Biodiversitet er et udtryk, der bruges til at referere til biologisk mangfoldighed, som faktisk er et habitat, hvor det har vist sig, at der er en eller flere bestemte klasser af levende væsener, og i denne artikel skal vi behandle egenskaber ved biodiversitet.
Hvad er biodiversitet?
Udtrykket er relateret til de mange elementer og variabler, som organiske væsener har. Begrebet biodiversitet kan forstås fra flere niveauer, det være sig fra det taksonomiske, funktionelle, fylogenetiske, genetiske eller trofiske niveau, og alle er en del af biodiversitetens karakteristika.
Et område, der er beboet af en enkelt art, der er tidligt i alderen, men til et evolutionært synspunkt, af eksemplarer, der er genetisk homogene, der er spredt over små geografiske områder og et snævert habitatområde, siges at være en økosystem med lav intensitet biodiversitet.
Begrebet en biodiversitet betyder, at et område indeholder forskellige arter, såvel som deres biologiske variation, inden for et område. Derimod ville et levested, der har flere arter, hvoraf nogle kan være ældgamle, andre hvis specialiseringsproces er blevet verificeret for nylig, som har genetisk materiale, der er heterogent og har en bred udbredelse, en region, der har en høj diversitet.
Men henvisningen til lav eller høj biodiversitet er relative termer. Af denne grund er der flere indekser og parametre, hvorigennem mangfoldigheden af et område kan kvantificeres, såsom Shannon eller Simpson indekset, blandt andre. Hvis vi baserer os på dem, vil vi observere, at fordelingen af levende væsener ikke er homogen i verden.
Det der er en del af biodiversitetens karakteristika er, at der kan findes en højere grad af diversitet, jo tættere vi kommer på de tropiske områder. Det egenskaber ved biodiversitet de kan studeres ved hjælp af to discipliner, der er komplementære til hinanden, økologi og evolutionsbiologi. Tilhængerne af økologi fokuserer især på de faktorer, der påvirker den lokale mangfoldighed, og som virker i korte perioder.
Mens evolutionsbiologer på den anden side fokuserer på højere tidsskalaer og fokuserer på de begivenheder, der har frembragt en udryddelse, generering af tilpasninger og artsdannelse, blandt andre.
Det, der er blevet vist, er, at i de sidste 50 år har tilstedeværelsen af mennesker, global opvarmning og forskellige faktorer været i stand til at ændre udbredelsen og mangfoldigheden af et betydeligt antal arter. Viden og kvantificering af biodiversitetens karakteristika er væsentlige elementer for at formulere hypoteser til løsning af de observerede problemer.
Definition af biodiversitet
Den første forsker, der brugte begrebet biodiversitet i den økologiske litteratur, var E. O Wilson i 1988. Begrebet biologisk mangfoldighed har imidlertid været under udvikling siden det XNUMX. århundrede og bliver fortsat meget brugt i dag. Biodiversitet refererer til mangfoldigheden af livsformer. Det strækker sig til alle niveauer af organisering af stof, og det er muligt, at det er klassificeret fra et evolutionært eller funktionelt økologisk synspunkt.
Det vil sige, at mangfoldighed ikke kun kan forstås ud fra antallet af arter. Variabiliteten observeret på andre taksonomiske og miljømæssige niveauer har også indflydelse, som vi vil forklare i fremtidige afsnit af dette indlæg.
Biodiversitetens karakteristika har været genstand for undersøgelser siden Aristoteles' tid. Nysgerrigheden efter at studere livets oprindelse og behovet for at bestemme en rækkefølge fik filosoffer til at studere de forskellige livsformer og til at etablere vilkårlige klassifikationssystemer. På denne måde blev de født i videnskaberne om systematik og taksonomi, og derfor analysen af mangfoldighed.
Typer af biodiversitet
Hvad angår Typer af biodiversitet, der er mange karakteristika ved biodiversitet, og vi vil referere til hver enkelt af dem i separate afsnit for at vide Hvad er karakteristika ved biodiversitet?
genetisk mangfoldighed
Biologisk mangfoldighed kan studeres på forskellige skalaer, begyndende med genetik. En organisme består af tusindvis af gener grupperet i dens DNA, som er pakket inde i cellerne.
De forskellige måder, et gen kan findes på, som er kendt som alleler, og diversifikationerne i kromosomerne mellem individer udgør den genetiske mangfoldighed. En lille population, som har et homogent genom blandt sine medlemmer, er noget forskelligartet.
