Биологичното разнообразие е израз, който се използва за обозначаване на биологичното разнообразие, което всъщност е местообитание, в което е доказано, че има един или няколко конкретни класа живи същества и в тази статия ще се занимаваме с характеристики на биоразнообразието.
Какво е биоразнообразие?
Терминът е свързан с многото елементи и променливи, които притежават органичните същества. Концепцията за биоразнообразие може да се разбира от няколко нива, било то от таксономично, функционално, филогенетично, генетично или трофично ниво и всички те са част от характеристиките на биоразнообразието.
Област, която е обитавана от един вид, който е в ранна възраст, но от гледна точка на еволюцията, от екземпляри, които са генетично хомогенни, които са разпръснати в малки географски зони и тесен кръг от местообитания, се казва, че е екосистема с ниско интензивно биоразнообразие.
Понятието за биоразнообразие означава, че дадена зона съдържа различни видове, както и техните биологични вариации в рамките на дадена област. За разлика от това, местообитание, което има няколко вида, някои от които може да са древни, други, чийто процес на специализация е потвърден наскоро, което има генетичен материал, който е хетерогенен и има широко разпространение, би било регион, в който има голямо разнообразие.
Позоваването на ниско или високо биоразнообразие обаче е относително. Поради тази причина има няколко индекса и параметри, чрез които разнообразието на дадена област може да се определи количествено, като индекс на Шанън или Симпсън, наред с други. Ако се базираме на тях, ще забележим, че разпределението на живите същества не е хомогенно в света.
Това, което е част от характеристиките на биоразнообразието, е, че по-висока степен на разнообразие може да бъде открита, колкото по-близо се приближаваме до тропическите региони. В характеристики на биоразнообразието те могат да се изучават с помощта на две дисциплини, които се допълват една друга, екология и еволюционна биология. Привържениците на екологията се фокусират особено върху факторите, които влияят на местното разнообразие и действат за кратки периоди от време.
Докато еволюционните биолози, от друга страна, се фокусират върху по-високи времеви скали и се фокусират върху събитията, които са довели до изчезване, генериране на адаптации и видообразуване, наред с други.
Това, което беше показано, е, че през последните 50 години присъствието на хора, глобалното затопляне и различни фактори са в състояние да променят разпространението и разнообразието на значителен брой видове. Познаването и количественото определяне на характеристиките на биоразнообразието са съществени елементи за формулирането на хипотези за решаване на наблюдаваните проблеми.
Определение за биоразнообразие
Първият изследовател, който използва термина биоразнообразие в екологичната литература, е Е. О. Уилсън през 1988 г. Въпреки това понятието биологично разнообразие се развива от XNUMX-ти век и продължава да се използва широко и днес. Биоразнообразието се отнася до разнообразието от форми на живот. Той се простира до всички нива на организация на материята и е възможно да бъде класифициран от еволюционна или функционална екологична гледна точка.
Тоест разнообразието не може да се разбира само от гледна точка на броя на видовете. Променливостта, наблюдавана на други таксономични и екологични нива, също оказва влияние, както ще обясним в бъдещи раздели на тази публикация.
Характеристиките на биоразнообразието са обект на изследвания още от времето на Аристотел. Любопитството да се изучава произходът на живота и необходимостта да се определи ред кара философите да изучават различните форми на живот и да установят произволни системи за класификация. По този начин те са родени в науките за систематиката и таксономията, а следователно и в анализа на разнообразието.
Видове биоразнообразие
Що се отнася до Видове биоразнообразие, има много характеристики на биоразнообразието и ние ще разгледаме всяка една от тях в отделни раздели, за да знаем Какви са характеристиките на биоразнообразието?
генетично разнообразие
Биологичното разнообразие може да се изучава в различни мащаби, като се започне с генетиката. Организмът е изграден от хиляди гени, групирани в неговата ДНК, която е опакована вътре в клетките.
Различните начини, по които може да бъде намерен ген, които са известни като алели, и диверсификациите в хромозомите между индивидите съставляват генетичното разнообразие. Малка популация, която има хомогенен геном сред членовете си, е донякъде разнообразна.
Генетичните вариации, които могат да бъдат намерени между индивиди, принадлежащи към един и същи вид, могат да бъдат ефект на редица процеси като рекомбинации, изолиране на генофонда, мутации, градиенти, локален селективен натиск, наред с други явления.
