Definicija okoliša raznolikosti vrsta. Život na Zemlji i njegova raznolikost

Bioraznolikost kao ključni čimbenik održivog razvoja

Biološka raznolikost je raznolikost svih oblika živih organizama i sustava čiji su ti organizmi dio. Pojam biološke raznolikosti odnosi se na različite razine organizacije živih bića - molekularno-genetičku, populacijsko-vrstsku, taksonomsku (od "taksonomija" - sistematika) i cenotičku (od "cenoza" - zajednica). Svaka sljedeća od ovih razina uključuje prethodnu.
Biološka raznolikost čini biotu Zemlje, predstavljenu kako ukupnošću organizama i vrsta, tako i strukturom njihove distribucije među zajednicama (biocenozama) i samim zajednicama kao glavnim strukturnim jedinicama biosfere.

Važnost biološke raznolikosti

Biološka raznolikost nastala je kao rezultat međudjelovanja biosfere i geografskih omotača Zemlje - hidrosfere, atmosfere i zemljine kore (litosfere), čiji je pak sastav uvelike određen biotom. Upravo je biota svojedobno uzrokovala prijelaz redukcijske atmosfere u oksidacijsku, što je dalo poticaj evolucijskim procesima i nastanku novih oblika života.

Kako je život osvajao planet, živa bića su postajala sve važnija kao čimbenik u transformaciji materije i energije. Učinkovitost ovih procesa, bez kojih je život na Zemlji već nezamisliv, određena je biološkom raznolikošću – funkcionalnom specijalizacijom raznih vrsta i raspodjelom njihovih uloga u zajednicama.

Čimbenici stabilnosti samih bioloških zajednica (kao i svih drugih složenih sustava) su duplikacija (u ovom slučaju duplikacija ekoloških niša koje zauzimaju različiti organizmi) i redundantnost strukturnih elemenata. Ti su čimbenici u prirodnim uvjetima osigurani biološkom raznolikošću - u pravilu uklanjanje niti jedne vrste ne dovodi do uništenja ekosustava, jer se funkcionalni odnosi održavaju na račun drugih vrsta.

Biološka raznolikost također određuje tako važno svojstvo života kao što je održavanje određenih klimatskih uvjeta okoliša pogodnih za život. Prije svega - temperaturni raspon koji osigurava boravak vode u tekućem stanju. Prema suvremenim kozmogonijskim konceptima, nema fizičkih prepreka između klimatskih uvjeta Zemlje i susjednih planeta - Marsa i Venere, gdje je život nemoguć. Prijelaz Zemljine klime u klimu bilo kojeg od ovih planeta može se dogoditi u prilično kratkom vremenskom razdoblju - oko 10 tisuća godina. Međutim, tijekom gotovo 4 milijarde godina povijesti života na Zemlji to se nije dogodilo zbog činjenice da su albedo, efekt staklenika i druge važne karakteristike klime pod kontrolom globalne biote. U prilog ovom konceptu donosimo tri tipična primjera.

Emisije anorganskog ugljika iz zemljine unutrašnjosti u atmosferu kompenziraju se taloženjem ovog elementa u sastavu organskih spojeva, u sedimentnim stijenama, tako da sadržaj CO 2 u atmosferi ostaje na relativno konstantnoj razini stotinama milijuna godine.

Kvantitativni omjer u oceanu atoma ugljika, dušika, fosfora i kisika koji čine različite spojeve podudara se s omjerom ovih elemenata u živoj tvari, što ukazuje da je njihova koncentracija posljedica aktivnosti biote.

Biota također ima dominantnu ulogu u kruženju vode na kopnu: 2/3 padalina određuje se transpiracijom – isparavanjem vode s površine biljaka.

Na kraju, ne treba zaboraviti da nam živi organizmi daju hranu i odjeću, građevni materijal, ljekovite tvari i, što je važno, duhovnu hranu. Vrste divljih biljaka i životinja iscrpan su, nenadoknadiv resurs, skladište neprocjenjivo vrijednog genetskog fonda čije mogućnosti korištenja ponekad i ne slutimo.

U drugoj polovici XX. stoljeća. Čovječanstvo je suočeno s proturječjem između rastućih gospodarskih potreba i nesposobnosti biosfere da zadovolji te potrebe. Pokazalo se da bogatstvo prirode, mogućnosti njezina samoizlječenja nisu neograničene.

Otklanjanje ove kontradikcije moguće je samo u okviru tzv održivi razvoj ljudsko društvo utemeljeno na zadovoljenju naših ekonomskih potreba unutar ekonomskog kapaciteta biosfere, oni. u granicama koje ne povlače nepovratne promjene u prirodnom okolišu. U protivnom, smanjenje biološke raznolikosti doista se može razviti u ekološku katastrofu koja prijeti samom našem postojanju na Zemlji.

Ono što znamo o biotičkoj regulaciji okoliša omogućuje nam da to zaključimo ta granica je već prijeđena, ali nepovratne promjene u biosferi još nisu nastupile, a čovječanstvo zadržava priliku da se vrati u područje dopuštenih utjecaja.

Smanjiti stupanj pritiska na prirodu iu budućnosti poštivati dopuštenu razinu jedini je način da preživimo. Pritom ne govorimo toliko o smanjenju onečišćenja okoliša, koliko o očuvanju prirodnih ekosustava, očuvanju biološke raznolikosti kao glavnog regulatora održivosti biosfere. Uostalom, naša civilizacija, koristeći ogroman broj tehnologija koje uništavaju ekosustave, nije ponudila, zapravo, ništa što bi moglo zamijeniti prirodne regulacijske procese. I očito je da čovječanstvo neće imati vremena naučiti kako nekako tehničkim sredstvima regulirati stanje okoliša u vremenu koje nam je preostalo prije početka katastrofalnih promjena u biosferi. Dakle, jedina šansa da se eliminira više nego stvarna prijetnja vitalnim interesima budućih generacija jest raščistiti put stabilizirajućem djelovanju samih prirodnih sila.

Stanje biološke raznolikosti na planetu iu Rusiji

Trenutno je biološka raznolikost planeta osiromašena zbog sljedećih razloga.

1. Izravno uništavanje ekoloških sustava - iskorjenjivanje, spaljivanje i sječa šuma, oranje stepa, isušivanje močvara i akumulacija poplavnih nizina, kao i izgradnja prirodnih biotopa s naseljima, industrijskim poduzećima, polaganjem autocesta ... Antroposustavi nastaju na mjestu prirodnih ekosustava . S takvim utjecajem istovremeno se uništavaju i ekosustav i raznolikost vrsta.

2. Transformacija izvornih ekosustava pod utjecajem antropogenih utjecaja - promjene tipova šuma pod utjecajem sječe (nastanak antropogenih šumskih sukcesija) i uzgojnih radova, umjetno pošumljavanje otvorenih prostora, stvaranje poluprirodnih agrokrajolika (agrobiocenoza), povećanje iscrpljenih pašnjaka. pod utjecajem prekomjerne ispaše ... Transformirani ekosustavi obično su iscrpljeni vrstama.

Nastavit će se

Temelji se na raznolikosti vrsta. Uključuje milijune vrsta životinja, biljaka, mikroorganizama koji žive na našem planetu. Međutim, bioraznolikost također obuhvaća sveukupnost prirodnih ekosustava koji se sastoje od ovih vrsta. Dakle, biološku raznolikost treba shvatiti kao raznolikost organizama i njihovih prirodnih kombinacija. Na temelju biološke raznolikosti nastaje strukturna i funkcionalna organizacija biosfere i njezinih sastavnih ekosustava, što određuje njihovu stabilnost i otpornost na vanjske utjecaje.

postoji tri glavne vrste bioraznolikosti:

genetski, odražavajući intraspecifičnu raznolikost i zbog varijabilnosti jedinki;
vrste, koje odražavaju raznolikost živih organizama (biljke, životinje, gljive i mikroorganizmi);
raznolikost ekosustava, koja obuhvaća razlike između tipova ekosustava, staništa i ekoloških procesa. Raznolikost ekosustava uočena je ne samo u pogledu strukturnih i funkcionalnih komponenti, već iu smislu razmjera - od biocenoze do biosfere.

Sve vrste biološke raznolikosti su međusobno povezane: genetička raznolikost osigurava raznolikost vrsta; raznolikost ekosustava i krajolika stvara uvjete za nastanak novih vrsta; povećanje raznolikosti vrsta povećava ukupni genetski potencijal živih organizama u biosferi. Svaka vrsta pridonosi raznolikosti i s tog gledišta ne postoje beskorisne ili štetne vrste.

