotosünteetilisi organisme või vabanevad soojuse kujul nii organismide eluea jooksul kui ka pärast nende surma ja lagunemist.

Keskkonna füüsikalised omadused, eriti aastane temperatuuri- ja sademeterežiim, mõjutavad bioloogilise koosluse struktuuri ja iseärasusi ning määravad kas metsa või heinamaa või kõrbe või soo tekke. Bioloogiline kooslus võib omakorda muuta ka keskkonna füüsilisi omadusi. Maismaa ökosüsteemides võivad näiteks tuule kiirust, niiskust, temperatuuri ja mullaomadusi mõjutada seal elavad taimed ja loomad. Veeökosüsteemides määravad sellised füüsikalised omadused nagu vee turbulentsus ja läbipaistvus, selle keemilised omadused ja sügavus veekoosluste kvalitatiivse ja kvantitatiivse koostise; ja sellised kooslused nagu korallrifid ise mõjutavad suuresti keskkonna füüsilisi omadusi. Bioloogilises koosluses kasutab iga liik ainulaadset ressursside kogumit, mis moodustab selle niši. Mis tahes nišikomponent võib saada piiravaks teguriks, kui see piirab populatsiooni suurust. Näiteks võib väga spetsiifiliste keskkonnanõuetega nahkhiireliikide populatsioone, mis moodustavad kolooniaid ainult lubjakivikoobastes, piirata sobivate tingimustega koobaste arv.

Koosluste koosseisu määravad suuresti konkurents ja kiskjad. Kiskjad vähendavad sageli märkimisväärselt liikide – nende saagiks – arvu ja võivad osa neist isegi tavapärasest elupaigast välja tõrjuda. Kui kiskjad hävitatakse, võib nende saaklooma populatsioon tõusta kriitilise piirini või isegi ületada selle. Seejärel võib peale piirava ressursi ammendumist alata populatsiooni hävitamine.

Koosluse struktuuri määravad ka sümbiootilised (selle sõna laiemas tähenduses) suhted (ka vastastikused), milles liigid on vastastikku kasulikes suhetes. Mutualistlikud liigid saavutavad koos elades suurema tiheduse. Sellise vastastikuse suhtumise tavalised näited on lihakate viljadega taimed ja linnud, kes toituvad nendest viljadest ja levitavad nende seemneid; seened ja vetikad, mis koos moodustavad samblikke; taimed, mis pakuvad sipelgatele peavarju, varustavad neid toitainetega; korallipolüübid ja neis elavad vetikad.

Kõige liigirikkamad on troopilised vihmametsad, korallrifid, suured troopilised järved ja süvamered. Bioloogiline mitmekesisus on suur ka kuivades troopilistes piirkondades, kus on lehtmetsad, põõsad, savannid, preeriad ja kõrbed. Parasvöötme laiuskraadidel eristuvad Vahemere tüüpi kliimaga põõsastega kaetud territooriumid kõrgete määradega. Neid leidub Lõuna-Aafrikas, Lõuna-Californias ja Edela-Austraalias. Troopilisi vihmametsi iseloomustab eelkõige erakordne putukate mitmekesisus. Korallriffidel ja süvameres on mitmekesisus tingitud palju laiemast taksonoomiliste rühmade hulgast. Merede mitmekesisus on seotud nende suure vanuse, hiiglaslike pindalade ja selle keskkonna stabiilsusega, samuti põhjasetete tüüpide omapäraga. Suurte troopiliste järvede kalade märkimisväärne mitmekesisus ja ainulaadsete liikide teke saartele on tingitud evolutsioonilisest kiirgusest isoleeritud produktiivsetes elupaikades.

Peaaegu kõigi organismirühmade liigiline mitmekesisus suureneb troopika suunas. Näiteks Tais on 251 liiki imetajaid, Prantsusmaal aga ainult 93, hoolimata asjaolust, et mõlema riigi pindala on ligikaudu sama.

