Биоразнообразие или биологическое разнообразие — это термин, который описывает разнообразие живых организмов на Земле и степень изменения жизни. Биологическое разнообразие включает в себя микроорганизмы, растения, животных и экосистемы, такие как коралловые рифы, леса, пустыни и т.д. Биоразнообразие — это все, от возвышающихся деревьев до крошечных одноклеточных водорослей, которых невозможно увидеть без микроскопа.

Оно также относится к количеству или обилию различных видов, живущих в определенном регионе. Биологическое разнообразие представляет собой богатство доступных для нас биологических ресурсов. Речь идет о поддержании естественных областей, состоящих из сообществ растений, животных и других живых существ, которые изменяются или вымирают из-за антропогенного воздействия, и разрушения местообитаний.

Элементы и распределение

В биоразнообразии каждый вид, независимо от того, насколько он крупный или маленький, играет важную роль. Различные виды растений и животных зависят друг от друга, и эти разнообразные виды обеспечивают естественную устойчивость для всех форм жизни. Здоровое и устойчивое биоразнообразие может оправиться от множества бедствий.

Биоразнообразие имеет три основных элемента:

• Генетическое разнообразие;
• Экологическое разнообразие;
• Видовое разнообразие;

Недавно был добавлен новый элемент — «молекулярное разнообразие».

Биоразнообразие распределяется неравномерно. Оно варьируется в глобальном масштабе и по регионам. К различным факторам, влияющим на биологическое разнообразие, относятся: температура, высота над уровнем моря, осадки, почвы и их связь с другими видами. Например, биоразнообразие океана в 25 раз меньше наземного разнообразия.

Биоразнообразие является результатом эволюции на протяжении 3,5 миллиардов лет. Оно подвергалось различным периодам вымирания. Последней и наиболее разрушительной стадией вымирания является голоценовое вымирание (эпоха четвертичного периода), на которое частично повлияла деятельность людей.

Роль биологического разнообразия

Все виды взаимосвязаны и зависят друг от друга. Леса предоставляют дома для животных. Животные едят растения. Растениям нужна здоровая почва для роста. Грибы помогают разлагать организмы для удобрения почвы. Пчелы и другие насекомые переносят пыльцу с одного растения на другое, что позволяет представителям флоры размножаться. При меньшем биологическом разнообразии эти взаимосвязи ослабляются и иногда разрушаются, нанося вред всем видам в экосистеме.

Биоразнообразие имеет ряд функций на Земле, включая:

• Поддержание баланса экосистем: переработка и хранение питательных веществ, борьба с загрязнением окружающей среды, стабилизация климата, защита водных ресурсов, формирование и защита почвы, и поддержание экологичности.
• Биологические ресурсы: предоставление лекарственных средств и фармацевтических препаратов, продуктов питания для населения и животных, декоративных растений, изделий из древесины, племенного скота, разнообразия видов, экосистем и генов.
• Социальные выгоды: отдых и туризм, культурная ценность, образование и исследования.

Роль биоразнообразия в следующих областях поможет четко определить его важность в жизни человека:

• Продовольствие: около 80% продовольственного снабжения человека приходится на 20 видов растений. Но люди используют около 40 000 видов флоры для еды, одежды и жилья. Биоразнообразие обеспечивает население нашей планеты продуктами питания.


• Здоровье человека: ожидается, что нехватка питьевой воды создаст серьезный глобальный кризис. Биоразнообразие также играет важную роль в открытии лекарственных средств. Природными медикаментами пользуется большая часть населения Земли.
• Промышленность: биологические источники предоставляют множество промышленных материалов. К ним относятся волокно, масло, красители, резина, вода, древесина, бумага и продукты питания.
• Культура: биоразнообразие обеспечивает развлекательные мероприятия, такие как наблюдение за птицами, рыбалка, походы и т.д. Оно вдохновляет музыкантов, поэтов и художников.

Виды биоразнообразия

Главным способом измерения биоразнообразия является подсчет общего количества видов, живущих в определенной области. Тропические районы, где теплые климатические условия круглый год, имеют наибольшее биологическое разнообразие. В умеренных регионах, где теплое лето сменяется холодной зимой, наблюдается меньшее биоразнообразие. Регионы с холодными или сухими условиями, такие как области высотной поясности и пустыни, имеют еще меньшее биологическое разнообразие.

Как правило, чем ближе регион к экватору, тем больше биоразнообразие. По меньшей мере 40 000 различных видов растений обитают в тропических лесах Амазонки в Южной Америке, одном из самых биологически разнообразных регионов планеты.

Теплые воды западной части Тихого и Индийского океанов являются самыми разнообразными морскими местообитаниями. Морская экосистема в Индонезии служит домом для более чем 1200 видов рыб и 600 видов кораллов. Многие кораллы создают коралловые рифы, в которых обитают сотни видов организмов, от крошечных морских водорослей до крупных акул.

В некоторых регионах мира имеется большое количество эндемичных видов (виды, которые существуют только на определенной территории). В Капской области — природной экосистеме Южной Африке — обитает около 6200 видов растений, которые больше нигде в мире не встречаются. Районы с большим количеством эндемичных видов называются горячими точками биоразнообразия. Ученые и организации прилагают особые усилия для сохранения жизни в этих регионах.

Биоразнообразие также может относиться к разнообразию экосистем — сообществ живых существ и их окружающей среды. Экосистемы включают пустыни, луга и тропические леса. В Африке находятся тропические дождевые леса, альпийские горы и сухие пустыни. Материк обладает высоким уровнем биоразнообразия, а Антарктида, почти полностью покрытая ледяным покровом — низким.

Другим способом измерения биоразнообразия выступает генетическое разнообразие. Гены являются основными единицами биологической информации, передаваемой при размножении живых существ. У некоторых видов имеется до 400 000 генов. (У людей около 25 000 генов, а у риса более 56 000.) Некоторые из этих генов одинаковы для всех особей в пределах вида — они делают ромашку ромашкой, а собаку — собакой. Но некоторые гены внутри вида различны, поэтому, например, одни собаки — пудели, а другие — питбули. Вот почему у некоторых людей карие глаза, а других — голубые.

