خصائص وأنواع التنوع البيولوجي والمزيد

التنوع البيولوجي هو تعبير يستخدم للإشارة إلى التنوع البيولوجي ، وهو في الواقع موطن ظهر فيه أن هناك فئة واحدة أو عدة فئات معينة من الكائنات الحية وفي هذه المقالة سوف نتعامل مع ميزات التنوع البيولوجي.

ما هو التنوع البيولوجي؟

يرتبط المصطلح بالعديد من العناصر والمتغيرات التي تمتلكها الكائنات العضوية. يمكن فهم مفهوم التنوع البيولوجي من عدة مستويات ، سواء كان ذلك من المستوى التصنيفي أو الوظيفي أو النشئي أو الجيني أو الغذائي ، وكلها جزء من خصائص التنوع البيولوجي.

يقال إن المنطقة التي يسكنها نوع واحد في وقت مبكر من العمر ، ولكن إلى وجهة نظر تطورية ، من خلال عينات متجانسة وراثيًا انتشرت على مناطق جغرافية صغيرة ونطاق ضيق من الموائل ، هي النظام البيئي الذي يحتوي على تنوع بيولوجي منخفض الكثافة.

مفهوم التنوع البيولوجي يعني أن المنطقة تحتوي على أنواع مختلفة ، بالإضافة إلى تنوعها البيولوجي ، داخل منطقة ما. على النقيض من ذلك ، فإن الموطن الذي يحتوي على عدة أنواع ، بعضها قد يكون قديمًا ، والبعض الآخر تم التحقق من عملية تخصصه مؤخرًا ، والذي يحتوي على مادة وراثية غير متجانسة ولها توزيع واسع ، سيكون منطقة بها تنوع كبير.

ومع ذلك ، فإن الإشارة إلى التنوع البيولوجي المنخفض أو المرتفع هي مصطلحات نسبية. لهذا السبب ، هناك العديد من المؤشرات والمعلمات التي يمكن من خلالها قياس تنوع منطقة ما ، مثل فهرس شانون أو سيمبسون ، من بين آخرين. إذا اعتمدنا عليها ، فسنلاحظ أن توزيع الكائنات الحية ليس متجانسًا في العالم.

ما هو جزء من خصائص التنوع البيولوجي هو أنه يمكن العثور على مؤشر أكبر للتنوع كلما اقتربنا من المناطق الاستوائية. ال خصائص التنوع البيولوجي يمكن دراستها باستخدام تخصصين مكملين لبعضهما البعض ، علم البيئة وعلم الأحياء التطوري. يركز مؤيدو علم البيئة بشكل خاص على العوامل التي تؤثر على التنوع المحلي والتي تعمل في فترات زمنية قصيرة.

بينما يركز علماء الأحياء التطورية ، من ناحية أخرى ، على المقاييس الزمنية الأعلى ويركزون على الأحداث التي أدت إلى الانقراض ، وتوليد التكيفات ، والانتواع ، من بين أمور أخرى.

ما تم إثباته هو أنه في الخمسين عامًا الماضية ، كان وجود البشر ، والاحترار العالمي ، وعوامل مختلفة قادرة على تغيير توزيع وتنوع عدد كبير من الأنواع. تعد المعرفة والتقدير الكمي لخصائص التنوع البيولوجي من العناصر الأساسية لصياغة الفرضيات لحل المشكلات الملحوظة.

تعريف التنوع البيولوجي

أول باحث استخدم مصطلح التنوع البيولوجي في الأدبيات البيئية كان E. O Wilson ، في عام 1988. ومع ذلك ، فإن فكرة التنوع البيولوجي كانت قيد التطوير منذ القرن التاسع عشر ، وما زالت تستخدم على نطاق واسع حتى يومنا هذا. يشير التنوع البيولوجي إلى تنوع أشكال الحياة. يمتد إلى جميع مستويات تنظيم المادة ، ومن الممكن أن يتم تصنيفها من وجهة نظر بيئية تطورية أو وظيفية.

أي أنه لا يمكن فهم التنوع من حيث عدد الأنواع فقط. إن التباين الملحوظ على المستويات التصنيفية والبيئية الأخرى له تأثير أيضًا ، كما سنشرح في الأقسام المستقبلية من هذا المنشور.

كانت خصائص التنوع البيولوجي موضوع دراسات منذ زمن أرسطو. أدى الفضول لدراسة أصل الحياة والحاجة إلى تحديد نظام إلى قيام الفلاسفة بدراسة الأشكال المختلفة للحياة وإنشاء أنظمة تصنيف عشوائية. وبهذه الطريقة ولدوا في علوم علم اللاهوت النظامي والتصنيف ، وبالتالي في تحليل التنوع.