2. ELUSORGANISMIDE MITMEKESISUS ON BIOSFÄÄRI ORGANISATSIOONI JA STABIILSUSE ALUS

Biosfäär on keerukas Maa väliskest, kus elavad organismid, mis koos moodustavad planeetide elusaine. Võib öelda, et biosfäär on aktiivse elu piirkond, mis hõlmab atmosfääri alumist osa, litosfääri ja hüdrosfääri ülemine osa.

Suur liigiline mitmekesisus. elusorganismid tagavad pideva biootilise ringluse režiimi. Iga organism astub keskkonnaga spetsiifilistesse suhetesse ja mängib oma rolli energia muundamisel. Nii on tekkinud teatud looduslikud kompleksid, millel on oma eripärad sõltuvalt keskkonnatingimustest ühes või teises biosfääri osas. Elusorganismid asustavad biosfääri ja kuuluvad ühte või teise biotsenoosi - biosfääri ruumiliselt piiratud osadesse - mitte mingis kombinatsioonis, vaid moodustavad teatud kooseluga kohanenud liikide kooslusi. Selliseid kooslusi nimetatakse biotsenoosideks.

Suhe kiskja ja saaklooma vahel on eriti keeruline. Ühelt poolt hävitatakse koduloomi hävitavad kiskjad. Teisest küljest on kiskjad vajalikud ökoloogilise tasakaalu säilitamiseks (“Hundid on metsa korrapidajad”).

Oluline ökoloogiline reegel on see, et mida heterogeensemad ja keerukamad on biotsenoosid, seda suurem on stabiilsus, võime taluda erinevaid välismõjusid. Biotsenoosid eristuvad suure iseseisvuse poolest. Mõned neist püsivad pikka aega, teised muutuvad loomulikult. Järved muutuvad soodeks – tekib turvas ja selle tulemusena kasvab järve kohale mets.

Biotsenoosi regulaarsete muutuste protsessi nimetatakse suktsessiooniks. Sutsessioon on teatud organismide koosluste (biotsenooside) järjestikune muutumine teiste poolt teatud keskkonnapiirkonnas. Loomuliku kulgemise korral lõpeb järgnevus stabiilse kogukonnajärgu kujunemisega. Sutsessiooni käigus suureneb biotsenoosi moodustavate organismiliikide mitmekesisus, mille tulemusena suureneb selle stabiilsus.

Liigilise mitmekesisuse kasv on tingitud asjaolust, et iga uus biotsenoosi komponent avab uusi võimalusi invasiooniks. Näiteks puude välimus võimaldab allsüsteemis elavatel liikidel tungida ökosüsteemi: koorele, koore alla, okstele pesa ehitades, lohkudesse.

Loodusliku valiku käigus säilivad biotsenoosi koosseisus paratamatult vaid need organismitüübid, mis selles konkreetses koosluses kõige edukamalt paljuneda suudavad. Biotsenooside kujunemisel on olemuslik külg: erinevate biotsenooside vaheline "konkurents päikese all oleva koha pärast". Selles “võistluses” säilivad vaid need biotsenoosid, mida iseloomustab kõige täielikum tööjaotus nende liikmete vahel ning sellest tulenevalt ka rikkalikumad sisemised biootilised seosed.

Kuna iga biotsenoos hõlmab kõiki peamisi ökoloogilisi organismirühmi, on see oma võimete poolest võrdne biosfääriga. Biotsenoosi sees olev biootiline tsükkel on omamoodi Maa biotilise tsükli vähendatud mudel.

Sellel viisil:

1. Biosfääri kui terviku stabiilsuse, selle arenemisvõime määrab asjaolu, et tegemist on suhteliselt iseseisvate biotsenooside süsteemiga. Nendevahelised suhted piirduvad ühendustega biosfääri elutute komponentide kaudu: gaasid, atmosfäär, mineraalsoolad, vesi jne.

2. Biosfäär on hierarhiliselt üles ehitatud ühtsus, mis hõlmab järgmisi elutasemeid: indiviid, populatsioon, biotsenoos, biogeocenoos. Kõigil neil tasanditel on suhteline sõltumatus ja ainult see tagab kogu suure makrosüsteemi evolutsiooni võimaluse.