Более широкое генетическое разнообразие видов может сделать растения и животных более устойчивыми к болезням. Генетическое разнообразие также позволяет видам лучше адаптироваться к изменяющейся среде.

Сокращение биоразнообразия

За последние сто лет биоразнообразие во всем мире резко сократилось. Многие виды вымерли. Вымирание — естественный процесс; некоторые виды естественным образом вымирают, а новые виды эволюционируют. Но человеческая деятельность изменила естественные процессы исчезновения и эволюции. Ученые оценивают, что в настоящее время виды вымирают в сотни раз быстрее, чем того требует эволюция.

Основной причиной утраты биоразнообразия является уничтожение естественных мест обитания. Поля, леса и водно-болотные угодья, где живут дикие растения и животные, исчезают. Люди очищают земли, чтобы сажать культуры, строить дома и предприятия. Леса вырубаются для получения древесины.

Поскольку места обитания сокращаются, они могут поддерживать жизнь меньшего количества живых организмов. У выживших существ меньше партнеров для размножения, поэтому генетическое разнообразие снижается.

Глобальное изменение климата — также является фактором, снижающим биоразнообразие по всему миру. Более теплые океанические температуры повреждают хрупкие экосистемы, такие как коралловые рифы. Один коралловый риф способен поддерживать жизнь 3000 видов рыб и других морских существ, таких как моллюски и морские звезды.

Инвазивные виды могут также повлиять на биоразнообразие. Когда люди вводят виды из одной части мира в другую, у них часто нет естественных хищников. Эти «неместные» организмы процветают в их новой среде обитания и часто уничтожают местные виды.

Люди во всем мире работают над сохранением биоразнообразия. Животные и растения являются наиболее известными исчезающими организмами. На нашей планете были созданы тысячи охраняемых мест для защиты растений, животных и экосистем. Местные, национальные и международные организации сотрудничают в целях сохранения биологического разнообразия регионов, которым угрожают развитие или стихийные бедствия. Люди также работают над ограничением загрязнения и восстановлением экосистем. По мере того, как экосистемы становятся более здоровыми, их биоразнообразие увеличивается.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

В.Г. Мордкович

29 декабря — Международный день биоразнообразия. Десять лет назад (в 1992 году) в этот день была принята Конвенция ООН по биологическому разнообразию, к которой присоединились 176 государств.

Проблема мировой значимости

Под биоразнообразием имеется в виду разнообразие форм и проявлений жизни на Земле. Биоразнообразие можно оценивать с разных позиций: по числу особей организмов, живущих в том или ином месте (в том или ином ландшафте); по числу таксонов, например, видов, родов, семейств, отрядов; по числу экосистем, т.е. тех общностей, которые организмы образуют с условиями среды их обитания. Можно оценивать биоразнообразие по скорости изменения состава и численности организмов.

До недавнего времени проблема биоразнообразия интересовала только ученых-биологов. Однако и среди них она не относилась к числу конъюнктурных. Сведения о том, что в 1879 году убит последний тарпан на Украине, что число сайгаков, уже вымиравших однажды в ХХ столетии в степях Евразии, вновь сокращается до опасного уровня, что на Земле осталось лишь 200 экземпляров амурских тигров, что число видов жуков-жужелиц под Парижем с 1942 по 1982 гг. сократилось вдвое, — интересовали только узких специалистов. Однако, вода камень точит. Со временем, от столетия к столетию, от десятилетия к десятилетию, от года к году, объем подобной информации негативного плана рос в геометрической прогрессии. С другой стороны, не менее резко возрос интерес к разнообразию животных и растений в связи с вовлечением большого числа ранее не используемых видов в хозяйственную сферу деятельности человека, в его быт и сферу художественных интересов. В связи с этим проблема биоразнообразия стала важной не только для ученых, но и для хозяйственников и даже для политиков.

Вершиной признания следует считать "Всемирную конференцию ООН по окружающей среде и развитию", которая состоялась в Бразилии в городе Рио-де-Жанейро в 1992 году. Среди других мероприятий подобного рода форум в Рио отличался тремя особенностями. Во-первых, в его работе приняли участие представители всех стран мира. Во-вторых, кроме ученых, в Рио приехали политики, и не какие-нибудь, а самого высокого ранга, т.е. премьеры и президенты. В-третьих, решения Конференции были признаны официальными документами, в том числе и "Конвенция о биоразнообразии".

В чем же сущность проблемы биоразнообразия? Чтобы получить ответ, надо задать себе ряд промежуточных вопросов: во-первых, сколько биологических видов населяет планету Земля; во-вторых, почему биота организована по принципу многообразия, а не однообразия; в-третьих, существуют ли пределы биоразнообразия, и как оно меняется во времени; в-четвертых, почему в одних экосистемах биоразнообразие выше, чем в других, и как связаны между собой биоразнообразие и совершенство организации экосистем; в-пятых, какое значение для существования человека имеет уровень биоразнообразия?

Сколько видов животных и растений населяет нашу планету?

Современный уровень биоразнообразия определяется двумя обстоятельствами.
одной стороны, он определяется реальным проявлением многообразия живых форм в природе, а с другой — совершенством существующих классификаций организмов, т.е. совершенством аппарата оценки разнообразия живых форм. Следовательно, решить эту задачу могут и должны такие отрасли биологии, как флористика и фаунистика, систематика растений и животных и биомузеология. Между тем, точной цифры общего числа видов биоты на Земле и в подавляющем большинстве ее регионов никто не знает.

Относительно хорошо изучена флора, особенно высшая. Однако 215 тысяч видов цветковых растений — это лишь 0,7% общего биоразнообразия. Львиную его долю составляют животные. Хорошо изучены таксономически млекопитающие и птицы, но они составляют в совокупности лишь 13 тысяч видов, а все позвоночные животные — 42 тысячи видов. Действительное разнообразие позвоночных по экспертным оценкам в 2 раза выше, главным образом за счет неизученных рыб, которых описано лишь 19 тысяч из 40. Тем не менее, даже с учетом этого резерва, позвоночные животные составляют не более 1/1000 доли общего зооразнообразия, даже исходя из максимальных оценок. Главную проблему составляет катастрофически слабая изученность разнообразия беспозвоночных животных, особенно членистоногих: пауков, клещей, насекомых и других.