Konvencija o biološkoj raznolikosti

U skladu s Konvencijom o biološkoj raznolikosti iz 1992., kojoj je 181 država potpisnica od 14. kolovoza 2001., njihove vlade obvezuju se očuvati biološku raznolikost, koristiti njezine komponente na održiv način i ravnopravno dijeliti koristi koje proizlaze iz korištenja genetskih resursi. Unatoč tome, bioraznolikost planeta nepovratno se gubi alarmantnom brzinom kao rezultat velike deforestacije i krčenja šuma; grabežljiva ljestvica žetve biljaka; neselektivna uporaba pesticida i drugih postojanih pesticida; isušivanje i zatrpavanje močvara; uništavanje koraljnih grebena i mangrova; korištenje grabežljivih metoda ribolova; klimatske promjene; Zagađenje vode; pretvaranje netaknutih prirodnih područja u poljoprivredno zemljište i urbana područja.

U glavnom gradu Malezije - Kuala Lumpuru u veljači 2004. godine, pod pokroviteljstvom UN-a, održana je Sedma konferencija stranaka Konvencije o biološkoj raznolikosti. Na njemu je sudjelovalo više od 2 tisuće predstavnika iz preko 180 zemalja svijeta. Na konferenciji se raspravljalo o pitanjima zaštite okoliša i ugroženih vrsta, istražujući mogućnosti stvaranja posebne mreže koja bi pomogla stanovništvu zemalja u razvoju da zaštiti svoju baštinu.

Glavni direktor Programa UN-a za okoliš K. Toepfer na forumu je izjavio da nakon 2000. godine godišnje na planeti nestane oko 60.000 bioloških vrsta, a taj broj stalno raste.

Bioraznolikost karakterizira proces stvarne evolucije, koji se odvija na mnogim razinama organizacije živih. Prema znanstvenicima, ukupan broj vrsta živih bića je od 5 do 30 milijuna.Od toga trenutno nije opisano više od 2,0 milijuna.Dakle, od vremena Linnaeusa, koji je pokušao stvoriti klasifikaciju živih organizama, broj životinjskih i biljnih vrsta poznatih znanosti povećao se s 11 tisuća na 2 milijuna.

Životinje su jedna od vodećih komponenti ekoloških sustava Zemlje. Trenutno je znanosti poznato (opisano) nešto više od milijun vrsta životinja, što je oko polovice svih koji postoje na planetu. Glavne skupine organizama i njihova brojnost (broj vrsta, tisuće) prikazani su kako slijedi:

Biološka raznolikost vrsta najveća je među kukcima i višim biljkama. Prema procjenama stručnjaka, ukupan broj organizama svih oblika života kreće se između 10 i 100 milijuna, a ti milijuni vrsta životinja i biljaka održavaju uvjete potrebne za nastavak života na Zemlji.

Godine 1982. američki istraživač T. Erwin objavio je članak koji je izazvao žestoku polemiku. Tvrdio je da više od 30 milijuna vrsta člankonožaca, uglavnom insekata, može živjeti u tropskim šumama. Osnova za tako hrabar zaključak bila je njegova procjena broja vrsta kukaca specifično povezanih sa samo jednom vrstom drveća iz obitelji mahunarki (Luehea seemanni) u prašumi Paname. Koristeći fumigaciju insekticidima na krošnjama drveća i skupljajući sve pale člankonošce na plastičnu foliju razapetu ispod, Erwin je izbrojao ukupan broj vrsta kornjaša (vjerovao je da su mnoge od njih nepoznate znanosti) i došao do zaključka da stablo služi kao tvornica hrane za samo njih 136. Napravivši niz pretpostavki, izračunao je da broj vrsta svih člankonožaca povezanih s jednom vrstom drveća (uključujući one koji žive na zemlji) doseže 600. Budući da u tropima postoji oko 50 tisuća vrsta drveća, lako je izračunati da ih je bilo 30 milijuna.Dakle, uz već poznate vrste (oko 1 milijun), to je iznosilo 31 milijun! Neki su entomolozi bili vrlo skeptični prema Erwinovim izračunima: prihvaćajući njegovu logiku, moglo bi se očekivati da bi većina insekata u tropima trebala pripadati novim vrstama, ali oni zapravo nisu tako česti.

Nedavno je ovu hipotezu testirao češki znanstvenik V. Novotny (Institut za entomologiju Češke akademije znanosti) zajedno s kolegama iz SAD-a, Paname, Švedske i Češke.

Istražujući nekoliko godina nizinske tropske prašume u Novoj Gvineji, znanstvenici su skupljali kukce s lišća 51 biljne vrste, uključujući 13 vrsta iz roda Ficus i četiri vrste iz roda Psychotria. Ukupno je prikupljeno više od 50 tisuća kukaca koji pripadaju 935 vrsta, među kojima su prevladavali kornjaši, gusjenice leptira (lepidoptera) i pravokrilci. Osim toga, istraživači su uzgajali gusjenice na različitim biljkama, pokušavajući ih dovesti do kukuljice.

Analiza ove opsežne građe pokazala je da na jednu prehrambenu vrstu dolazi 7,9 vrsta kornjaša, 13,3 vrsta leptira i 2,9 vrsta pravokrilaca. Dakle, ideja o ekstremnoj prevalenciji stenofagije u tropima ispada da nije ništa više od mita. Novotny i njegovi kolege također su izračunali koliko se vrsta kukaca može povezati s prehrambenim biljkama na razini roda, a zatim su izračunali ukupan broj vrsta člankonožaca: bilo ih je oko 4,9 milijuna, a ne 31 milijun, kako je Erwin pretpostavljao.

Važnost očuvanja bioraznolikosti

Bioraznolikost je glavni izvor zadovoljstva za mnoge i služi kao osnova za njihovu prilagodbu promjenjivim uvjetima okoliša. Praktična vrijednost bioraznolikosti leži u činjenici da je ona u biti neiscrpan izvor bioloških resursa. To su prije svega prehrambeni proizvodi, lijekovi, izvori sirovina za odjeću, proizvodnju građevinskog materijala itd. Bioraznolikost je od velike važnosti za organizaciju ljudske rekreacije.

Vrlo malo znamo o korisnim svojstvima većine organizama. U bogatstvu čovječanstva, na primjer, postoji samo oko 150 vrsta kultiviranih biljaka koje su u širokoj upotrebi, a od 265 tisuća vrsta svih biljnih organizama, samo ih je 5 tisuća čovjek ikada uzgajao. U još manjoj mjeri uzima se u obzir raznolikost mikroorganizama i gljiva.

Trenutno postoji oko 65 tisuća vrsta gljiva. A koliko ih osoba koristi?

Prirodna vegetacija je glavna baza za dobivanje lijekova, uz pomoć kojih se čovječanstvo riješilo mnogih bolesti. Tako, na primjer, da stablo kina (Chinchona), koje daje kinin, nije pronađeno u selvi na istočnim padinama Anda, stanovnici tropa, suptropa i mnogi stanovnici umjerenih zona bili bi osuđeni na patnju. od malarije. Pojava sintetskih analoga ovog lijeka postala je moguća samo zahvaljujući detaljnom proučavanju izvornika. Meksički jam, koji pripada rodu Dioscorea, izvor je diosgenina koji se koristi u proizvodnji kortizona i hidrokortizona.

Pokušavajući promijeniti prirodne uvjete, čovjek je došao u sukob sa silama prirodne samoregulacije. Jedan od rezultata ovog sukoba bilo je smanjenje biološke raznolikosti prirodnih ekosustava. Trenutno se broj vrsta na Zemlji ubrzano smanjuje. Dnevno nestane do 10 životinjskih vrsta, a tjedno nestane 1 biljna vrsta. Smrt jedne biljne vrste dovodi do uništenja oko 30 vrsta malih životinja (prvenstveno insekata i valjkastih crva - nematoda) povezanih s njom u procesu ishrane. U sljedećih 20-30 godina čovječanstvo bi moglo izgubiti oko milijun vrsta. Ovo će biti ozbiljan udarac cjelovitosti i stabilnosti našeg prirodnog okoliša.

Smanjenje bioraznolikosti zauzima posebno mjesto među glavnim ekološkim problemima našeg vremena. Dolazi do masovnog uništavanja prirodnih ekosustava i nestanka mnogih vrsta živih organizama. Prirodni ekosustavi potpuno su izmijenjeni ili uništeni na petini kopna. Od 1600. zabilježeno je da su izumrle 484 životinjske vrste i 654 biljne vrste.

Vrste su neravnomjerno raspoređene po površini planeta. Raznolikost vrsta u prirodnim staništima najveća je u tropskom pojasu i smanjuje se s povećanjem geografske širine. Najbogatiji ekosustavi u pogledu raznolikosti vrsta su tropske kišne šume koje zauzimaju oko 7% površine planeta i sadrže više od 90% svih vrsta. Koraljni grebeni i mediteranski ekosustavi također su bogati raznolikošću vrsta.