Диференциацията става основа за еволюцията и за раждането на адаптациите. Променливата популация може да е продукт на промените в условията на околната среда, но малка промяна може да се дължи на намаляване на популацията или в някои екстремни случаи да причини локално изчезване на вид.
По същия начин, възможността да се знае степента на генетична модификация на популация от индивиди е от съществено значение, ако трябва да се прилагат ефективни планове за опазване на видовете, тъй като този параметър влияе върху устойчивостта и устойчивостта на вида.
индивидуално разнообразие
На това ниво на организация на материята можем да открием вариации по отношение на анатомията, физиологията и поведението на отделните организми.
Разнообразие на населението
В биологията популациите се определят като съвкупност от индивиди, които са част от един и същи вид, които съжителстват във времето и пространството и които потенциално могат да се възпроизвеждат.
Ако говорим за популационно ниво, генетичната модификация на индивидите, които съставляват споменатата популация, поставя песъчинката си, така че биологичното разнообразие да съществува и отново представлява основата за осъществяване на адаптивна еволюция. Конкретен пример за това е самата човешка популация, в която всички индивиди проявяват наблюдавани фенотипни вариации.
Видовете, които не са имали генетични вариации и имат еднакви популации, са по-склонни към изчезване, както поради причини, идващи от околната среда, така и тези, които са причинени от дейността на хората.
Разнообразие на видово ниво
Ако се издигнем в нивото на организация на материята, е възможно да се анализира характеристики на биоразнообразието по отношение на видовете. Биологичното разнообразие е често срещан обект на изследване от еколози и природозащитни биолози на това ниво.
Разнообразие над видовото ниво
Характеристиките на биологичното разнообразие могат да продължат да се анализират над видовото ниво. Това е, като се вземат предвид други нива на таксономична класификация като родове, семейства, разреди и други. Това обаче е по-често срещано при изследвания, които са свързани с палеонтологията.
По този начин е възможно да се повиши в мащаба, да се получи значението на биоразнообразието, докато не постигнем сравненията, направени от биогеографията, което не е нищо повече от признаване на множество различия между видовете в големи географски региони.
Как се измерва биоразнообразието?
В случая на биолозите, това, което е от значение, е наличието на параметри, които улесняват количественото определяне на биоразнообразието. За да се счита тази работа за завършена, има различни методологии, тя дори може да бъде измерена от теоретична или функционална гледна точка.
Функционалните измервателни скали съдържат генетично, видово и екосистемно разнообразие, от най-ниското до най-високото. Теоретичната гледна точка се основава на алфа, бета и гама разнообразие. По същия начин една общност може да бъде оценена чрез описанието на нейните физически атрибути.
Обикновено се използват статистически индекси, с които може да се измери разнообразието на видовете. Те вземат две важни мерки, които са общият брой на видовете в пробата и относителното изобилие от тях. След това ще опишем мерките и индексите, които най-често се използват от еколозите.
Алфа, бета и гама разнообразие
Алфа, бета и гама разнообразие са трите скали за разнообразие, които са признати от IUCN, което означава Международния съюз за опазване на природата. Тази гледна точка е предложена от растителния еколог Робърт Хардинг Уитакър през 1960-те години на миналия век и е валидна и до днес.
Алфа разнообразието е терминът, използван за обозначаване на видове на местно ниво, тоест в рамките на местообитание или екологична общност. Бета е разликата в състава на видовете между съобществата. И накрая, гама е броят на видовете на регионално ниво.
Това разделение обаче създава неудобство, когато става въпрос за дефиниране на местната зона и как един регион трябва да бъде обективно разграничен, отвъд обикновените политически граници, които биологично нямат значение. Повишаването на тези граници е повлияно от изследователския въпрос и от участващата група, поради което предишните въпроси не могат да имат очевиден отговор.
В повечето екологични изследвания, занимаващи се с характеристиките на биоразнообразието, се отдава значение на алфа разнообразието. След това ще обясним някои примери за биоразнообразие.
алфа разнообразие
Алфа разнообразието обикновено се излага в изискванията за видово богатство и равномерност на видовете. По време на извършеното вземане на проби районът или зоната, която ученият избира, представлява цяла общност. Поради тази причина изготвянето на списък с броя и името на видовете, които го обитават, е първата стъпка, за да може да се измери характеристиките на биоразнообразието на даден район.