С легкой руки Томаса Эрвина, внедрившего метод обработки крон тропических деревьев инсектицидными аэрозолями и последующего учета упавших беспозвоночных животных внизу на пологах, проведена расчетная оценка биоразнообразия в тропиках. Когда полученные данные пересчитали на число видов тропических деревьев, растущих в тропиках на больших площадях, то получили потрясающий результат. Оказалось, что, например, на растущем в Панаме дереве Луха обнаружено только 1100 видов жуков, из которых 160 видов специфичны для этого дерева. Эд Уилсон в Перу насчитал на одном из деревьев, тоже из бобовых, 43 вида муравьев из 26 родов. Это столько, сколько во всей фауне британских островов. А всего число видов различных членистоногих на одном дереве в тропиках исчисляется десятками тысяч. Экстраполируя эти данные на влажные тропические леса Земного шара, где на 1 га приходится от 300 до 700 видов деревьев, получили цифру — от 30 до 80 млн. видов (83% беспозвоночные, 57% — насекомые). Число особей составляет и вовсе астрономическую цифру. Подсчитано, что на 1 га почвы низинного тропического леса Индонезии обитает до 42 млн. особей членистоногих.

Наши леса умеренного пояса не хуже. По последним подсчетам, только крупных беспозвоночных животных на 1 га почв южной тайги приходится от 4 до 11 млн. особей. А с учетом обитателей почвы всех размерно-функциональных категорий животных, в почве южной тайги бегает, прыгает, ползает, плавает не менее 5 млрд. особей всякой живности.

Из экосистем умеренного пояса Земли, как и из тропиков, ежегодно описывают тысячи новых видов. Прирост описаний новых видов на одного систематика, занимающегося группой на таксономическом уровне семейства, т.е. категории среднего ранга — 1% в год.

Таким образом, по самым оптимистическим экспертным оценкам, на сегодня известно и описано не более 10% всех биологических видов, действительно живущих на Земле. Это обескураживающая цифра. Получается, что все теоретические построения биологии основаны в лучшем случае лишь на нескольких процентах информации об организмах, населяющих Землю; что подавляющая часть материальных ресурсов, заключенных в земной биоте, не только не используется, но даже неизвестна; что хозяйственная эксплуатация экосистем строится без учета амортизационной значимости подавляющего большинства звеньев биологического круговорота.

Распределение биоразнообразия в пространстве

Характер распределения биоразнообразия в пространстве лучше всего иллюстрирует зональный порядок изменения состава, обилия, биомассы и форм жизни. Зональность — явление глобальное. Однако, из-за региональных особенностей климата, геоморфологии, антропогенных влияний и т.д. она выражена в разных местах неодинаково. Поэтому следует, априори, признать, что качество и достоверность широтно-зональных закономерностей отличаются в зависимости от места, где они получены. По сути дела, единственным регионом, где широтно-зональные явления выражены почти идеально, служит Западно-Сибирская равнина. Плоский рельеф, отсутствие высотной поясности, громадные географические пределы с севера на юг, срединное географическое положение на материке обеспечивают здесь главное свойство зональности — совпадение границ ландшафтных зон и параллелей. Поэтому широтно-зональные закономерности, полученные в Западной Сибири, можно брать за эталон, относительно которого следует оценивать аналогичные явления в других регионах.

Общее число видов, характерное для того или иного ландшафта или территории, называется видовым богатством. Западная Сибирь — не самая богатая видами территория Земли, и все же на сегодняшний день на территории Западно-Сибирской равнины различают более 6 тысячи видов организмов, а на Алтае — более 9 тысяч видов. Наименьшие значения видовое богатство насекомых имеет в зоне тундр (500 видов), последовательно растет в лесотундрах, тайге, достигая максимального значения (3250 видов) в зоне лесостепи, и снова снижается в зоне степей. Причины изменения видового богатства, кроме зональных, определяются также относительно слабой степенью изученности фауны. В целом в Западной Сибири выделяются 3 очага биоразнообразия, представляющие природоохранный интерес: зона тундры с относительно высоким уровнем эндемизма (неповторимости состава биоты), Горный Алтай, отличающийся высоким видовым богатством и оригинальностью фауны, а также зона лесостепи с уникально высоким видовым богатством и сочетанием форм различного происхождения.

Меняется ли уровень биоразнообразия во времени?

Было несколько крупных всплесков видообразования или вымираний, когда появлялись или исчезали целые семейства, отряды и даже типы организмов. Например, от кембрия к силуру за 200 млн. лет число семейств морских животных увеличилось с 5 до 400. Однако, каледонский цикл горообразования в конце силура вызвал резкий спад биоразнообразия. Позднее в связи с образованием суперконтинента Лавразия биоразнообразие вновь возросло в 10 раз. В мезозое из-за резких геологических катаклизмов число семейств животных вновь сократилось до 200. За сравнительно небольшой промежуток времени исчезло 96% всех видов биоты. Потребовалось 5 млн. лет, чтобы биоразнообразие вновь начало заметно расти, перемежаясь периодически с небольшими спадами. Раскол некогда единых суперконтинентов привел к сильному увеличению площади прибрежной полосы с ее очень разнообразными, резко меняющимися условиями жизни. В итоге к четвертичному периоду число семейств только морских животных опять возросло до 750. В наше время в результате хозяйственной деятельности человека потери биологического разнообразия от уничтожения естественных ландшафтов и непосредственного истребления составляют ежегодно около 10 тыс. видов. Такие потери в 10 раз больше естественной фоновой скорости вымирания биологических видов.