Bioraznolikost osigurava genetske resurse za poljoprivredu, predstavlja biološku osnovu svjetske prehrambene sigurnosti i nužan je uvjet za postojanje čovječanstva. Brojne samonikle biljke vezane uz usjeve vrlo su važne za gospodarstvo na nacionalnoj i globalnoj razini. Na primjer, etiopske sorte kalifornijskog ječma pružaju zaštitu od virusa koji uzrokuju bolesti u vrijednosti od 160 milijuna dolara. SAD godišnje. Genetska otpornost na bolesti postignuta divljim sortama pšenice u Turskoj procjenjuje se na 50 milijuna dolara.

Mnogo je razloga za potrebu očuvanja bioraznolikosti: potreba za biološkim resursima za zadovoljenje potreba čovječanstva (hrana, materijali, lijekovi itd.), etički i estetski aspekti itd. No, glavni razlog je to što biološka raznolikost ima vodeću ulogu u osiguravanju održivosti ekosustava i biosfere u cjelini (apsorpcija onečišćenja, stabilizacija klime, osiguranje uvjeta pogodnih za život). Bioraznolikost ima regulatornu funkciju u odvijanju svih biogeokemijskih, klimatskih i drugih procesa na Zemlji. Svaka vrsta, koliko god se beznačajnom činila, daje određeni doprinos osiguravanju održivosti ne samo svog lokalnog ekosustava, već i biosfere u cjelini.

Kako se antropogeni utjecaj na prirodu pojačava, što dovodi do smanjenja biološke raznolikosti, proučavanje organizacije pojedinih zajednica i ekosustava, kao i analiza promjena u njihovoj raznolikosti, postaje hitna potreba. Godine 1992. u Rio de Janeiru (Brazil) održana je Konferencija UN-a o okolišu i razvoju. Konvenciju o biološkoj raznolikosti potpisali su predstavnici većine država svijeta.

U Konvenciji, "biološka raznolikost" odnosi se na varijabilnost živih organizama iz svih izvora, uključujući kopnene, morske i druge vodene ekosustave i ekološke komplekse čiji su oni dio; ovaj koncept uključuje raznolikost unutar vrsta, između vrsta i raznolikost ekosustava.

Svrha Konvencije o biološkoj raznolikosti formulirana je na sljedeći način: "očuvanje biološke raznolikosti, održivo korištenje njezinih sastavnica i pravedna raspodjela prihoda od korištenja genetskih resursa".

Uz Konvenciju donesen je i Program djelovanja za 21. stoljeće. Preporuča usmjeravanje ljudskih aktivnosti prvenstveno na utvrđivanje stanja biološke raznolikosti i potencijalnih prijetnji po nju u svakoj od zemalja koje prepoznaju vrijednosti proklamirane na ovoj konferenciji.

Danas je očito da je očuvanje raznolikosti živih organizama i bioloških sustava na Zemlji nužan uvjet opstanka čovjeka i održivog razvoja civilizacije.

Bioraznolikost- skraćenica za "biološka raznolikost" - označava raznolikost živih organizama u svim svojim pojavnim oblicima: od gena do biosfere. Pitanjima proučavanja, korištenja i očuvanja biološke raznolikosti počela se pridavati velika pozornost nakon potpisivanja Konvencije o biološkoj raznolikosti od strane mnogih država (Konferencija UN-a o okolišu i razvoju, Rio de Janeiro, 1992.).

Postoje tri glavne vrsta bioraznolikosti:

- genetska raznolikost, odražavajući intraspecifičnu raznolikost i zbog varijabilnosti jedinki;

- raznolikost vrsta, odražavajući raznolikost živih organizama (biljke, životinje, gljive i mikroorganizmi). Trenutno je opisano oko 1,7 milijuna vrsta, iako njihov ukupan broj, prema nekim procjenama, doseže do 50 milijuna;

- raznolikost ekosustava pokriva razlike između tipova ekosustava, raznolikosti staništa i ekoloških procesa. Primjećuju raznolikost ekosustava ne samo u smislu strukturnih i funkcionalnih komponenti, već iu smislu razmjera - od mikrobiogeocenoze do biosfere;

Sve vrste biološke raznolikosti međusobno povezani: Genetska raznolikost osigurava raznolikost vrsta. Raznolikost ekosustava i krajobraza stvara uvjete za nastanak novih vrsta. Povećanje raznolikosti vrsta povećava ukupni genetski potencijal živih organizama biosfere. Svaka vrsta pridonosi raznolikosti – s ove točke gledišta nema beskorisnih i štetnih vrsta.

Distribucija vrste na površini planeta neravnomjerno. Raznolikost vrsta u prirodnim staništima najveća je u tropskom pojasu i smanjuje se s povećanjem geografske širine. Najbogatiji ekosustavi raznolikošću vrsta su tropske kišne šume, koje zauzimaju oko 7% površine planeta i sadrže više od 90% svih vrsta.

U geološkoj povijesti Zemlje u biosferi je postojala konstanta pojava i izumiranje vrsta Sve vrste imaju ograničen životni vijek. Izumiranje je kompenzirano pojavom novih vrsta, a kao rezultat toga, ukupan broj vrsta u biosferi se povećao. Izumiranje vrsta prirodni je proces evolucije koji se događa bez ljudske intervencije.

Trenutno, pod utjecajem antropogenih čimbenika, postoji smanjenje biološka raznolikost zbog eliminacije (izumiranja, uništenja) vrsta. U prošlom stoljeću, pod utjecajem ljudske aktivnosti, brzina izumiranja vrsta višestruko je premašila prirodnu stopu (prema nekim procjenama 40.000 puta). Postoji nepovratno i nenadoknađeno uništenje jedinstvenog genskog fonda planeta.

Može doći do eliminacije vrsta kao rezultat ljudskih aktivnosti u dva smjera- izravno istrebljenje (lov, ribolov) i neizravno (uništavanje staništa, poremećaj trofičkih interakcija). Prekomjerni izlov je najočitiji izravni uzrok izravnog opadanja vrsta, ali ima mnogo manji utjecaj na izumiranje nego neizravni uzroci promjene staništa (npr. kemijsko onečišćenje rijeke ili krčenje šuma).

Raznolikost biotskog pokrova, odn biološka raznolikost, jedan je od čimbenika optimalnog funkcioniranja ekosustava i biosfere u cjelini. Bioraznolikost osigurava otpornost ekosustava na vanjske stresove i održava dinamičku ravnotežu u njima. Živo od neživog, prije svega, razlikuje se za nekoliko redova veličine u svojoj velikoj raznolikosti i sposobnosti ne samo da očuva tu raznolikost, već i da je značajno poveća tijekom evolucije. Općenito, evoluciju života na Zemlji možemo promatrati kao proces strukturiranja biosfere, proces povećanja raznolikosti živih organizama, oblika i razina njihove organizacije, proces nastanka mehanizama koji osiguravaju stabilnost života sustava i ekosustava u stalno promjenjivim uvjetima našeg planeta. Sposobnost ekosustava da održavaju ravnotežu, koristeći za to nasljedne informacije živih organizama, čini biosferu u cjelini i lokalne ekosustave materijalno-energetskim sustavima u punom smislu.

Na ovoj fotografiji vidimo mnoge vrste biljaka koje rastu zajedno na livadi u poplavnom području rijeke. Budyumkan na jugoistoku regije Chita. Zašto je prirodi bilo potrebno toliko vrsta na jednoj livadi? O tome govori ovo predavanje.

Ruski geobotaničar L.G. Ramenski 1910. godine formulirao je načelo ekološke individualnosti vrsta – načelo koje je ključno za razumijevanje uloge bioraznolikosti u biosferi. Vidimo da mnoge vrste žive zajedno u svakom ekosustavu u isto vrijeme, ali rijetko razmišljamo o ekološkom značenju toga. Ekološki individualnost biljnih vrsta koje žive u istoj biljnoj zajednici u istom ekosustavu omogućuje zajednici brzu obnovu kada se vanjski uvjeti promijene. Na primjer, u suhom ljetu u ovom ekosustavu glavnu ulogu u osiguravanju biološkog ciklusa imaju jedinke vrste A, koje su prilagođenije životu s manjkom vlage. U vlažnoj godini jedinke vrste A nisu u svom optimumu i ne mogu osigurati biološki ciklus u promijenjenim uvjetima. U ovoj godini jedinke vrste B počinju igrati glavnu ulogu u osiguravanju biološkog ciklusa u ovom ekosustavu. Treća godina se pokazala hladnijom; u tim uvjetima ni vrsta A ni vrsta B ne mogu osigurati punu upotrebu ekoloških potencijal ovog ekosustava. Ali ekosustav se brzo obnavlja jer sadrži jedinke vrste B, kojima nije potrebno toplo vrijeme i dobro fotosintetiziraju na niskim temperaturama.