Den genetiske variation, der kan findes mellem individer, der tilhører samme art, kan være effekten af en række processer såsom rekombinationer, genpuljeisolering, mutationer, gradienter, lokale selektive tryk, blandt andre fænomener.
Differentiering bliver grundlaget for evolution og for fødslen af tilpasninger. En variabel population kan være et produkt af ændringer i miljøforhold, men ringe ændring kan skyldes populationsnedgang eller i nogle ekstreme tilfælde forårsage lokal udryddelse af en art.
Ligeledes er det afgørende at kunne have kendskab til graden af genetisk modifikation af en population af individer, hvis effektive artsbevaringsplaner skal implementeres, da denne parameter påvirker artens modstandsdygtighed og persistens.
individuel mangfoldighed
På dette niveau af organisering af stof kan vi finde variation med hensyn til anatomi, fysiologi og adfærd i individuelle organismer.
Befolkningsdiversitet
I biologi er populationer defineret som et sæt af individer, der er en del af den samme art, som eksisterer side om side i tid og rum, og som potentielt kan formere sig.
Hvis vi taler om et populationsniveau, sætter den genetiske modifikation af de individer, der udgør den nævnte population, sit sandkorn, så biodiversiteten eksisterer, og igen udgør grundlaget for, at en adaptiv evolution kan finde sted. Et specifikt eksempel på dette er selve den menneskelige befolkning, hvor alle individer udviser fænotypiske variationer, der kan ses.
Arter, der ikke har haft genetisk variation og har ensartede populationer, er mere tilbøjelige til at uddø, både på grund af årsager, der kommer fra miljøet, såvel som dem, der er forårsaget af menneskers aktivitet.
Diversitet på artsniveau
Hvis vi går stigende i niveauet for organisering af stof, er det muligt at analysere egenskaber ved biodiversitet hvad angår arter. Biodiversitet er et almindeligt studieobjekt af økologer og bevaringsbiologer på dette niveau.
Diversitet over artsniveau
Biodiversitetskarakteristika kan fortsat analyseres over artsniveauet. Dette er under hensyntagen til andre niveauer af taksonomisk klassifikation såsom slægter, familier, ordener og andre. Dette er dog mere almindeligt i undersøgelser, der er knyttet til palæontologi.
Det er således muligt at gå op i skala for at opnå betydningen af biodiversitet, indtil vi kan opnå sammenligningerne fra biogeografi, som ikke er andet end anerkendelsen af et væld af forskelle mellem arter i store geografiske områder.
Hvordan måles biodiversitet?
For biologers vedkommende er det relevant at have parametre, der letter kvantificeringen af biodiversiteten. For at betragte dette arbejde som afsluttet, er der forskellige metoder, det kan endda måles fra et teoretisk eller funktionelt synspunkt.
Funktionelle måleskalaer indeholder genetisk, arts- og økosystemdiversitet, fra laveste til højeste. Det teoretiske synspunkt er baseret på alfa-, beta- og gammadiversitet. På samme måde kan et fællesskab evalueres gennem beskrivelsen af dets fysiske egenskaber.
Det er sædvanligt at bruge statistiske indekser, som artsdiversiteten kan måles med. Disse tager to vigtige mål, som er det samlede antal arter i prøven og den relative mængde af dem. Dernæst vil vi beskrive de mål og indeks, der er mest brugt af økologer.
Alfa-, beta- og gammadiversitet
Alfa-, beta- og gammadiversitet er de tre diversitetsskalaer, der er anerkendt af IUCN, som står for International Union for Conservation of Nature. Denne opfattelse blev foreslået af planteøkolog Robert Harding Whittaker i 1960'erne og er stadig gyldig i dag.
Alfa-diversitet er det udtryk, der bruges til at betegne arter på lokalt niveau, det vil sige inden for et habitat eller et økologisk samfund. Beta er forskellen i artssammensætning mellem samfund. Endelig er gamma antallet af arter på regionalt niveau.
Denne opdeling giver dog gener, når det kommer til at definere lokalområdet, og hvordan en region objektivt skal afgrænses, ud over blotte politiske grænser, der biologisk set ikke har nogen betydning. Forhøjelsen af disse grænser er påvirket af undersøgelsesspørgsmålet og af den involverede gruppe, hvorfor de tidligere spørgsmål ikke kan have et åbenlyst svar.