Каждый биологический вид не навеки "прописан" в биосфере, а живет в ней до тех пор, пока может приспосабливаться к непрерывно меняющимся условиям среды, покуда хватит резерва генетической изменчивости, заложенной в него природой. За 600 млн. лет существования жизни на Земле многие живые существа этой гонки на биосферном конвейере природы не выдержали и, не сумев победить в борьбе за существование и создать удобную себе и другим среду обитания, вымерли. Таких неудачников был немало: по приблизительным расчетам, около 2 млрд. видов.

Биоразнообразие — элемент среды обитания человека

Сто пятьдесят — двести тысяч рецепторов поверхности нашего тела "требуют постоянных раздражений", без которых человек чувствует себя дискомфортно. Подавляющую часть этих сигналов: цветовых, звуковых, двигательных, тактильных, запаховых и др. доставляют человеку другие живые существа. Известно, что в условиях одиночества у большинства людей возникают отклонения физиологического и психологического порядка. Наступает так называемая десинхронизация, когда нарушается согласованность между ритмами вегетативных функций: частотой сердечных сокращений и дыхания, чередования сна и бодрствования, двигательной активности и стремления к покою. Недаром за все время цивилизации люди не придумали более страшного наказания для себя, чем испытание одиночеством (ребенка ставят в скучный угол, солдата садят на унылую гауптвахту, преступника заключают в статичную одиночную камеру).

Человек, в отличие от других живых существ, подвержен эволюции не только биологической, но и культурной. Этот процесс идет быстрее, чем биологическая эволюция, так как не связан с перестройкой генотипа. Культура человека является результатом анализа архитектоники живых форм. Живопись — не что иное, как познанный, хотя бы интуитивно, порядок сочетания природных красок; архитектура — форм, музыка — звуков. Колонна греческого архитектурного ордера — это же ствол дерева. Он и называется по-гречески: фуст — ствол. Орнаменты барокко — это цветы, плоды, ветви и т.д. Однако восприятие природных форм, звуков и красок в генотип не вписывается, по наследству не передается. Это — прерогатива культурной эволюции, суть которой — передача следующему поколению людей не только формализованной информации о мире, но и непосредственных эталонов культуры, в том числе биоразнообразия.

Биоразнообразие как материальный ресурс

Люди с момента появления на Земле жили за счет биоразнообразия. Оно обеспечивает пищу, одежду, обувь, материал для строительства жилищ и подсобных помещений и т.д. Из всего огромного фонда биологического разнообразия человек за 40 тыс. лет своей истории научился использовать лишь 0,1% видов растений, животных и микроорганизмов. Извлечь пользу из остальных 99,9% мы даже не пытались. За всю свою историю человечество употребляло в пищу около 7 тыс. видов растений, причем сегодня основу питания составляют несколько десятков культур, большую часть которых использовал еще первобытный человек. А ведь растений известно около 270 тысяч видов. По меньшей мере 75 тысяч из них имеют съедобные части, которые, как доказано, в ряде случаев по ценности намного превосходят широко выращиваемые с/х культуры. К таким, например, относится гуар (псофокарпус), растущий на Новой Гвинее и названный живым универсамом. Съедобны все его части — семена, листья, стебель, корни, цветки. Из сока гуара готовят напиток — вроде кофе. Гуар потрясающе быстро растет, достигая высоты 6 метров всего за несколько недель. По калорийности он не уступает сое. Многие растения и животные — источник невоспроизводимого иным способом лекарственного сырья. Известно, что доход от эксплуатации розового мадагаскарского барвинка, из которого получают алкалоиды, незаменимые при лечении лимфолейкоза, дает доход более 100 млн. долларов в год. Практичные американцы на базе составляемых региональных кадастров видов разрабатывают программу поиска новых полезных природных соединений. Этим начал заниматься национальный институт рака США. За год здесь испытывается методом перебора около 10 тысяч различных веществ, добываемых из естественного биологического сырья, с целью выявить активность против раковых клеток и вируса иммунодефицита у человека.

Главным полем добычи ресурсов биоразнообразия служит зона тропических влажных лесов. Оказывается, что одно их 4-х фармацевтических средств, имеющихся сегодня на мировом рынке, вырабатывается из растений тропических джунглей, а 70% всех растений, определенных американским национальным институтом рака в Бетесде, штат Мэриленд, как потенциально полезные при лечении рака, находят только в джунглях. Между тем на протяжении 5 тыс. лет человек уничтожил 60% мировых лесов. Только за минувшие 40 лет Африка потеряла 23% своего леса, а Латинская Америка — 38%. Оставшиеся уменьшаются по площади на 1% в год.

В умеренном поясе дела обстоят не лучше. А ведь эти леса беднее видами и, стало быть, хрупче. Площадь лесов умеренного пояса сократилась за человеческую историю на 60%. Дошли до того, что на месте естественных ландшафтов появились биотически девственные земли — техноземы, на которых ничто не растет и никто не бегает. Площадь таких земель с лунным пейзажем составляют в России 2,5 млн. га:

Биоразнообразие — как фактор амортизации среды обитания

Биоразнообразие выполняет важнейшую опосредованную функцию амортизатора, защищающего экосистемы от "сотрясений" и перегрузок. Биоразнообразие служит основой стабильных ключевых экосистем биосферы и оптимального для человека порядка их замещения во времени.

Как известно, уровень биоразнообразия в биосфере никогда не был постоянной величиной — ни до человека, ни при нем, благодаря естественным процессам вымирания и возникновения видов. Однако динамика биоразнообразия является следствием не только эволюционных процессов, но и процессов сукцессионных, ответственных за правило совместимости биологических видов и порядок формирования их совокупностей в рамках определенных экосистем. Смена типов жизненных стратегий тоже имеет в основе высокий уровень биоразнообразия. На инициальной стадии сукцессии биоразнообразие поддерживается самым примитивным способом — массовым тиражированием особей за счет высокой репродуктивной способности. На терминальных стадиях увеличивается общее число видов, составляющих сообщество. Следовательно, эта стадия характерна большим количеством звеньев и длинной цепочкой передач вещества и энергии от вида к виду. На каждом этапе кроме усвоения происходит неизбежная потеря части энергии. Чем больше этапов, тем больше суммарные потери. Именно этим достигается равновесие между долями связанной энергии и энергии, затрачиваемой на поддержание экосистемы, по Ю. Одуму. Это и обеспечивает устойчивость экосистемы на терминальной стадии ее сукцессии. Следовательно, биоразнообразие — это не просто тест, а основа совершенства организации и устойчивости экосистемы — тот аппарат, манипулируя которым, сообщество может амортизировать внезапные сильные нарушения, исходящие извне, связанные с мощным поступлением энергии в экосистему.