Svaka vrsta živih organizama može postojati u određenom rasponu vrijednosti vanjskih čimbenika. Izvan ovih vrijednosti jedinke vrste umiru. Na dijagramu vidimo granice izdržljivosti (granice tolerancije) vrste prema jednom od faktora. Unutar ovih granica, tamooptimalna zona, najpovoljnije za vrstu, i dvije zone ugnjetavanja. Pravilo L.G. Ramensky o ekološkoj individualnosti vrsta tvrdi da se granice izdržljivosti i optimalne zone kod različitih vrsta koje žive zajedno ne podudaraju.

U prirodi nalazimo mnoštvo čimbenika ili mehanizama koji osiguravaju i održavaju visoku raznolikost vrsta lokalnih ekosustava. Prije svega, takvi čimbenici uključuju prekomjerno razmnožavanje i prekomjernu proizvodnju sjemena i plodova. U prirodi se sjemena i plodova proizvodi stotine i tisuće puta više nego što je potrebno da se nadoknadi prirodni gubitak uslijed prerane smrti i umiranja od starosti.

Zahvaljujući prilagodbama za distribuciju plodova i sjemena na velike udaljenosti, rudimenti novih biljaka padaju ne samo na ona područja koja su trenutno povoljna za njihov rast, već i na ona područja čiji su uvjeti nepovoljni za rast i razvoj jedinki ovih vrsta. . Ipak, ovo sjeme ovdje klija, neko vrijeme postoji u depresivnom stanju i umire. To se događa sve dok su uvjeti okoline stabilni. Ali ako se uvjeti promijene, tada sadnice vrsta neobičnih za ovaj ekosustav, prethodno osuđenih na smrt, počinju rasti i razvijati se ovdje, prolazeći kroz puni ciklus svog ontogenetskog (individualnog) razvoja. Ekolozi kažu da u prirodi postoji snažan pritisak raznolikosti života svim lokalnim ekosustavima.

Općenito genetski fond zemljišnog pokrova- njeni florno-lokalni ekosustavi ove regije najpotpunije su iskorišteni zbog pritiska bioraznolikosti. Istodobno, lokalni ekosustavi u smislu vrsta postaju bogatiji. Tijekom njihovog formiranja i preslagivanja provodi se ekološka selekcija odgovarajućih komponenti od većeg broja podnositelja čije su dijagerme dospjele u određeno stanište. Time se povećava vjerojatnost formiranja ekološki optimalne biljne zajednice.

Dakle, čimbenik stabilnosti lokalnog ekosustava nije samo raznolikost vrsta koje žive u tom lokalnom ekosustavu, već i raznolikost vrsta u susjednim ekosustavima, iz kojih je moguće unošenje dijagermi (sjemenki i spora). To se ne odnosi samo na biljke koje vode vezani način života, već još više na životinje koje se mogu kretati iz jednog lokalnog ekosustava u drugi. Mnoge životinjske jedinke, koje ne pripadaju specifično niti jednom od lokalnih ekosustava (biogeocenoza), ipak igraju važnu ekološku ulogu i sudjeluju u osiguravanju biološkog ciklusa u nekoliko ekosustava odjednom. Štoviše, mogu otuđiti biomasu u jednom lokalnom ekosustavu, a izbacivati izmet u drugom, potičući rast i razvoj biljaka u ovom drugom lokalnom ekosustavu. Ponekad takav prijenos tvari i energije iz jednog ekosustava u drugi može biti izuzetno snažan. Ovaj tok povezuje potpuno različite ekosustave.

Raznolikost vrsta i raznolikost životnih oblika ili ekobiomorf nije ista stvar. Pokazat ću to primjerom. Na livadi vrste, rodovi i porodice biljaka mogu živjeti 2-3 puta više nego u tamnoj crnogoričnoj šumi. Međutim, u pogledu ekobiomorfa i sinuzija pokazuje se da je bioraznolikost tamne crnogorične šume kao ekosustava znatno veća od bioraznolikosti livade kao ekosustava. Na livadi imamo 2-3 razreda ekobiomorfa, au tamnoj crnogoričnoj šumi 8-10 razreda. Na livadi ima mnogo vrsta, ali sve one pripadaju ili razredu ekobiomorfa, višegodišnjih mezofitnih ljetnih zelenih trava, ili razredu jednogodišnjih trava, ili razredu zelenih mahovina. U šumi različite klase ekobiomorfa su: tamno crnogorično drveće, listopadno drveće, listopadno grmlje, listopadno grmlje, višegodišnje mezofitne ljetne zelene trave, zelene mahovine, epigejski lišajevi, epifitski lišajevi.

Bioraznolikost organizama u biosferi nije ograničena samo na raznolikost svojti i raznolikost ekobiomorfa živih organizama. Na primjer, možemo ući u područje koje je u potpunosti okupirano jednim lokalnim elementarnim ekosustavom - uzdignutom močvarom ili vlažnom šumom johe na ušću velike rijeke. Na drugom području na istom teritoriju susrest ćemo najmanje 10-15 vrsta lokalnih elementarnih ekosustava. Ekosustavi crnogorično-širokolisnih šuma u dnu riječnih dolina ovdje se redovito zamjenjuju ekosustavima cedrovo-hrastovih mješovitih grmljastih šuma na južnim blagim padinama planina, ariš-hrastovih mješovitih travnatih šuma na sjevernim blagim padinama planina. , šume smreke i jele u gornjem dijelu sjevernih strmih padina planina i ekosustavi stepskih livada i guste vegetacije na strmim južnim padinama planina. Lako je razumjeti što jest intrakrajobrazna raznolikost ekosustava određene ne samo raznolikošću njihovih sastavnih vrsta i ekobiomorfa, već i raznolikost pozadine ekološkog krajolika povezana prvenstveno s raznolikošću oblika reljefa, raznolikošću tla i stijena koje leže ispod njih.

Procesi izumiranja vrsta u biosferi kompenziraju se procesima specijacije. Ako se ravnoteža ova dva procesa poremeti u korist izumiranja, Zemlju će najvjerojatnije dočekati sudbina Venere – odnosno atmosfera ugljičnog dioksida i vodene pare, površinska temperatura od oko +200 stupnjeva Celzijusa, ispareni oceani i mora. Život na bazi proteina u takvim je uvjetima, naravno, jednostavno nemoguć. Postavši moćna geološka sila, čovječanstvo mora preuzeti odgovornost ne samo za budućnost svoje djece i unuka, već i za budućnost cijele biosfere. A ta će budućnost uvelike ovisiti o tome koliko proces izumiranja vrsta u Zemljinoj biosferi zaostaje za procesom nastanka novih vrsta.

Za računovodstvo vrste koje su na rubu izumiranja, mnoge zemlje stvaraju Crvene knjige - popise rijetkih i ugroženih vrsta živih organizama. Za očuvanje i održavanje biološke raznolikosti stvaraju se posebno zaštićena prirodna područja - zaštićena područja (rezervati, nacionalni parkovi i dr.), genetske banke podataka. Očuvanje pojedine vrste moguće je samo ako se zaštiti njezino stanište s cjelokupnim kompleksom vrsta koje obuhvaća, te klimatski, geofizički i drugi uvjeti. Posebnu ulogu ima očuvanje okolišnotvornih vrsta (edifikatorskih vrsta), koje čine unutarnji okoliš ekosustava. Stvaranje zaštićenih područja ima za cilj zaštititi ne samo pojedinačne vrste, već i čitave komplekse i krajolike.

Rezerve također služe za ocjenu i praćenje stanje bioraznolikosti. Danas u Rusiji ne postoji jedinstveni sustav za praćenje stanja biološke raznolikosti. U rezervatima se provodi najcjelovitija i trajna kontrola promjena sastavnica bioraznolikosti. Svake godine rezervati pripremaju izvješća o stanju ekosustava ("Kronike prirode") - sažetke podataka o stanju zaštićenih područja, zaštićenih populacija biljaka i životinja. Neki rezervati već više od 50 godina vode "Kronike prirode" koje uključuju kontinuirane nizove podataka o broju životinja, biološkoj raznolikosti, dinamici ekosustava, kao i podatke o klimatskim promatranjima.