أنواع التنوع البيولوجي

أما بالنسبة لل أنواع التنوع البيولوجي، هناك العديد من خصائص التنوع البيولوجي وسوف نشير إلى كل واحدة منها في أقسام منفصلة ، لنعرفها ما هي خصائص التنوع البيولوجي؟

التنوع الجيني

يمكن دراسة التنوع البيولوجي على مستويات مختلفة ، بدءًا من علم الوراثة. يتكون الكائن الحي من آلاف الجينات المجمعة في الحمض النووي الخاص به ، والذي يتم تعبئته داخل الخلايا.

الطرق المختلفة التي يمكن بها العثور على الجين ، والتي تُعرف باسم الأليلات ، والتنوعات في الكروموسومات بين الأفراد تشكل التنوع الجيني. عدد قليل من السكان ، الذي يحتوي على جينوم متجانس بين أعضائه ، متنوع إلى حد ما.

يمكن أن يكون الاختلاف الجيني الذي يمكن العثور عليه بين الأفراد الذين ينتمون إلى نفس النوع نتيجة لعدد من العمليات مثل إعادة التركيب ، وعزل تجمع الجينات ، والطفرات ، والتدرجات ، والضغوط الانتقائية المحلية ، من بين ظواهر أخرى.

يصبح التمايز أساس التطور وولادة التكيفات. قد يكون السكان المتغيرون نتاج التغيرات في الظروف البيئية ، ولكن قد يكون التغيير طفيفًا بسبب انخفاض عدد السكان ، أو في بعض الحالات القصوى يتسبب في الانقراض المحلي لأحد الأنواع.

وبالمثل ، فإن القدرة على الحصول على معرفة بدرجة التعديل الجيني لمجموعة من الأفراد أمر ضروري إذا كان سيتم تنفيذ خطط فعالة للحفاظ على الأنواع ، لأن هذه المعلمة تؤثر على مرونة الأنواع واستمرارها.

التنوع الفردي

في هذا المستوى من تنظيم المادة ، يمكننا أن نجد تباينًا من حيث علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء والسلوك في الكائنات الحية الفردية.

التنوع السكاني

في علم الأحياء ، يتم تعريف المجموعات السكانية على أنها مجموعة من الأفراد الذين هم جزء من نفس الأنواع التي تتعايش في الزمان والمكان ، والتي يمكن أن تتكاثر.

إذا تحدثنا عن مستوى السكان ، فإن التعديل الجيني للأفراد الذين يشكلون المجموعة المذكورة ، يضع حبة الرمل بحيث يوجد التنوع البيولوجي ، ومرة ​​أخرى ، يشكل الأساس لحدوث تطور تكيفي. مثال محدد على ذلك هو السكان البشريون أنفسهم ، حيث يُظهر جميع الأفراد اختلافات في النمط الظاهري يمكن رؤيتها.

تميل الأنواع التي لم يكن لها تنوع جيني ولديها مجموعات سكانية موحدة أكثر نحو الانقراض ، سواء بسبب الأسباب التي تأتي من البيئة ، وتلك التي سببها نشاط البشر.

التنوع على مستوى الأنواع

إذا ذهبنا تصاعديًا في مستوى تنظيم المادة ، فمن الممكن تحليل خصائص التنوع البيولوجي من حيث الأنواع. التنوع البيولوجي هو موضوع شائع للدراسة من قبل علماء البيئة وعلماء أحياء الحفظ في هذا المستوى.

التنوع فوق مستوى الأنواع

يمكن الاستمرار في تحليل خصائص التنوع البيولوجي فوق مستوى الأنواع. هذا ، مع الأخذ في الاعتبار المستويات الأخرى من التصنيف التصنيفي مثل الأجناس والعائلات والأوامر وغيرها. ومع ذلك ، فإن هذا أكثر شيوعًا في الدراسات المرتبطة بعلم الحفريات.

وبالتالي ، من الممكن الصعود في النطاق للحصول على معنى التنوع البيولوجي، حتى نتمكن من تحقيق المقارنات التي أجرتها الجغرافيا الحيوية ، والتي لا تعدو كونها تمييزًا لثروة من الاختلافات بين الأنواع في مناطق جغرافية كبيرة.