Негативное влияние человека на структуру биоразнообразия

Важнейшим фактором, вызывающим нарушение в биосфере, служит сам человек. В результате его хозяйственной деятельности потери биоразнообразия от уничтожения естественных ландшафтов и непосредственного истребления организмов составляют ежегодно около 10 тыс. видов. К 2010 году планета потеряет около 2,5 млн. видов биоты.

Эти колебания сами по себе невелики и пока вполне укладываются в рамки обычных флуктуаций биоразнообразия. Однако человек своей специфической деятельностью не просто снижает общее биоразнообразие, а коренным образом меняет его инфраструктуру, способствуя исчезновению наиболее приспособленных видов, победителей в борьбе за существование.

Поэтому в результате хозяйственной деятельности человек оставляет в биосфере очень бедный и предельно стандартизированный набор видов растений и животных, способных выжить в изуродованных экосистемах. Это виды-оппортунисты, обладающие способностью существовать в разбалансированных экосистемах за счет потребления несвязанных биологическим круговоротом веществ. Полученную энергию эти виды тратят не на "обустройство" экосистемы, а на собственное воспроизводство. При исчерпании ресурса эти виды, размножившись в огромном числе, десантируются в другие аналогичные экосистемы. Из таких видов формируется "штат" сорняков, вредителей лесного и сельского хозяйства. Еще несколько столетий назад такие виды занимали очень скромное место в природных экосистемах и были почти незаметны. Теперь они заполонили землю от тропиков до полюсов.

Наличие всюду одних и тех же видов и одинаковых экосистем приводит к усреднению окружающей среды и порождает у людей, воспринимающих этот мир через рецепторы органов чувств, — усредненное мышление, усредненный быт, усредненную культуру и, наконец, утерю этнического стереотипа. Нивелируя среду биосферы, человек нарушает также естественный механизм торможения потенции видообразования, отдавая планету видам с R-стратегией жизни, не связанным коадаптивными отношениями с другими видами и потому обладающим повышенной эволюционной потенцией, последствия которой трудно предсказать, в том числе применительно к человеку.

Заключение

Противоречия между стратегией развития человечества и трансформацией биоразнообразия — процесс глобальный. Однако интенсивность и глубина противоречий неодинаковы в разных участках биосферы. В этом плане Сибирь — особенно хрупкий регион, так как отличается невысоким уровнем биоразнообразия, склонностью к примитивизации экосистем в результате сукцессионных процессов, особой концентрацией хозяйственной деятельности людей. Исходя из этого, в Сибири, где, в отличие от тропиков, каждый биологический вид — наперечет, требуется особая стратегия сохранения и использования биоразнообразия с пристальным вниманием не только к каждой экосистеме, но и каждому виду, каждой популяции.

Источник: ecodelo.org

Введение

 

Почему в теплых районах наблюдается столь впечатляющее видовое разнообразие растений и животных? Только ли потому, что там приятнее жить? Ответ на этот вопрос дает новое исследование, проведенное группой ученых.

Выяснили, что высокие температуры среды у экватора ускоряют метаболизм обитающих там организмов, обеспечивая энергией генетические изменения, которые и приводят к происхождению новых видов. Это объясняет известный еще до путешествия Дарвина на корабле «Бигль» факт огромного разнообразия жизни в экваториальной зоне. Работа специалистов также помогает понять, как глобальное потепление может влиять на биологическое разнообразие на планете.

По словам профессора Джеймса Джиллули (James Gillooly), одного из авторов исследования, оказалось, что скорость генетических изменений планктона в тропиках намного выше и с ростом температуры нарастает экспоненциально. Это проясняет один из фундаментальных механизмов формирования биологического разнообразия в ходе эволюции. Образование нового вида происходит в том случае, если его предок претерпел значительные генетические изменения. Используя математическую модель, включающую такие параметры, как размер тела и зависимость метаболизма от температуры, исследователи сделали прогноз скорости видообразования в глобальном масштабе. Затем, на основе изучения палеонтологического и генетического материала, они изучили скорость эволюции ДНК и образования новых видов фораминиферного планктона за период в 30 миллионов лет (фораминиферы – одноклеточные планктонные животные, остатки твердых структур которых хорошо сохраняются в морских отложениях). Скорость образования новых видов фораминифер сравнили с динамикой температур на разных широтах, от тропиков до Арктики.

Оказалось, что для образования всего лишь одного нового вида планктонного организма необходимо больше энергии, чем все человечество получает за год при сжигании ископаемого топлива. Причем энергия, необходимая для образования нового вида, – величина постоянная.

Результаты работы позволяют оценить биологическое разнообразие с точки зрения энергии. В конечном счете, образование новых видов, а, значит, и биоразнообразие, является функцией скорости метаболизма. Ясно, что у примитивных организмов скорость метаболизма намного больше зависит от температуры окружающей среды, чем, например, у млекопитающих. Высокие температуры, характерные для тропиков, ускоряют метаболизм и видообразование и способствуют увеличению биологического разнообразия. Разнообразие – одна из основных черт живого. Понимание закономерностей его формирования и поддержания поможет лучше понять сущность жизни и наметить меры по ее сохранению. Изменения окружающей среды, такие как глобальное потепление, влияют не только на функционирование экосистем, но также и на процессы современного видообразования и распределения биоразнообразия по планете.

 

Биологическое разнообразие

 

Жизнь как устойчивое планетарное явление возможна лишь в том случае, когда она разнокачественна.