Dio rezervata Rusije (18) dio je međunarodne mreže rezervata biosfere, posebno stvorenih za praćenje stanja biološke raznolikosti, klimatskih, biogeokemijskih i drugih procesa na razini biosfere.

razloga potreba očuvanje biološka raznolikost mnogi: potreba za biološkim resursima za zadovoljenje potreba čovječanstva (hrana, materijali, lijekovi itd.), etički i estetski aspekti (život je sam po sebi vrijedan) itd. No, glavni razlog za očuvanje bioraznolikosti je to što ona ima vodeću ulogu u osiguravanju održivosti ekosustava i biosfere u cjelini (apsorpcija onečišćenja, stabilizacija klime, osiguranje uvjeta pogodnih za život). Bioraznolikost ima regulatornu funkciju u odvijanju svih biogeokemijskih, klimatskih i drugih procesa na Zemlji. Svaka vrsta, koliko god se beznačajnom činila, pridonosi održivosti ne samo "autohtonog" lokalnog ekosustava, već i biosfere u cjelini.

EKOLOGIJA TLA

PREDAVANJE № 8,9,10

TEMA:

Ekološke funkcije tala. Biokemijska transformacija gornjih slojeva litosfere. Transformacija površinskih voda u podzemne i sudjelovanje u formiranju riječnog otjecanja. Regulacija plinskog režima atmosfere . Ekološka funkcija tala. Sudjelovanje tla u formiranju geokemijskog toka elemenata.

Pokrivač tla čini jednu od geofizičkih ljuski Zemlje - pedosferu. Glavne geosferske funkcije tla kao prirodnog tijela proizlaze iz položaja tla na spoju žive i nežive prirode. A glavni je osiguranje života na Zemlji. U tlu se ukorijenjuju kopnene biljke, žive male životinje, ogromna masa mikroorganizama. Kao rezultat formiranja tla, u tlu se koncentriraju voda i elementi mineralne prehrane koji su vitalni za organizme u obliku njima dostupnih kemijskih spojeva. Dakle, tlo je uvjet za postojanje života, ali je istovremeno tlo i posljedica života na Zemlji.

Globalne funkcije tla u biosferi temelje se na sljedećim temeljnim svojstvima. Prvo, tlo služi kao stanište i fizički oslonac za ogroman broj organizama; drugo, tlo je neophodna, nezamjenjiva karika i regulator biogeokemijskih ciklusa, kroz tlo se praktički odvijaju ciklusi svih biogena.

Biološka raznolikost (bioraznolikost) je pojam koji se odnosi na raznolikost života na Zemlji i svih postojećih prirodnih sustava. Bioraznolikost je prepoznata kao jedan od temelja ljudskog života. Uloga bioraznolikosti je golema - od stabilizacije zemljine klime i obnavljanja plodnosti tla do pružanja proizvoda i usluga ljudima, što nam omogućuje održavanje dobrobiti društva, a zapravo omogućuje postojanje života na Zemlji.

Raznolikost živih organizama oko nas vrlo je značajna, a razina znanja o tome još uvijek nije velika. Danas znanost poznaje (opisana i dobila znanstvena imena) oko 1,75 milijuna vrsta, no procjenjuje se da na našem planetu može postojati najmanje 14 milijuna vrsta.

Rusija ima značajnu biološku raznolikost, dok je jedinstvena značajka naše zemlje prisutnost velikih nerazvijenih prirodnih područja, gdje većina ekoloških procesa zadržava svoj prirodni karakter. Rusija posjeduje 25% svih netaknutih šuma na planeti. U Rusiji postoji 11 500 vrsta divljih biljaka, 320 vrsta sisavaca, 732 vrste ptica, 269 vrsta slatkovodnih riba i oko 130 000 vrsta beskralješnjaka. Brojni su endemi, vrste koje žive samo na području naše zemlje. Naše šume čine 22% svih šuma na svijetu.

To je tema "Uloga raznolikosti u divljini" kojoj je posvećen ovaj esej.

1.

Svakome od nas je očito da smo svi različiti i da je svijet oko nas raznolik. No, ne pada svima na pamet postaviti naizgled jednostavno pitanje – zašto je to tako? Zašto nam je potrebna raznolikost i kakvu ulogu ona igra u svakodnevnom životu?

A ako o tome ozbiljno razmislite, ispada da:

Raznolikost je napredak, razvoj, evolucija. Nešto novo može se dobiti samo iz različitih stvari – atoma, misli, ideja, kultura, genotipova, tehnologija. Ako je sve okolo isto, odakle dolazi novo? Zamislite da se naš Svemir sastoji samo od identičnih atoma (na primjer, vodika) - kako bismo se ti i ja mogli roditi u isto vrijeme?

Raznolikost je održivost. Međusobno i usklađeno djelovanje komponenti s različitim funkcijama daje svakom složenom sustavu sposobnost da se odupre vanjskim utjecajima. Sustav identičnih elemenata je poput kamenčića na plaži - stabilan je samo do sljedećeg nadolazećeg vala.

Raznolikost je život. A mi živimo u nizu generacija isključivo zahvaljujući činjenici da svi imamo različite genotipove. Nije slučajno da su od pamtivijeka sve religije svijeta nametnule najstroži tabu na brakove s bliskim rođacima. Time je sačuvana genetska raznolikost populacije bez koje je izravan put u degeneraciju i nestanak s lica zemlje.

Ako sada zamislimo da je raznolikost nestala u svijetu, onda ćemo s njom izgubiti:

A) sposobnost razvoja;

B) stabilnost;

c) sam život.

Jeziva slika, zar ne?

Odnosno, postavljajući naizgled naivno pitanje, dolazimo do za mnoge neočekivanog zaključka: raznolikost - određujućičimbenik postojanja cjelokupnog života na našem planetu.

Čovječanstvo, koje umišlja da je "kraljevi prirode", lako, bez oklijevanja, briše s lica zemlje nama "neprijatnu" vrstu. Uništavamo cijele vrste biljaka i životinja – potpuno, nepovratno, zauvijek. Uništavamo prirodnu raznolikost i pritom ulažemo ogromne svote u kloniranje - umjetno stvaranje identičnih jedinki... I to nazivamo biotehnologijom, znanošću budućnosti, s kojom vežemo sve nade za daljnji opstanak. Kakvi su izgledi za takvo postojanje jasno je iz prethodnog odlomka - ne budite lijeni, ponovno ga pročitajte ...

Jednom smo na sebi osjetili i “jedini pravi nauk”, i “društvo univerzalne jednakosti”, a po cijenu milijuna života bili smo kao “u jedinstvenim redovima”... U socio-ekonomskom Život nas je naučio cijeniti raznolikost, ali je li potrebno proći kroz još više muka da bismo naučili cijeniti biološku raznolikost?

Svjetski fond za prirodu (1989.) biološku je raznolikost definirao kao "cjelokupnu raznolikost života na zemlji, milijune vrsta biljaka, životinja, mikroorganizama s njihovim setovima gena i složene ekosustave koji čine divljinu". Dakle, biološku raznolikost treba promatrati na tri razine. Biološka raznolikost na razini vrsta pokriva cijeli raspon vrsta na Zemlji od bakterija i protozoa do carstva višestaničnih biljaka, životinja i gljiva. U manjoj mjeri, biološka raznolikost uključuje genetsku raznolikost vrsta, kako iz geografski udaljenih populacija tako i iz jedinki unutar iste populacije. Biološka raznolikost uključuje i raznolikost bioloških zajednica, vrsta, ekosustava koje zajednice tvore i interakcije između tih razina. Za kontinuirani opstanak vrsta i prirodnih zajednica potrebne su sve razine biološke raznolikosti, a sve su važne za čovjeka. Raznolikost vrsta pokazuje bogatstvo evolucijskih i ekoloških prilagodbi vrsta na različite okoliše. Raznolikost vrsta služi kao izvor raznolikih prirodnih resursa za ljude. Na primjer, tropske kišne šume, sa svojim najbogatijim nizom vrsta, proizvode izvanrednu raznolikost biljnih i životinjskih proizvoda koji se mogu koristiti za hranu, gradnju i lijekove. Genetska raznolikost neophodna je svakoj vrsti za održavanje reproduktivne sposobnosti, otpornosti na bolesti i sposobnosti prilagodbe promjenjivim uvjetima. Genetska raznolikost domaćih životinja i kultiviranih biljaka posebno je vrijedna onima koji rade na programima uzgoja za održavanje i poboljšanje modernih poljoprivrednih vrsta.

Raznolikost na razini zajednice je kolektivni odgovor vrsta na različite uvjete okoliša. Biološke zajednice koje se nalaze u pustinjama, stepama, šumama i poplavnim područjima održavaju kontinuitet normalnog funkcioniranja ekosustava osiguravajući mu "održavanje", na primjer, kontrolom poplava, zaštitom od erozije tla, filtracijom zraka i vode.