كيف يتم قياس التنوع البيولوجي؟

في حالة علماء الأحياء ، فإن المهم هو وجود معايير تسهل تقدير التنوع البيولوجي. لاعتبار هذا العمل مكتملًا ، هناك منهجيات مختلفة ، ويمكن حتى قياسه من وجهة نظر نظرية أو وظيفية.

تحتوي مقاييس القياس الوظيفية على التنوع الجيني والأنواع والنظام الإيكولوجي ، من الأدنى إلى الأعلى. تعتمد وجهة النظر النظرية على تنوع ألفا وبيتا وجاما. بنفس الطريقة ، يمكن تقييم المجتمع ، من خلال وصف خصائصه المادية.

من المعتاد استخدام المؤشرات الإحصائية التي يمكن من خلالها قياس تنوع الأنواع. تتخذ هذه مقياسين مهمين ، وهما العدد الإجمالي للأنواع في العينة والوفرة النسبية لها. بعد ذلك ، سنصف المقاييس والمؤشرات الأكثر استخدامًا من قبل علماء البيئة.

تنوع ألفا وبيتا وجاما

تنوع ألفا وبيتا وجاما هي مقاييس التنوع الثلاثة المعترف بها من قبل IUCN ، والتي تمثل الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة. تم اقتراح وجهة النظر هذه من قبل عالم البيئة النباتية روبرت هاردينج ويتاكر في الستينيات ولا تزال صالحة حتى اليوم.

تنوع ألفا هو المصطلح المستخدم لتعيين الأنواع على المستوى المحلي ، أي داخل الموائل أو المجتمع البيئي. بيتا هو الاختلاف في تكوين الأنواع بين المجتمعات. أخيرًا ، جاما هي عدد الأنواع على المستوى الإقليمي.

ومع ذلك ، فإن هذا التقسيم يولد إزعاجًا عندما يتعلق الأمر بتحديد المنطقة المحلية وكيف ينبغي ترسيم حدود المنطقة بشكل موضوعي ، بما يتجاوز الحدود السياسية المجردة التي ليس لها أهمية بيولوجية. إن رفع هذه الحدود يتأثر بسؤال الدراسة وبالمجموعة المعنية ، مما يجعل الأسئلة السابقة لا يمكن أن يكون لها إجابة واضحة.

في معظم البحوث البيئية التي تتناول سمات التنوع البيولوجي ، توضع الأهمية على تنوع ألفا. بعد ذلك سوف نشرح بعض أمثلة على التنوع البيولوجي.

تنوع ألفا

عادة ما يتم الكشف عن تنوع ألفا في ثراء الأنواع ومتطلبات تكافؤ الأنواع. أثناء إجراء أخذ العينات ، تمثل المنطقة أو المنطقة التي يختارها العالم مجتمعًا كاملاً. لهذا السبب ، فإن إعداد قائمة بعدد واسم الأنواع التي تعيش فيها هو الخطوة الأولى لتكون قادرًا على قياس خصائص التنوع البيولوجي للمنطقة.

عدد الأنواع الموجودة داخل المجتمع أو المنطقة هو ثراء الأنواع. عندما تُعرف هذه البيانات ، يجب دراسة العناصر الأخرى ، على سبيل المثال ، التفرد التصنيفي ، والتنوع التصنيفي ، والأهمية البيئية ، والتفاعلات بين الأنواع ، من بين أمور أخرى.

عادة ، يزداد ثراء الأنواع والتنوع البيولوجي بشكل عام مع توسع المنطقة التي ندرسها أو عندما ننتقل من خط الطول وخط العرض الأكبر إلى الأقل نحو خط الاستواء.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه ليس كل الأنواع تساعد بنفس الطريقة لوجود التنوع في المنطقة. من منظور بيئي ، يتم تمثيل الأبعاد المختلفة للتنوع البيولوجي من خلال عدد المستويات الغذائية وتنوع دورات الحياة التي تساهم بطريقة متباينة.

إن وجود بعض الأنواع في المنطقة لديه القدرة على زيادة مستوى تنوع المجتمع البيئي ، بينما لا يفعل ذلك البعض الآخر.

تنوع بيتا

تنوع بيتا هو مقياس للتنوع الذي يتم التقاطه بين المجتمعات. إنه مقياس لمدى ودرجة التغيير في الأنواع عبر التدرج أو من موطن إلى آخر. يتمثل أحد أنشطة هذا النوع من القياس في دراسة مقارنة التنوع على منحدر جبل. يأخذ تنوع بيتا أيضًا في الاعتبار التغيير الزمني في تكوين الأنواع.