Биологическое разнообразие биосферы включаем разнообразие всех видов живых существ, населяющих биосферу, разнообразие генов, образующих генофонд любой популяции каждого вида, а также разнообразие экосистем биосферы в различных природных зонах. Удивительное разнообразие жизни на Земле — это не просто результат приспособления каждого вида к конкретным условиям среды, но и важнейший механизм обеспечения устойчивости биосферы. Лишь немногие виды в экосистеме имеют значительную численность, большую биомассу и продуктивность. Такие виды называют доминирующими. Редкие или малочисленные виды имеют низкие показатели численности и биомассы. Как правило, виды-доминанты ответственны за основной поток энергии и являются главными средообразователями сильно влияющими на условия жизни других видов. Малочисленные виды составляют как бы резерв и при изменении различных внешних условий они могут попасть в состав доминирующих видов или занять их место. Редкие виды в основном и создают видовое разнообразие. При характеристике разнообразия учитывают такие показатели, как видовое богатство и выравненность распределения особей. Видовое богатство выражается отношением общего количества видов к общему количеству особей или к единице площади. Например, в двух сообществах при равных условиях обитает 100 особей. Но в первом эти 100 особей распределяются между десятью видами, а во втором — между тремя видами. В приведенном примере первое сообщество имеет более богатое видовое разнообразие, чем второе. Предположим, что и в первом и во втором сообществе имеется 100 особей и 10 видов. Но в первом сообществе особи между видами распределяются по 10 в каждом, а во втором — один вид имеет 82 особи, а остальные по 2. Как и в первом примере, первое сообщество будет иметь большую выравненность распределения особей, чем второе.

Сохранение биологического разнообразия — непременное условие сохранения и развития естественных экосистем, существования всей жизни в целом.

 

Биосфера: механизмы устойчивости

 

Биосфера представляет собой открытую систему, которая обменивается веществом и энергией с окружающей средой. Это возможно потому, что в экосистеме присутствуют не только автотрофы — производители органического вещества, но и гетеротрофы — потребители и разрушители органического вещества. Между процессами создания органического вещества и его преобразованием и разрушением устанавливается относительное равновесие, и экосистема остается устойчивой. Устойчивость — это свойство экосистемы, которое проявляется в поддержании своего состава, структуры и функций, а также в способности восстанавливаться в случае, если они будут нарушены. Устойчивость биосферы определяется:

— исключительным разнообразием живого вещества;

— взаимозаменяемостью составляющих ее экосистем;

— дублированием звеньев биогеохимических циклов;

— жизненной активностью живого вещества.

Биологическое разнообразие обеспечивает богатство информационных, вещественных и энергетических связей живого и косного вещества, а также взаимосвязи биосферы с космосом, геосферами, процессы глобального биогеохимического круговорота.

Существование каждого вида зависит от множества других видов, уничтожение одного из видов может привести к исчезновению связанных с ним иных видов. Особи одного вида и продукты их жизнедеятельности, а также их отмершие тела являются пищей для других видов, что обеспечивает самоочищение экосистем.

Социально-экономическое развитие общества пришло и явное противоречие с ограниченными ресурсовоспроизводящими и жизнеобеспечивающими возможностями биосферы. Происходит истощение естественных ресурсов суши и океана, безвозвратная потеря видов растений и животных, загрязнение окружающей среды, упрощение и деградация экосистем. Поэтому человечество ищет пути устойчивого развития общества и природы.

 

Биосфера: опасность обеднения биологического разнообразия видов и экосистем

 

Биологическое разнообразие — генетическое, видовое, экосистемное — является первопричиной устойчивости как биосферы в целом, так и каждой отдельной экосистемы. Жизнь как устойчивое планетарное явление возможна лишь в том случае, когда она представлена разнообразными видами и экосистемами.

Но в современных условиях настолько возросли масштабы хозяйственной деятельности человека, что возникает опасность потери биологического разнообразия. Разные виды деятельности человека приводят к прямому или косвенному уничтожению разнообразных видов и экосистем биосферы.

Можно выделить несколько основных типов деградации окружающей среды, которые в настоящее время являются наиболее опасными для биологического разнообразия. Например, затопление или заиление продуктивных земель, их бетонирование, асфальтирование или застройка лишают диких животных мест обитания. Возделывание земель нерациональными методами снижает урожаи из-за эрозии и истощения плодородия почв. Обильное орошение полей может привести к засолению, т. е. к повышению концентрации солей в почве до уровня, не переносимого растениями. Вследствие чего исчезают типичные растения этих мест. Вырубка леса на больших территориях при отсутствии восстановительных посадок приводит к уничтожению местообитаний диких животных, смене растительности, сокращению ее разнообразия. Многие виды исчезают по причине их истребления, а также вследствие загрязнения окружающей среды. Большинство видов исчезает по причине уничтожения естественных мест обитания, разрушения природных экосистем. Это и является одной из главных причин обеднения биологического разнообразия.

 

Биосфера: как человек может сохранить биологическое разнообразие

 

Под биологическим разнообразием биосферы понимают разнообразие всех видов живых организмов, составляющих биосферу, а также все разнообразие генов, образующих генофонд любой популяции каждого вида, а также разнообразие экосистем биосферы в различных природных зонах. К сожалению, в настоящее время всевозможные виды хозяйственной деятельности человека приводят к снижению биологического разнообразия. Биосфера теряет биологическое разнообразие. В этом заключается одна из экологических опасностей.

Человечество еще мало знает о биологическом разнообразии, например, нет еще точных данных о количестве видов в биосфере. Специалисты еще не всегда могут определить, какие территории требуют особых мер охраны и организации на них заповедников. Огромно количество малоизученных видов, например в тропических лесах.

Для сохранения биоразнообразия необходимо вкладывать средства в его изучение; совершенствовать природопользование, стараясь сделать его рациональным; решать глобальные экологические проблемы на международном уровне.

ЮНЕСКО приняла конвенцию о Всемирном наследии, которая объединяет природные и культурные памятники. Конвенция призывает заботиться об объектах, которые имеют ценность для всего человечества. Сохранение биоразнообразия зависит и от руководителей стран, и от поведения каждого жителя планеты.