Raznolikost vrsta

Na svakoj razini biološke raznolikosti – raznolikosti vrsta, genetike i zajednice, stručnjaci proučavaju mehanizme koji mijenjaju ili održavaju raznolikost. Raznolikost vrsta uključuje cijeli skup vrsta koje žive na Zemlji. Postoje dvije glavne definicije pojma vrste. Prvo: vrsta je skup jedinki koje se od drugih skupina razlikuju po jednim ili drugim morfološkim, fiziološkim ili biokemijskim karakteristikama. Ovo je morfološka definicija vrste. Razlike u sekvencama DNA i drugim molekularnim markerima sve se više koriste za razlikovanje vrsta koje su gotovo identične po izgledu (kao što su bakterije). Druga definicija vrste je skup jedinki između kojih postoji slobodno križanje, ali nema križanja s jedinkama drugih skupina (biološka definicija vrste).

Nemogućnost jasnog razlikovanja jedne vrste od druge zbog sličnosti njihovih karakteristika ili posljedična zabuna u znanstvenim nazivima često umanjuje učinkovitost napora za zaštitu vrsta.

Biolozi su sada opisali samo 10-30% svjetskih vrsta, a mnoge bi mogle izumrijeti prije nego što budu opisane.

Svaka strategija očuvanja bioraznolikosti zahtijeva dobro razumijevanje koliko vrsta postoji i kako su te vrste raspoređene. Do danas je opisano 1,5 milijuna vrsta. Najmanje dvostruko više vrsta ostalo je neopisano, uglavnom kukci i drugi tropski člankonošci.

Naše znanje o broju vrsta nije točno, jer mnoge neupadljive životinje još nisu dospjele u pozornost taksonomista. Na primjer, male pauke, nematode, gljivice tla i insekte koji žive u krošnjama drveća tropskih šuma teško je proučavati; postoje različite struje, ali granice tih područja obično su nestabilne tijekom vremena.

Ove malo proučene skupine mogu brojati stotine i tisuće, čak i milijune vrsta. Bakterije su također vrlo slabo proučavane. Zbog poteškoća u njihovom uzgoju i identificiranju, mikrobiolozi su uspjeli identificirati samo oko 4000 vrsta bakterija. Međutim, analiza bakterijske DNK provedena u Norveškoj pokazuje da više od 4000 vrsta bakterija može biti prisutno u jednom gramu tla, a otprilike isti broj može se naći u morskim sedimentima. Tako velika raznolikost, čak iu malim uzorcima, implicira postojanje tisuća ili čak milijuna još neopisanih bakterijskih vrsta. Suvremena istraživanja nastoje utvrditi koliki je omjer broja široko rasprostranjenih vrsta bakterija u odnosu na regionalne ili uže lokalne vrste.

genetska raznolikost

Genetska intraspecifična raznolikost često je osigurana reproduktivnim ponašanjem jedinki unutar populacije. Populacija je skupina jedinki iste vrste koje međusobno razmjenjuju genetske informacije i daju plodno potomstvo. Vrsta može uključivati jednu ili više različitih populacija. Populacija se može sastojati od nekoliko jedinki ili milijuna.

Jedinke unutar populacije obično se genetski razlikuju jedna od druge. Genetska raznolikost je posljedica činjenice da pojedinci imaju malo različite gene - dijelove kromosoma koji kodiraju određene proteine. Varijante gena poznate su kao njegovi aleli. Razlike proizlaze iz mutacija – promjena u DNK koja se nalazi na kromosomima određene jedinke. Aleli gena mogu na različite načine utjecati na razvoj i fiziologiju pojedinca. Oplemenjivači biljnih sorti i životinjskih pasmina odabirom određenih varijanti gena stvaraju visokoprinosne vrste otporne na štetočine, kao što su usjevi (pšenica, kukuruz), stoka i perad.

Raznolikost zajednica i ekosustava

Biološka zajednica definirana je kao skup jedinki različitih vrsta koje žive na određenom području i međusobno su u interakciji. Primjeri zajednica su crnogorične šume, prerije s visokom travom, tropske kišne šume, koraljni grebeni, pustinje. Biološka zajednica zajedno sa svojom okolinom naziva se ekosustav. U kopnenim ekosustavima biološki objekti isparavaju vodu s površine Zemlje i vodenih površina kako bi se ponovno izlila u obliku kiše ili snijega i obnovila kopneni i vodeni okoliš. Fotosintetski organizmi apsorbiraju svjetlosnu energiju, koju biljke koriste za svoj rast. Tu energiju apsorbiraju životinje koje se hrane fotosintetskim organizmima ili je oslobađaju u obliku topline kako tijekom života organizama tako i nakon njihove smrti i razgradnje.

Fizička svojstva okoliša, posebice godišnji temperaturni i oborinski režim, utječu na strukturu i značajke biološke zajednice i određuju nastanak bilo šume, livade, pustinje ili močvare. Biološka zajednica, pak, također može promijeniti fizičke karakteristike okoliša. U kopnenim ekosustavima, na primjer, na brzinu vjetra, vlažnost, temperaturu i karakteristike tla mogu utjecati biljke i životinje koje tamo žive. U vodenim ekosustavima fizičke karakteristike kao što su turbulencija i prozirnost vode, njezine kemijske karakteristike i dubina određuju kvalitativni i kvantitativni sastav vodenih zajednica; a same zajednice kao što su koraljni grebeni uvelike utječu na fizička svojstva okoliša. Unutar biološke zajednice, svaka vrsta koristi jedinstven skup resursa koji čini njezinu nišu. Bilo koja komponenta niše može postati ograničavajući čimbenik kada ograničava veličinu populacije. Na primjer, populacije vrsta šišmiša s visoko specijaliziranim ekološkim zahtjevima koje formiraju kolonije samo u vapnenačkim špiljama mogu biti ograničene brojem špilja s odgovarajućim uvjetima.

Sastav zajednica uvelike je određen konkurencijom i predatorima. Grabežljivci često značajno smanjuju broj vrsta - svog plijena - a mogu čak i istisnuti neke od njih iz njihovih uobičajenih staništa. Kada se predatori istrijebe, populacija njihovog plijena može porasti na kritičnu razinu ili je čak premašiti. Zatim, nakon iscrpljivanja ograničavajućeg resursa, može početi uništavanje stanovništva.

Struktura zajednice određena je i simbiotskim (u najširem smislu riječi) odnosima (uključujući i mutualističke), u kojima su vrste u međusobno korisnim odnosima. Mutualističke vrste postižu veću gustoću kada žive zajedno. Uobičajeni primjeri takvog uzajamnosti su biljke s mesnatim plodovima i ptice koje se hrane tim plodovima i šire njihovo sjeme; gljive i alge, koje zajedno tvore lišajeve; biljke koje pružaju utočište mravima, opskrbljujući ih hranjivim tvarima; koraljni polipi i alge koje žive u njima.

Tropske kišne šume, koraljni grebeni, ogromna tropska jezera i duboka mora najbogatije su vrstama. Biološka raznolikost također je velika u suhim tropskim krajevima s listopadnim šumama, grmljem, savanama, prerijama i pustinjama. U umjerenim geografskim širinama, područja prekrivena grmljem s mediteranskim tipom klime odlikuju se visokim stopama. Nalaze se u Južnoj Africi, južnoj Kaliforniji i jugozapadnoj Australiji. Tropske prašume prvenstveno karakterizira iznimna raznolikost insekata. Na koraljnim grebenima iu dubokim morima, raznolikost je posljedica mnogo šireg raspona taksonomskih skupina. Raznolikost u morima povezana je s njihovom velikom starošću, gigantskim površinama i stabilnošću ovog okoliša, kao i s osobitošću vrsta pridnenih sedimenata. Izuzetna raznolikost riba u velikim tropskim jezerima i pojava jedinstvenih vrsta na otocima rezultat je evolucijske radijacije u izoliranim produktivnim staništima.

Raznolikost vrsta gotovo svih skupina organizama povećava se prema tropima. Na primjer, Tajland ima 251 vrstu sisavaca, dok Francuska ima samo 93, unatoč činjenici da su površine obje zemlje približno iste.

2. RAZNOLIKOST ŽIVIH ORGANIZAMA JE TEMELJ ORGANIZACIJE I STABILNOSTI BIOSFERE

Biosfera je složena vanjska ovojnica Zemlje, nastanjena organizmima koji zajedno čine živu tvar planeta.Može se reći da je biosfera područje aktivnog života koje obuhvaća donji dio atmosfere, gornji dio litosfere i hidrosfere.

Ogromna raznolikost vrsta. živi organizmi osigurava stalan način biotičkog kruženja. Svaki od organizama stupa u specifične odnose s okolinom i igra svoju ulogu u transformaciji energije. Time su formirani određeni prirodni kompleksi koji imaju svoje specifičnosti ovisno o ekološkim uvjetima u jednom ili drugom dijelu biosfere. Živi organizmi nastanjuju biosferu i uključeni su u jednu ili drugu biocenozu - prostorno ograničene dijelove biosfere - ne u bilo kojoj kombinaciji, već tvore određene zajednice vrsta prilagođene suživotu. Takve zajednice nazivaju se biocenoze.