3. Eluvormide mitmekesisus, biosfääri kui elupaiga suhteline stabiilsus ja üksikute liikide elutegevus loovad eeldused morfoloogiliseks protsessiks, mille oluliseks elemendiks on närvisüsteemi progresseeruva arenguga kaasnevate käitumuslike reaktsioonide paranemine. süsteem. Ellu jäid vaid need organismitüübid, mis olelusvõitluse käigus hakkasid järglasi jätma, vaatamata biosfääri sisemisele ümberstruktureerimisele ning kosmiliste ja geoloogiliste tegurite muutlikkusele.

3. LOODUSE MITMEKESISUSE SÄILTMISE PROBLEEM KUI INIMKONNA ELLUJÄTMISE TEGUR

Kolmanda aastatuhande vahetusel nendime kibedalt, et inimtekkelise surve tagajärjel, eriti viimastel aastakümnetel, väheneb järsult taime- ja loomaliikide arv, nende genofond on ammendunud, kõige produktiivsemate ökosüsteemide pindalad vähenevad. ja keskkonna tervis halveneb. Selle otseseks tõendiks on haruldaste ja ohustatud elustikuliikide loetelude pidev laiendamine punaste raamatute uutes väljaannetes. Juhtivate ornitoloogide mõningate prognooside kohaselt kaob 21. sajandi lõpuks meie planeedilt iga kaheksas linnuliik.

Teadlikkus vajadusest säilitada kõik liigid seente, taimede ja loomade kuningriikidest, mis on inimkonna enda olemasolu ja heaolu alus, oli otsustavaks stiimuliks mitmete suurte rahvusvaheliste ja riiklike projektide väljatöötamisel ja rakendamisel. programmid, samuti oluliste riikidevaheliste kokkulepete vastuvõtmine keskkonnakaitse ja -seire, taime- ja loomamaailma valdkonnas. Pärast rahvusvahelise bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni (1992, Rio de Janeiro) allakirjutamist ja hilisemat ratifitseerimist enam kui 170 riigi poolt on bioloogiliste ressursside uurimisele, säilitamisele ja säästvale kasutamisele pööratud palju rohkem tähelepanu kõigis maailma riikides. Kooskõlas bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni põhinõuetega, mille Venemaa ratifitseeris 1995. aastal, oli vaja pakkuda "teaduslikku tuge" eluslooduse in situ ja ex-situ kaitse alaste otsuste tegemisel. Kõik, mis on seotud inventeerimise, seisundi hindamise, taimestiku ja loomastiku säilitamise, taastamise ja ratsionaalse kasutamisega, nõuab selget teaduslikku põhjendust. Venemaa tohutul territooriumil, kus on maastikuline mitmekesisus, mitmerahvuseline elanikkond, erinevad loodusvarade kasutamise traditsioonid, on vaja palju aktiivsemat alusuuringute arendamist, ilma milleta on põhimõtteliselt võimatu inventuuri läbi viia ja arendada. kooskõlastatud strateegia bioloogilise mitmekesisuse kõigi kategooriate kaitseks kõigil selle hierarhilistel tasanditel.