 

Многообразие видов в природе, его причины. Влияние деятельности человека на многообразие видов. Биологический прогресс и регресс

 

1. Биосфера — гигантская экологическая система, заселенная разнообразными видами растений (около 0,5 млн.), животных (примерно в 3—4 раза больше, чем видов растений), грибов (около 100 тыс. видов), бактерий (около 25 тыс. видов), связанными между собой генетическими, пищевыми, территориальными и др. связями. 2. Причины многообразия видов. Их возникновение благодаря наследственной изменчивости, действию борьбы за существование и естественного отбора. 3. Неоднородность вида в пределах ареала, наличие в нем относительно обособленных, однородных по составу групп особей — популяций. Популяция — форма существования вида, единица эволюции, в недрах которой зарождается новый вид. 4. Предполагаемые этапы видообразования: 1) возникновение у особей мутаций; 2) скрещивание этих особей и распространение в популяции мутаций — причина ее неоднородности; 3) действие различных форм борьбы за существование (межвидовой, внутривидовой; борьбы с неблагоприятными условиями); 4) естественный отбор, сохранение в популяции особей преимущественно с полезными мутациями для конкретных условий среды, оставление ими потомства; 5) изменение генофонда популяции, зарождение нового вида в результате наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора. 5. Биологический прогресс — направление эволюции, для которого характерно увеличение численности вида, расширение его ареала, образование новых популяций, видов. Примеры эволюции видов по пути прогресса: заяц-русак (около 20 подвидов), виды круглых паразитических червей. 6. Биологический регресс — направление эволюции, которое приводит к сокращению численности вида, сужению его ареала, уменьшению числа популяций вида и, возможно, в конечном счете к его гибели. Глобальные экологические изменения, вызванные деятельностью человека, непосредственное уничтожение особей — основные причины биологического регресса. 7. Деятельность человека — мощный фактор биологического прогресса и регресса. Примеры прогресса: появление устойчивых к ядохимикатам видов насекомых-вредителей, к лекарствам — болезнетворных бактерий, бурное развитие в загрязненных водоемах сине-зеленых. Примеры регресса: сокращение численности промысловых видов млекопитающих, рыб в результате нерегулируемого промысла, рыбной ловли. Меры, сдерживающие и предупреждающие биологический регресс (регулирование численности популяций, рациональное использование природных ресурсов). 8. Исчезновение вида в экосистеме, особенно доминирующего, — причина исчезновения других связанных с ним видов. Вымирание видов — причина обеднения генофонда, его невосполнимость. Сохранение биологического разнообразия в экосистемах, среды обитания видов — основа поддержания стабильности биосферы.

 

Биологическое разнообразие

 

Биоразнообразие — это понятие, обозначающие все многообразие жизни на Земле и все существующие природные системы. Биоразнообразие, которое мы видим сегодня, — это продукт эволюции на протяжении миллиардов лет, определяемый естественными процессами и все в большей степени — влиянием человека. Оно представляет собой ткань Жизни, составной частью которой мы являемся и от которой полностью зависим.

Говорят, что на Земле видов жизни гораздо больше, чем звезд на небе. На сегодняшний день определены и получили свои имена около 1,7 миллионов видов растений, животных и микроорганизмов. Мы тоже являемся одним из таких видов. Точное количество видов проживающих на Земле до сих пор не известно. Их число колеблется от 5 до 100 миллионов!

Биологическое разнообразие является бесценным мировым достоянием нынешнего и будущих поколений. Но сегодня число факторов угрозы генному фонду, видам и экосистемам велико как никогда прежде. В результате деятельности человека экосистемы деградируют, виды умирают или их численность тревожными темпами сокращается до уровней нежизнеспособности. Такая утрата биоразнообразия подрывают саму основу Жизни на Земле и представляет собой по истине глобальную трагедию.

По разным данным от 100 до 200 видов становятся вымирающими каждые 24 часа! Они исчезают безвозвратно! Их исчезновение в большинстве случаев остается незамеченным, так как лишь только маленькая часть их идентифицирована. Живые виды исчезали со скоростью, в 50-100 раз превышающей естественный темп, и ожидается, что она еще значительно возрастет. По оценкам, основанным на существующих тенденциях, 34 тысячам видом растений и 5,2 тысячам видов животных (включая восьмую! часть видов птиц) грозит полное вымирание. Человечество, безусловно, пострадает (и уже страдает) от таких потерь, и не только потому, что мир станет беднее без белых медведей, тигров и носорогов. Истощение биологического наследия мира ограничит появление новых полезных продуктов. Лишь незначительная часть видов растений и животных исследована на общественную полезность. Только 5000 из примерно 265 000 видов растений культивируется для производства продовольствия. Даже самые незначительные виды могут играть решающую роль в экосистемах, к которым они принадлежат. Люди просто не имеют понятия о том, чем они пренебрегают. Природное богатство земли это не только разнообразие видов, но и генетические коды, обеспечивающие каждое живое существо признаками, которые позволяют ему выживать и развиваться. Эти гены можно использовать для разработки лекарств и расширения ассортимента продуктов питания. Из растений получают больше половины всех лекарственных средств. По данным ЮНЕП более 60% людей в мире напрямую зависят от растений, из которых получают лекартства. В Китае, например, используют для медицинских нужд более 5000 из 30000 идентифицированных домашних видов растений. Более 40% выписываемых В США рецептов содержат один или более лекарств, получаемых из диких видов (грибков, бактерий, растений и животных). Помимо медицинской, виды диких растений и животных имеют также другую высокую коммерческую ценность. Они являются очень важными для промышленности как источники танина, резины, смолы, масел и других коммерчески ценных компонентов. Потенциал для новых продуктов промышленности из неизвестных или плохо известных видов растений и животных огромен. Такие продукты могут даже содержать углеводороды, которые могли бы заменить нефть как источник энергии. Например, дерево, которое растет только в северной Бразилии продуцирует около 20 литров сока каждые 6 месяцев. Этот сок может быть использован как топливо для двигателей. В Бразилии также производится из зерна метан, который они затем продают для использования в машинах. Производство и использование метана экономит для страны 6 миллионов долларов в иностранной валюте каждый год. Утрата биоразнообразия снижает продуктивность экосистем, сокращая таким образом природную корзину товаров и услуг, из которой мы постоянно черпаем. Она дестабилизирует экосистемы и снижает их способность противостоять различным стихийным бедствиям. Мы тратим огромные деньги на возмещение ущерба от ураганов и наводнений, увеличивающиеся число которых является следствием вырубки лесов и глобального потепления. Теряя разнообразие мы теряем культурное самосознание, которое корнями уходит в окружающую нас биологическую среду. Растения и животные являются нашими символами, их изображение существует на флагах, в скульптурах и других образах нас и нашего общества. Мы черпаем вдохновение любуясь красотой и мощью природы. Исчезновение биоразнообразия необратимо в настоящих условиях, и при нашей зависимости от урожаев сельскохозяйственных культур, от лекарств и других биологических ресурсов, оно представляет угрозу и нашему благополучию.