Odnos između predatora i plijena posebno je složen. S jedne strane, grabežljivci koji uništavaju domaće životinje podložni su istrebljenju. S druge strane, grabežljivci su neophodni za održavanje ekološke ravnoteže (“Vukovi su čuvari šume”).

Važno ekološko pravilo je da što su biocenoze heterogenije i složenije, to je veća stabilnost, sposobnost podnošenja različitih vanjskih utjecaja. Biocenoze se odlikuju velikom neovisnošću. Neki od njih traju dugo, drugi se prirodno mijenjaju. Jezera se pretvaraju u močvare - stvara se treset, a kao rezultat toga na mjestu jezera raste šuma.

Proces pravilnih promjena u biocenozi naziva se sukcesija. Sukcesija je sukcesivna izmjena jednih zajednica organizama (biocenoza) drugima na određenom području okoliša. U prirodnom tijeku sukcesija završava formiranjem stadija stadija zajednice. Tijekom sukcesije povećava se raznolikost vrsta organizama koji čine biocenozu, čime se povećava njezina stabilnost.

Povećanje raznolikosti vrsta posljedica je činjenice da svaka nova komponenta biocenoze otvara nove mogućnosti za invaziju. Na primjer, izgled drveća omogućuje vrstama koje žive u podsustavu da prodru u ekosustav: na kori, ispod kore, grade gnijezda na granama, u udubljenjima.

Tijekom prirodne selekcije u sastavu biocenoze neizbježno ostaju samo oni tipovi organizama koji se u ovoj zajednici mogu najuspješnije razmnožavati. Formiranje biocenoza ima bitnu stranu: "natjecanje za mjesto pod suncem" između različitih biocenoza. U tom “natjecanju” očuvane su samo one biocenoze koje karakterizira što cjelovitija podjela rada između svojih članova, a time i bogatija unutarnja biotička povezanost.

Budući da svaka biocenoza uključuje sve glavne ekološke skupine organizama, ona je po svojim mogućnostima jednaka biosferi. Biotički ciklus unutar biocenoze svojevrsni je reducirani model biotičkog ciklusa Zemlje.

Na ovaj način:

1. Stabilnost biosfere kao cjeline, njezina sposobnost evolucije određena je činjenicom da je to sustav relativno neovisnih biocenoza. Odnos između njih ograničen je na veze preko neživih komponenti biosfere: plinova, atmosfere, mineralnih soli, vode itd.

2. Biosfera je hijerarhijski izgrađena cjelina koja uključuje sljedeće razine života: pojedinac, populacija, biocenoza, biogeocenoza. Svaka od ovih razina ima relativnu neovisnost i samo to osigurava mogućnost evolucije cijelog velikog makrosustava.

3. Raznolikost životnih oblika, relativna stabilnost biosfere kao staništa i život pojedinih vrsta stvaraju preduvjete za morfološki proces čiji je važan element poboljšanje odgovora ponašanja povezanih s progresivnim razvojem živčanog sustava. sustav. Preživjele su samo one vrste organizama koje su u tijeku borbe za opstanak počele ostavljati potomstvo, unatoč unutarnjem preustroju biosfere i varijabilnosti kozmičkih i geoloških čimbenika.

3. PROBLEM OČUVANJA RAZNOLIKOSTI U PRIRODI KAO ČIMBENICA OPSTANKA ČOVJEČANSTVA

Na prijelazu u treće tisućljeće s gorčinom konstatiramo da se kao rezultat antropogenog pritiska, osobito u posljednjim desetljećima, naglo smanjuje broj biljnih i životinjskih vrsta, iscrpljuje njihov genski fond, smanjuju se površine najproduktivnijih ekosustava. , a zdravlje okoliša se pogoršava. Izravan dokaz tome je stalno proširenje popisa rijetkih i ugroženih vrsta biote u novim izdanjima Crvenih knjiga. Prema nekim prognozama vodećih ornitologa, do kraja 21. stoljeća na našem će planetu nestati svaka osma vrsta ptica.

Svijest o potrebi očuvanja svih vrsta iz carstava gljiva, biljaka i životinja, kao temelja postojanja i dobrobiti samog čovječanstva, poslužila je kao odlučujući poticaj za razvoj i provedbu niza velikih međunarodnih i nacionalnih programa, kao i donošenje temeljnih međudržavnih ugovora iz područja zaštite i monitoringa okoliša, biljnog i životinjskog svijeta. Nakon što je više od 170 država potpisalo i ratificiralo Međunarodnu konvenciju o biološkoj raznolikosti (1992., Rio de Janeiro), proučavanju, očuvanju i održivom korištenju bioloških resursa u svim zemljama svijeta posvećuje se puno više pažnje. U skladu s osnovnim zahtjevima Konvencije o biološkoj raznolikosti, koju je Rusija ratificirala 1995. godine, bilo je potrebno osigurati "znanstvenu potporu" za donošenje odluka u području očuvanja divljih životinja in situ i ex-situ. Sve u vezi s inventarizacijom, ocjenom stanja, očuvanjem, restauracijom i racionalnim korištenjem flore i faune zahtijeva jasno znanstveno obrazloženje. Za veliki teritorij Rusije s krajobraznom raznolikošću, višenacionalnim stanovništvom, različitim tradicijama korištenja prirodnih resursa, nužan je mnogo aktivniji razvoj temeljnih istraživanja, bez kojih je u načelu nemoguće izvršiti inventarizaciju i razvoj koordinirana strategija zaštite svih kategorija biološke raznolikosti, na svim njezinim hijerarhijskim razinama.

Problem očuvanja bioraznolikosti danas je jedan od središnjih problema ekologije, budući da je sam život na Zemlji nadoknađen samo dovoljnom raznolikošću evolucijskog materijala. Upravo zahvaljujući biološkoj raznolikosti stvara se strukturna i funkcionalna organizacija ekoloških sustava, koja osigurava njihovu stabilnost tijekom vremena i otpornost na promjene u vanjskom okruženju. Prema slikovitoj definiciji Corr. RAS A.F. Alimova: “Cijeli skup bioloških znanosti proučava četiri glavna fenomena: život, organizam, biosferu i bioraznolikost. Prve tri tvore niz od života (u osnovi) do biosfere (gore), četvrta prodire u prve tri: bez raznolikosti organskih molekula nema života, bez morfološke i funkcionalne raznolikosti stanica, tkiva, organa. , au jednostaničnim – organelama – nema organizma, bez raznolikosti organizama ne mogu postojati ni ekosustavi ni biosfera.” U tom smislu čini se vrlo logičnim proučavanje bioraznolikosti ne samo na razini vrsta, već i na razini populacija, zajednica i ekosustava. Kako se antropogeni utjecaj na prirodu pojačava, što u konačnici dovodi do smanjenja biološke raznolikosti, proučavanje organizacije pojedinih zajednica i ekosustava, kao i analiza promjena u njihovoj bioraznolikosti, postaje sve važnije. Jedan od najvažnijih uzroka degradacije bioraznolikosti je podcjenjivanje njezine stvarne ekonomske vrijednosti. Sve predložene opcije za očuvanje bioraznolikosti stalno gube konkurenciju sa šumarstvom i poljoprivredom, rudarskom industrijom, budući da su koristi od ovih sektora gospodarstva vidljive i opipljive, imaju svoju cijenu. Nažalost, ni centralnoplansko gospodarstvo ni moderno tržišno gospodarstvo nisu mogli i ne mogu ispravno odrediti pravu vrijednost prirode. Istovremeno, skupina stručnjaka predvođena Robertom Constatzom (Sveučilište Maryland) identificirala je 17 kategorija funkcija i usluga prirode, među kojima su regulacija klime, sastav atmosferskih plinova, vodni resursi, formiranje tla, obrada otpada, genetski resursi, itd. Izračuni ovih znanstvenika dali su ukupnu procjenu ovih funkcija prirode u prosjeku na 35 trilijuna. dolara, što je dvostruko više od GNP-a koji stvara čovječanstvo (18 trilijuna dolara godišnje). Još uvijek ne pridajemo dužnu pozornost ovom području istraživanja kako bismo utvrdili vrijednost biološke raznolikosti, što nam ne dopušta stvaranje pouzdanog gospodarskog mehanizma za zaštitu okoliša u Republici.