Elurikkuse säilitamise probleem on tänapäeval üks ökoloogia keskseid probleeme, kuna elu ennast Maal kompenseeritakse vaid piisava hulga evolutsioonilise materjaliga. Just tänu bioloogilisele mitmekesisusele luuakse ökoloogiliste süsteemide struktuurne ja funktsionaalne korraldus, mis tagab nende stabiilsuse ajas ja vastupidavuse väliskeskkonna muutustele. Vastavalt kujundlikule definitsioonile Corr. RAS A.F. Alimova: „Kogu bioloogiateaduste komplekt uurib nelja peamist nähtust: elu, organism, biosfäär ja bioloogiline mitmekesisus. Esimesed kolm moodustavad rea elust (aluses) biosfäärini (ülal), neljas tungib läbi esimese kolme: ilma mitmesuguste orgaaniliste molekulideta pole elu, ilma rakkude, kudede, elundite morfoloogilise ja funktsionaalse mitmekesisuseta. , ja ainuraksetes organellides pole organisme, ilma organismide mitmekesisuseta ei saa olla ökosüsteeme ega biosfääri. Sellega seoses tundub väga loogiline uurida bioloogilist mitmekesisust mitte ainult liigi tasandil, vaid ka populatsioonide, koosluste ja ökosüsteemide tasandil. Kuna inimtekkeline mõju loodusele tugevneb, mis viib lõpuks bioloogilise mitmekesisuse kahanemiseni, muutub konkreetsete koosluste ja ökosüsteemide korralduse uurimine ning nende elurikkuse muutuste analüüs tõeliselt oluliseks. Bioloogilise mitmekesisuse halvenemise üks olulisemaid põhjusi on selle tegeliku majandusliku väärtuse alahindamine. Kõik väljapakutud võimalused bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks kaotavad pidevalt konkurentsi metsanduse ja põllumajanduse ning mäetööstusega, kuna nendest majandussektoritest saadav kasu on nähtav ja käegakatsutav, neil on oma hind. Kahjuks ei suutnud ega saa ka tsentraalne plaanimajandus ega kaasaegne turumajandus looduse tegelikku väärtust õigesti määrata. Samal ajal tuvastas Robert Constatzi (Marylandi ülikool) juhitud ekspertide rühm 17 looduse funktsioonide ja teenuste kategooriat, mille hulgas olid kliimaregulatsioon, atmosfääri gaaside koostis, veevarud, pinnase moodustumine, jäätmete töötlemine, geneetilised ressursid, jne. Nende teadlaste arvutused andsid nende looduse funktsioonide koguhinnanguks keskmiselt 35 triljonit. dollarit, mis on kaks korda suurem kui inimkonna loodud RKT (18 triljonit dollarit aastas). Me ei pööra ikka veel piisavalt tähelepanu sellele uurimisvaldkonnale, et määrata kindlaks bioloogilise mitmekesisuse väärtus, mis ei võimalda meil luua vabariigis usaldusväärset majandusmehhanismi keskkonnakaitseks.

Järgmiste aastakümnete prioriteetsetest teadusuuringute valdkondadest bioloogilise mitmekesisuse säilitamise eesmärgil Venemaa Kirde-Euroopas tuleks esile tõsta järgmist:

— olemasolevate ühtlustamine ja uute meetodite väljatöötamine bioloogilise mitmekesisuse kõigi komponentide hindamiseks ja inventeerimiseks;

— arvutiandmebaaside loomine bioloogilise mitmekesisuse kohta üksikute taksonite, ökosüsteemide tüüpide ja bioloogilise mitmekesisuse komponentide kasutusviiside kontekstis, sealhulgas haruldaste taime- ja loomaliikide andmebaasid;

– taksonoomia uusimate meetodite väljatöötamine ja rakendamine taimede, loomade, seente ja mikroorganismide süstemaatikas ja diagnostikas;

– piirkonna elustiku inventeerimise jätkamine, eriti looduskaitsealadel;

— uute piirkondlike lille- ja faunaaruannete, atlaste, kataloogide, juhendite, monograafiate koostamine ja avaldamine mikroorganismide, seente, madalamate ja kõrgemate taimede, selgroogsete ja selgrootute üksikute taksonite kohta;

— bioloogilise mitmekesisuse majandusliku hindamise metoodiliste aluste väljatöötamine;

— teaduslike aluste ja tehnoloogiate väljatöötamine bioloogilise mitmekesisuse taastamiseks inimtegevusest põhjustatud maa-, vee- ja mullaökosüsteemides; — elurikkuse säilitamise regionaalse programmi koostamine, arvestades meie riigi mitmekülgsete tingimuste eripära.