تنوع جاما

تنوع جاما هو الذي تتمثل وظيفته في تحديد التنوع على مستوى مكاني أعلى. هو الذي يتعامل مع شرح تنوع الأنواع ضمن نطاق جغرافي واسع. عادةً ما يتضح أن تنوع ألفا ودرجة تمايز بيتا بينهما.

بهذه الطريقة ، يتضح أن تنوع جاما هو المعدل الذي توجد به الأنواع الإضافية ويتم دراسة استبدالها الجغرافي.

مؤشرات تنوع الأنواع

في علم البيئة ، تُستخدم مؤشرات التنوع على نطاق واسع ، من أجل قياسها باستخدام المتغيرات الرياضية.

يتم تصور مؤشر التنوع على أنه ملخص إحصائي يستخدم لقياس العدد الإجمالي للأنواع المحلية التي تعيش في موائل مختلفة. يمكن تمثيل المؤشر على أنه هيمنة أو حقوق ملكية وسنتحدث عن أكثر المؤشرات استخدامًا.

مؤشر شانون للتنوع

يُستخدم مؤشر شانون ، أو مؤشر شانون-ويفر ، بشكل شائع لقياس تنوع بيولوجي معين. يتم تمثيله بواسطة H '، وتتراوح قيم الفهرس فقط بين الأرقام الموجبة. في معظم النظم البيئية ، تقدر قيمة المؤشرات ما بين 2 إلى 4.

تعتبر القيم التي تقل عن 2 ذات تنوع قليل نسبيًا ، كما هو الحال في النظام البيئي الصحراوي. من ناحية أخرى ، تشير القيم الأكبر من 3 إلى وجود مستوى عالٍ من التنوع ، كما هو الحال في الغابة أو كليما الاستوائية أو الشعاب المرجانية.

من أجل حساب قيمة هذا المؤشر ، يتم أخذ عدد الأنواع في الاعتبار ، وهو ما نسميه الثراء ، وعددها النسبي الذي نسميه الوفرة. عادةً ما تكون القيمة القصوى للفهرس قريبة من 5 والحد الأدنى للقيمة هو 0 ، وهو المكان الذي توجد فيه الأنواع فقط ، مما يعني أنه لا يوجد تنوع. قد يكون النظام البيئي الذي يحتوي على مؤشر شانون 0 عبارة عن ثقافة أحادية.

مؤشر التنوع سيمبسون

مؤشر Simpson هو الذي يمثله الحرف D ، ويقدر احتمال أن يكون شخصان تم اختيارهما عشوائيًا من عينة ينتميان إلى نفس النوع ، أو إلى فئة تصنيفية أخرى.

بالطريقة نفسها ، يتم التعبير عن مؤشر تنوع Simpson على أنه 1 - D. ثم تكون القيم بين 0 و 1 ، وبالعكس إلى الفهرس السابق ، فإنه يعبر عن احتمال أن يكون شخصان تم اختيارهما عشوائيًا جزءًا من أنواع مختلفة.

هناك طريقة أخرى للتعبير عن ذلك عن طريق مؤشر متبادل يتم تمثيله على أنه 1 / D. بهذه الطريقة ، تعبر قيمة 1 عن وجود مجتمع به نوع واحد فقط. إذا زادت القيمة ، فهذا مؤشر على وجود تنوع أكبر.

على الرغم من أن فهارس شانون وسيمبسون هي الأكثر استخدامًا في الأدبيات البيئية ، إلا أن هناك مؤشرات أخرى مثل فهرس Margalef و McIntosh و Pielou ، من بين آخرين.

لماذا يجب أن نحدد التنوع البيولوجي؟

تعتبر قياسات التنوع البيولوجي ضرورية إذا كنت تنوي الحصول على بيانات حول التقلبات في التنوع ، وفقًا للتغيرات في البيئة التي تلحق الضرر بالنظم البيئية ، سواء كانت ناتجة بشكل طبيعي أو بفعل البشر.

والسبب في قياس التنوع البيولوجي هو التحقق من عواقب تطور الحياة على الأرض ، والتي بدأت منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، وخلال كل تلك الفترة ، أدت الكائنات الحية إلى ظهور أشكال مختلفة من الحياة ، تتم ملاحظتها على كوكب الأرض اليوم.

لذلك ، كانت عمليات التطور المختلفة مسؤولة عن هذا العدد الهائل من الكائنات الحية ، وذلك بفضل تحرير المنافسة والاختلاف البيئي والتطور المشترك.