Među prioritetnim područjima znanstvenih istraživanja za nadolazeća desetljeća u svrhu očuvanja biološke raznolikosti na europskom sjeveroistoku Rusije treba istaknuti sljedeće:

— objedinjavanje postojećih i razvoj novih metoda za procjenu i inventarizaciju svih sastavnica bioraznolikosti;

— stvaranje računalnih baza podataka o bioraznolikosti u kontekstu pojedinih svojti, tipova ekosustava, oblika korištenja sastavnica bioraznolikosti, uključujući baze podataka o rijetkim biljnim i životinjskim vrstama;

– razvoj i primjena najnovijih metoda taksonomije u sistematici i dijagnostici biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama;

– nastavak inventarizacije biote regije, a posebno u posebno zaštićenim prirodnim područjima;

— izrada i izdavanje novih regionalnih florističkih i faunističkih izvješća, atlasa, kataloga, vodiča, monografija o pojedinim svojtama mikroorganizama, gljiva, nižih i viših biljaka, kralježnjaka i beskralješnjaka;

— razvoj metodoloških osnova za ekonomsku procjenu bioraznolikosti;

— razvoj znanstvenih osnova i tehnologija za obnovu biološke raznolikosti u antropogeno poremećenim kopnenim, vodenim i zemljišnim ekosustavima; — priprema regionalnog programa očuvanja biološke raznolikosti, uvažavajući specifičnosti raznolikih uvjeta naše zemlje.

ZAKLJUČAK

Veliku važnost biološke raznolikosti i njezinih sastavnica čovječanstvo je prepoznalo donošenjem Konvencije o biološkoj raznolikosti 5. lipnja 1992. godine. Postala je jedna od najmasovnijih međunarodnih konvencija, čije je članice danas 187 zemalja. Rusija je stranka Konvencije od 1995. godine. Usvajanjem ove Konvencije po prvi put je usvojen globalni pristup očuvanju i održivom korištenju cjelokupnog bogatstva živih organizama na Zemlji. Konvencija prepoznaje potrebu za višesektorskim i integriranim pristupom održivom korištenju i očuvanju biološke raznolikosti, posebnu ulogu međunarodne razmjene informacija i tehnologije u ovom području te važnost pravedne i ravnopravne podjele koristi proizašle iz korištenja biološki resursi. Upravo te tri komponente – održivo korištenje biološke raznolikosti, očuvanje biološke raznolikosti, pravedna raspodjela koristi od korištenja genetskih izvora – čine „tri stupa“ Konvencije.

Ako pogledamo kako stvari stoje u stvarnim ekosustavima Primorskog kraja, vidjet ćemo da u crnogorično-listopadnoj šumi, na primjer, na parceli od 100 četvornih metara. metara rastu jedinke 5-6 vrsta drveća, 5-7 vrsta grmlja, 2-3 vrste vinove loze, 20-30 vrsta zeljastih biljaka, 10-12 vrsta mahovina i 15-20 vrsta lišajeva. Sve su ove vrste ekološki individualne, au različitim godišnjim dobima, u različitim vremenskim uvjetima, njihova fotosintetska aktivnost jako varira. Čini se da se te vrste međusobno nadopunjuju, čineći biljnu zajednicu u cjelini ekološki optimalnijom.

Po broju vrsta sličnog životnog oblika, sa sličnim zahtjevima za vanjski okoliš, koje žive u jednom lokalnom ekosustavu, može se prosuditi koliko su stabilni uvjeti u tom ekosustavu. U stabilnim uvjetima takvih će vrsta u pravilu biti manje nego u nestabilnim uvjetima. Ako se vremenski uvjeti ne mijenjaju niz godina, tada nema potrebe za velikim brojem vrsta. U tom slučaju je očuvana vrsta koja je u ovim stabilnim uvjetima najoptimalnija od svih mogućih vrsta ove flore. Svi ostali postupno se eliminiraju, ne mogu izdržati konkurenciju s njim.

Zahvaljujući prilagodbama za distribuciju plodova i sjemena na velike udaljenosti, rudimenti novih biljaka padaju ne samo na ona područja koja su trenutno povoljna za njihov rast, već i na ona područja čiji su uvjeti nepovoljni za rast i razvoj jedinki ovih vrsta. . Ipak, ovo sjeme ovdje klija, neko vrijeme postoji u depresivnom stanju i umire. To se događa sve dok su uvjeti okoline stabilni. Ali ako se uvjeti promijene, tada sadnice vrsta neobičnih za ovaj ekosustav, prethodno osuđenih na smrt, počinju rasti i razvijati se ovdje, prolazeći kroz puni ciklus svog ontogenetskog (individualnog) razvoja. Ekolozi kažu da u prirodi (čitaj, u biosferi) postoji snažan pritisak raznolikosti života svim lokalnim ekosustavima.

Ovaj grafikon (Willy, 1966.) pokazuje kako se broj zečeva (krivulja 1) i broj risova (krivulja 2) sinkrono mijenja u jednom od ekosustava. S povećanjem broja zečeva, s određenim zakašnjenjem, počinje rasti i broj risova. Povećanjem brojnosti ris djeluje depresivno na populaciju zečeva. Istodobno se smanjuje broj zečeva, risovi se ne mogu opskrbiti hranom i napuštaju ovaj ekosustav ili ugibaju. Pritisak sa strane risa se smanjuje, a brojnost zeca raste. Što je manje vrsta grabežljivaca i vrsta biljojeda u ekosustavu, što su oštrije fluktuacije u njihovom broju, to je ekosustavu teže održavati ravnotežu. Kod velikog broja vrsta plijena i grabežljivaca (vidi prethodni dijagram), fluktuacije u brojnosti imaju znatno manju amplitudu.

Primjerice, ribe selice, akumulirajući svoju biomasu u moru, odlaze na mrijest u gornje tokove rijeka i potoka, gdje nakon mrijesta ugibaju i postaju hrana velikom broju životinjskih vrsta (medvjedi, vukovi, mnoge vrste džukela, mnoge vrste ptica, a da ne spominjemo horde beskralješnjaka). Ove se životinje hrane ribom, a svoj izmet odbacuju u kopnene ekosustave. Tako tvar iz mora migrira na kopno duboko u kopno, a biljke je asimiliraju i uključuju u nove lance biološkog ciklusa.

Prestanite ulaziti u rijeke Dalekog istoka radi mrijesti lososa i za 5-10 godina vidjet ćete koliko će se promijeniti populacija većine životinjskih vrsta. Promijenit će se broj životinjskih vrsta, a kao posljedica toga počet će preslagivanje biljnog pokrova. Smanjenje broja grabežljivih vrsta životinja dovest će do porasta broja biljojeda. Brzo potkopavajući njihovu bazu hrane, biljojedi će početi umirati, a među njima će se proširiti epizootije. Smanjit će se broj biljojeda, neće imati tko širiti sjeme nekih vrsta i hraniti se biomasom drugih biljnih vrsta. Jednom riječju, prestankom ulaska u rijeke crvene ribe na Dalekom istoku, započet će niz preustroja u svim dijelovima ekoloških sustava koji su stotinama, pa i tisućama kilometara udaljeni od mora.

A ovi grafikoni (G.F. Gause, 1975.) pokazuju kako se u jednom ekosustavu mijenja broj ciliata cipela (jednostanične životinje) (krivulja 1) i grabežljivih cilijata koji se hrane ciliatima cipela (krivulja 2). Dva gornja grafikona - ekosustav je zatvoren i ograničen prostorom: a - trepavica nema zaklona; b - infuzorija cipela ima sklonište. Donji grafikoni (c) pokazuju da je ekosustav otvoren; ako se pojave nepovoljni uvjeti, obje se vrste mogu sakriti ili otići u drugi sustav. S početkom povoljnih uvjeta, obje se vrste mogu vratiti.

Nažalost, ekolozi još nisu u stanju modelirati ponašanje stvarnih ekosustava u uvjetima promjena određenih čimbenika okoliša. I ovdje se ne radi samo o krajnjoj složenosti ekoloških sustava i nedostatku dovoljno informacija o njihovom sastavu. U ekologiji ne postoji teorija koja bi dopustila takvo modeliranje. U tom smislu, kod snažnog utjecaja na ekosustave, potreban je veliki oprez i pridržavanje pravila: "Prije nego što utječete na ekosustav i izbacite ga iz ravnoteže, izmjerite sedam puta" i ... ne odsiječite - odbijte ovaj utjecaj. 20. stoljeće nas je uvjerilo da ima više smisla štititi prirodne ekosustave održavajući ih u ravnoteži nego prepravljati te ekosustave u pokušaju da ih optimiziramo.

Treba reći da za održavanje ravnoteže u lokalnim ekosustavima i njihovu biogeokemijsku optimizaciju nije važna taksonomska raznolikost sama po sebi po principu „što više vrsta, to bolje“, već funkcionalna raznolikost, ili raznih ekobiomorfa. Mjera funkcionalne raznolikosti ekosustava je broj ekobiomorfa i sinuzija biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama. mjera taksonomska raznolikost je broj vrsta, rodova, porodica i drugih viših svojti.