KOKKUVÕTE

Inimkond on tunnistanud bioloogilise mitmekesisuse ja selle komponentide suurt tähtsust, võttes 5. juunil 1992 vastu bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni. Sellest on saanud üks massilisemaid rahvusvahelisi konventsioone, tänaseks on selle liikmed 187 riiki. Venemaa on konventsiooni osaline alates 1995. aastast. Konventsiooni vastuvõtmisega võeti esmakordselt kasutusele ülemaailmne lähenemisviis kogu Maal elavate organismide rikkuste säilitamisele ja säästvale kasutamisele. Konventsioon tunnistab vajadust mitut valdkonda hõlmava ja integreeritud lähenemisviisi järele bioloogilise mitmekesisuse säästvaks kasutamiseks ja säilitamiseks, rahvusvahelise teabe- ja tehnoloogiavahetuse erilist rolli selles valdkonnas ning bioloogilise mitmekesisuse kasutamisest saadava kasu õiglase ja õiglase jagamise tähtsust. bioloogilisi ressursse. Just need kolm komponenti – bioloogilise mitmekesisuse säästev kasutamine, bioloogilise mitmekesisuse säilitamine, geneetiliste ressursside kasutamisest saadava kasu õiglane jaotus – moodustavadki konventsiooni kolm sammast.

Sellel fotol näeme jõe lammil niidul koos kasvamas mitut liiki taimi. Budyumkan Chita piirkonna kagus. Miks oli loodusel ühele niidule nii palju liike vaja? Sellest see loeng räägibki.

Kui vaatame, kuidas on asjad Primorsky krai tegelikes ökosüsteemides, näeme, et näiteks okas-lehtmetsas 100-ruutmeetrisel krundil. meetrit kasvab isendeid 5-6 liiki puid, 5-7 liiki põõsaid, 2-3 liiki viinapuud, 20-30 liiki rohttaimi, 10-12 liiki samblaid ja 15-20 liiki samblikke. Kõik need liigid on ökoloogiliselt individuaalsed ning erinevatel aastaaegadel, erinevatel ilmastikutingimustel on nende fotosünteetiline aktiivsus väga erinev. Tundub, et need liigid täiendavad üksteist, muutes taimekoosluse tervikuna ökoloogiliselt optimaalsemaks.

Ühes lokaalses ökosüsteemis elavate sarnase eluvormi ja väliskeskkonnale sarnaste nõuetega liikide arvu järgi saab hinnata, kui stabiilsed on tingimused selles ökosüsteemis. Stabiilsetes tingimustes on selliseid liike reeglina vähem kui ebastabiilsetes tingimustes. Kui ilmastikuolud ei muutu mitme aasta jooksul, siis pole suurt hulka liike vaja. Sel juhul säilib liik, mis nendes stabiilsetes tingimustes on selle taimestiku kõigist võimalikest liikidest optimaalseim. Kõik ülejäänud elimineeritakse järk-järgult, ei suuda sellega konkurentsi vastu pidada.

Tänu puuviljade ja seemnete pikkade vahemaade jaotamise kohandustele langevad uute taimede alged mitte ainult nendele aladele, mis on praegu nende kasvuks soodsad, vaid ka piirkondadele, kus tingimused on nende liikide isendite kasvuks ja arenguks ebasoodsad. . Sellest hoolimata idanevad need seemned siin, eksisteerivad mõnda aega depressioonis ja surevad. See juhtub seni, kuni keskkonnatingimused on stabiilsed. Kuid kui tingimused muutuvad, hakkavad siin kasvama ja arenema selle ökosüsteemi jaoks ebatavaliste, varem surmale määratud liikide seemikud, läbides oma ontogeneetilise (individuaalse) arengu täistsükli. Ökoloogid ütlevad, et looduses (loe, biosfääris) on võimas surve elu mitmekesisusele kõikidele kohalikele ökosüsteemidele.

See graafik (Willy, 1966) näitab, kuidas ühes ökosüsteemis muutuvad sünkroonselt jäneste (kõver 1) ja ilveste (kõver 2) arvukus. Jäneste arvukuse kasvades hakkab teatud hilinemisega ilveste arvukus kasvama. Suurendades oma arvukust, mõjub ilves jäneste populatsioonile pärssivalt. Samal ajal väheneb jäneste arvukus, ilvesed ei suuda end toiduga varustada ja lahkuvad sellest ökosüsteemist või surevad. Ilvesepoolne press väheneb ja jänese arvukus suureneb. Mida vähem on ökosüsteemis röövloomade ja taimtoiduliste loomade liike, seda suurem on nende arvukuse kõikumine, seda keerulisem on ökosüsteemil tasakaalu säilitada. Suure saak- ja röövliikide arvukuse korral (vt eelmist diagrammi) on arvukuse kõikumised palju väiksema amplituudiga.