Броят на видовете, открити в рамките на общност или район, е видовото богатство. Когато тези данни са известни, трябва да се проучат други елементи, като например таксономична уникалност, таксономично разнообразие, екологична значимост и взаимодействия между видовете, наред с други.
Обикновено богатството на видовете и биоразнообразието като цяло се увеличават с разширяването на областта, която изучаваме, или когато се движим от по-голяма към по-малка дължина и ширина към екватора.
Трябва да се има предвид, че не всички видове помагат по един и същи начин за осигуряване на разнообразие в района. От екологична гледна точка различните измерения на биоразнообразието са представени от броя на трофичните нива и разнообразието от жизнени цикли, които допринасят по диференциран начин.
Съществуването на някои видове в района има капацитета да повиши нивото на разнообразие на една екологична общност, докато това на други не.
бета разнообразие
Бета разнообразието е мярка за разнообразието, което се улавя между общностите. Това е мярка за обхвата и степента на промяна на видовете през градиент или от едно местообитание в друго. Една от дейностите на този тип измерване е да се изследва сравнението на разнообразието на склона на планина. Бета разнообразието също така взема предвид временната промяна в състава на видовете.
гама разнообразие
Гама разнообразието е това, чиято функция е да определи количествено разнообразието на по-високо пространствено ниво. Това е този, който се занимава с обяснението на разнообразието от видове в широк географски диапазон. Обикновено се оказва това на алфа разнообразието и степента на бета диференциация между тях.
По този начин гама разнообразието се оказва скоростта, с която се откриват допълнителни видове и се изследва тяхното географско заместване.
Индекси на видовото разнообразие
В екологията индексите на разнообразието са широко използвани, за да се определи количествено с помощта на математически променливи.
Индексът на разнообразието се концептуализира като статистическо обобщение, което се използва за измерване на общия брой на местните видове, живеещи в различни местообитания. Индексът може да бъде представен като доминиране или като собствен капитал и ще говорим за най-използваните от тях.
Индекс на разнообразието на Шанън
Индексът на Шанън или индексът на Шанън-Уивър обикновено се използва за измерване на специфично биоразнообразие. Той е представен с H', а стойностите на индекса варират само между положителни числа. В повечето екосистеми индексите се оценяват между 2 и 4.
Стойностите под 2 се считат за относително малко разнообразие, какъвто е случаят с пустинна екосистема. От друга страна, стойности, по-големи от 3, показват наличието на високо ниво на разнообразие, какъвто е случаят с гората или Тропичен климат или риф.
За да се изчисли стойността на този индекс, се взема предвид броят на видовете, което наричаме богатство, и техният относителен брой, който наричаме изобилие. Максималната стойност на индекса обикновено е близка до 5, а минималната стойност е 0, което е мястото, където съществуват само видове, което означава, че няма разнообразие. Екосистема с индекс на Шанън 0 може да бъде монокултура.
Индекс на разнообразието на Симпсън
Индексът на Симпсън е този, представен с буква D, и оценява вероятността двама индивида, избрани на случаен принцип от извадката, да принадлежат към един и същи вид или към друга таксономична категория.
По същия начин индексът на разнообразието на Симпсън се изразява като 1 – D. Тогава стойностите са между 0 и 1 и, обратно на предишния индекс, той изразява вероятността две произволно избрани индивида да са част от различни видове.
Друг начин да го посочите е чрез реципрочен индекс, който е представен като 1/D. По този начин стойността на 1 изразява съществуването на общност, която има само един вид. Ако стойността се увеличи, това е индикация, че има по-голямо разнообразие.
Въпреки че индексите на Шанън и Симпсън са най-често използвани в екологичната литература, има и други, като индексите на Маргалеф, Макинтош и Пиелоу, наред с други.
Защо трябва да определяме количествено биоразнообразието?
Измерванията на биоразнообразието са от съществено значение, ако възнамерявате да разполагате с данни за колебанията в разнообразието, според промените в околната среда, които увреждат екосистемите, независимо дали са причинени по естествен път или от действието на хората.
Причината за измерване на биоразнообразието е да се проверят последиците от еволюцията на живота на Земята, започнала преди около 3.5 милиарда години и през цялото това време живите същества са породили различни форми на живот, които се наблюдават на планетата днес.
Следователно различните процеси на еволюция са отговорни за този огромен брой живи същества, благодарение на освобождаването от конкуренция, екологична дивергенция и съвместна еволюция.