 

Причины потери биоразнообразия

 

Преобладающими причинами потери биоразнообразия и деградации биологических ресурсов (а попросту ЖИЗНИ на Земле) являются широкомасштабная вырубка и сжигание лесов, разрушение коралловых рифов, неконтролируемое рыболовство, чрезмерное уничтожение растений и животных, незаконная торговля видами дикой фауны и флоры, использование пестицидов, осушение болот, загрязнение воздуха, использование уголков нетронутой природы под сельскохозяйственные нужды и строительство городов.

Леса населяет большинство известных наземных видов, однако 45% естественных лесов Земли исчезли, главным образом, вырублены за последнее столетие. Несмотря на все усилия площадь мировых лесов стремительно сокращается. До 10% коралловых рифов — одна из богатейших экосистем — разрушено, а 1/3 из оставшихся погибнет в ближайшие 10-20 лет! Прибрежные мангровые заросли — жизненно важная естественная среда обитания для детенышей многих видов животных — также находится под угрозой, а половина их уже исчезла. Истощение озонового слоя приводит к прониканию большего количества ультрафиолетовых лучей на поверхность Земли, где они разрушают живую ткань. Глобальное потепление приводит к изменению ареалов обитания и распространения видов. Многие из них погибнут, если произойдет повышение среднегодовой температуры на Земле.

 

Как появилась Конвенция

 

Еще в ноябре 1988 году Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) организовала Специальную рабочую группу экспертов по биологическому разнообразию с целью изучения необходимости разработки международной конвенции по биологическому разнообразию. В мае 1989 года, она учредила Специальную рабочую группу по техническим и правовым вопросам для подготовки международного правового документа в отношении сохранения и устойчивого использования биологического разнообразия.

С февраля 1991 года Специальная рабочая группа стала называться Межправительственным комитетом по ведению переговоров. Результатом работы комитета явилось проведение 22 мая 1992 года в Найроби, Кения, Конференцию по согласованию текста Конвенции о биологическом разнообразии. Конвенция о Биологическом разнообразии была подписана 5 июня лидерами 150 государств на историческом Саммите «Планета Земля» в Рио-де-Жанейро в 1992 году.

Задуманная как практический инструмент для претворения в жизнь принципов «Повестки Дня на 21 век», Конвенция призвана содействовать устойчивому развитию. Она была открыта для подписания до 4 июня 1993 года, и к этому моменту ее подписали 168 сторон. Конвенция вступила в силу 29 декабря 1993 года, на 90 день после ее ратификации 30 странами. Конвенция о биологическом разнообразии представляет собой соглашение, последствия которого трудно переоценить. На сегодняшний день ее ратифицировало 176 стран и Европейское сообщество. Благодаря почти всеобщему участию правительств, всеобъемлющему мандату и доступу к финансовым и научно-техническим ресурсам, Конвенция стала оказывать воздействие на подход международного сообщества к вопросам биоразнообразия.

 

Уменьшение биологического разнообразия

 

Средняя продолжительность существования видов составляет 5-6 млн. лет. За последние 200 млн. лет исчезло около 900 тыс. видов, или в среднем менее одного вида в год. В настоящее время скорость исчезновения видов на пять порядков больше: за сутки исчезает 24 вида. Предполагается, что к 2000 г. в сутки будет исчезать 100 видов. По экспертным оценкам, на протяжении следующих 20 — 30 лет 25% общего биологического разнообразия Земли будет находиться под серьезной угрозой исчезновения. В настоящее время — около 22 тыс. видов растений и животных.

Основные причины утраты биологического разнообразия: потеря среды обитания. Чрезмерная эксплуатация биологических ресурсов, загрязнение среды обитания, влияние интродуцированных экзотических видов.

Интенсивное давление на биологическое разнообразие является прямым следствием роста численности населения. В настоящее время уровень жизни человечества обеспечивается за счет невозобновляемых ресурсов, которые аккумулировались на протяжении миллионов лет, а потребляются в течение жизни нескольких поколений. Утрата биологического разнообразия имеет серьезные глобальные последствия для сельского хозяйства, медицины и промышленности, фактически для благополучия человека и даже его существования. В экологически неблагополучном состоянии находятся почвы Европы, особенно в ее восточной части. Так, например, в Болгарии 80 % окультуренных земель подвержены водной и ветровой эрозии, из них занимающие площадь в 100 км² ежегодно выбывают из сельскохозяйственного пользования. В России около 50 млн. га сельскохозяйственных земель засолены, заболочены или подтоплены грунтовыми водами. В странах Западной Европы, особенно в ФРГ, Нидерландах, сельскохозяйственные земли сильно загрязнены нитратами и пестицидами. В отличие от сегодняшнего дня, земледелие в будущем должно основываться на важнейших принципах биологической активности: удержании в почве питательных веществ, защите почвенного слоя от эрозии, поддержании углеродного баланса, охране и рациональном использовании водных ресурсов, сохранении видового разнообразия. Потребуется широкое использование многообразных форм агро-, лесоводства; усиление мер по сокращению опустынивания; введение улучшенных сортов сельскохозяйственных культур и схем их посадки и др.

Источник: znakka4estva.ru