Näiteks siirdekalad, kogudes oma biomassi merre, lähevad kudema jõgede ja ojade ülemjooksule, kus nad pärast kudemist surevad ja saavad toiduks suurele hulgale loomaliikidele (karud, hundid, paljud näriliste liigid, paljud linnuliigid, selgrootute hordidest rääkimata). Need loomad toituvad kaladest ja viskavad nende väljaheited maismaaökosüsteemidesse. Seega rändab merest pärinev aine maale sügavale mandrile ja omastatakse taimedega ning kaasatakse uutesse bioloogilise tsükli ahelatesse.

Lõpetage Kaug-Ida jõgedesse sisenemine lõhede kudemiseks ja 5-10 aasta pärast näete, kui palju muutub enamiku loomaliikide populatsioon. Loomaliikide arv muutub ja sellest tulenevalt algavad taimkatte ümberkorraldused. Röövloomade arvukuse vähenemine toob kaasa rohusööjate arvukuse kasvu. Olles kiiresti õõnestanud oma toidubaasi, hakkavad taimtoidulised loomad surema ja nende seas levib episootia. Taimtoiduliste loomade arv väheneb ning pole enam kedagi, kes mõne liigi seemneid laiali laotaks ja teiste taimeliikide biomassi ära sööks. Ühesõnaga, Kaug-Ida punaste kalade jõgedesse sisenemise lõpetamisega algab ökoloogiliste süsteemide kõigis osades ümberkorraldusi, mis asuvad merest sadade ja isegi tuhandete kilomeetrite kaugusel.

Ja need graafikud (G.F. Gause, 1975) näitavad, kuidas ühes ökosüsteemis muutub jalatsiripslaste (üherakuline loom) (kõver 1) ja tossuripslastest toituvate röövripslaste (kõver 2) arv. Kaks ülemist graafikut – ökosüsteem on suletud ja ruumiliselt piiratud: a – ripsmelisel kingal pole peavarju; b - kinga infusoorial on varjualune. Alumised graafikud (c) näitavad, et ökosüsteem on avatud, ebasoodsate tingimuste ilmnemisel võivad mõlemad liigid peituda või minna teise süsteemi. Soodsate tingimuste ilmnemisel võivad mõlemad liigid tagasi pöörduda.

Kahjuks ei suuda ökoloogid veel modelleerida tegelike ökosüsteemide käitumist teatud keskkonnategurite muutumise tingimustes. Ja siinkohal pole mõtet ainult ökoloogiliste süsteemide äärmuslikus keerukuses ja piisava teabe puudumises nende koostise kohta. Ökoloogias pole teooriat, mis sellist modelleerimist võimaldaks. Seoses sellega, millel on ökosüsteemidele tugev mõju, on vaja olla väga ettevaatlik ja järgida reeglit: "Enne ökosüsteemi mõjutamist ja selle tasakaalust välja viimist mõõtke seitse korda" ja ... ärge katkestage - keelduge sellest mõjust. 20. sajand on meid veennud, et looduslikke ökosüsteeme on mõttekam kaitsta neid tasakaalus hoides, kui neid ökosüsteeme optimeerida.

Olgu öeldud, et kohalikes ökosüsteemides tasakaalu säilitamiseks ja nende biogeokeemiliseks optimeerimiseks on oluline mitte taksonoomiline mitmekesisus iseenesest põhimõttel “mida rohkem liike, seda parem”, vaid funktsionaalne mitmekesisus või mitmesugused ökobiomorfid. Ökosüsteemi funktsionaalse mitmekesisuse mõõdupuuks on taimede, loomade, seente ja mikroorganismide ökobiomorfide ja süneesiate arv. mõõta taksonoomiline mitmekesisus on liikide, perekondade, perekondade ja teiste kõrgemate taksonite arv.