I det meste af økologisk forskning, der beskæftiger sig med biodiversitetstræk, lægges der vægt på alfa-diversitet. Dernæst vil vi forklare nogle eksempler på biodiversitet.
alfa diversitet
Alfa-diversitet er normalt eksponeret i krav til artsrigdom og artsjævnhed. Under en prøveudtagning repræsenterer området eller zonen, som forskeren vælger, et helt samfund. Derfor er at lave en liste over antallet og navnet på de arter, der lever i det, det første skridt til at kunne måle karakteristikaene for biodiversiteten i et område.
Antallet af arter fundet inden for et samfund eller område er artsrigdommen. Når disse data er kendt, skal andre elementer studeres, såsom fx taksonomisk unikhed, taksonomisk diversitet, økologisk betydning og interaktioner mellem arter, blandt andre.
Normalt stiger artsrigdommen, og biodiversiteten generelt, efterhånden som det område, vi studerer, udvides, eller når vi bevæger os fra større til mindre længde- og breddegrad mod ækvator.
Det skal tages i betragtning, at ikke alle arter er med til at sikre mangfoldigheden i området på samme måde. Fra et økologisk perspektiv er de forskellige dimensioner af biodiversitet repræsenteret af antallet af trofiske niveauer og mangfoldigheden af livscyklusser, der bidrager på en differentieret måde.
Eksistensen af nogle arter i området har kapacitet til at øge niveauet af diversitet i et økologisk samfund, mens andre ikke gør.
beta-diversitet
Beta-diversitet er et mål for den mangfoldighed, der fanges mellem fællesskaber. Det er et mål for rækkevidden og graden af ændring i arter på tværs af en gradient eller fra et habitat til et andet. En af aktiviteterne ved denne type måling er at studere sammenligningen af diversitet på skråningen af et bjerg. Beta-diversitet tager også højde for den tidsmæssige ændring i artssammensætning.
gamma-diversitet
Gamma diversitet er den, hvis funktion er at kvantificere diversitet på et højere rumligt niveau. Det er den, der beskæftiger sig med at forklare mangfoldigheden af arter inden for et bredt geografisk område. Normalt viser det sig at være alfa-diversiteten og graden af beta-differentiering mellem dem.
På denne måde viser gamma-diversitet sig at være den hastighed, hvormed yderligere arter findes og deres geografiske substitution studeres.
Indeks for artsdiversitet
I økologi er mangfoldighedsindekser meget brugt for at kvantificere det ved hjælp af matematiske variable.
Et mangfoldighedsindeks er konceptualiseret som en statistisk oversigt, der bruges til at måle det samlede antal lokale arter, der lever i forskellige habitater. Indekset kan repræsenteres som en dominans eller som en aktie, og vi skal tale om de mest brugte.
Shannon Diversity Index
Shannon-indekset eller Shannon-Weaver-indekset bruges almindeligvis til at måle specifik biodiversitet. Det er repræsenteret af et H', og indeksværdierne varierer kun mellem positive tal. I de fleste økosystemer er indeksene vurderet mellem 2 og 4.
Værdier under 2 anses for at have relativt lille diversitet, som det er tilfældet med ørkenens økosystem. På den anden side indikerer værdier større end 3 eksistensen af et højt niveau af diversitet, som det er tilfældet med skoven eller Tropisk klima eller et rev.
For at beregne værdien af dette indeks tages der hensyn til antallet af arter, som er det, vi kalder rigdom, og deres relative antal, som vi kalder overflod. Indeksets maksimale værdi er normalt tæt på 5, og minimumsværdien er 0, hvilket er det sted, hvor der kun findes arter, hvilket betyder, at der ikke er nogen diversitet. Et økosystem med et Shannon-indeks på 0 kan være en monokultur.
Simpson diversitetsindeks
Simpsons indeks er det, der er repræsenteret af et bogstav D, og det estimerer sandsynligheden for, at to tilfældigt udvalgte individer fra en prøve tilhører den samme art eller til en anden taksonomisk kategori.
På samme måde udtrykkes Simpson diversitetsindekset som 1 – D. Så er værdierne mellem 0 og 1 og omvendt til det foregående indeks udtrykker det sandsynligheden for, at to tilfældigt udvalgte individer indgår i forskellige arter.
En anden måde at angive det på er ved hjælp af et gensidigt indeks, der er repræsenteret som 1/D. På denne måde udtrykker værdien af 1 eksistensen af et samfund, der kun har én art. Hvis værdien stiger, er det en indikation af, at der er større diversitet.
Selvom Shannon- og Simpson-indekserne er de mest almindeligt anvendte i den økologiske litteratur, er der andre, såsom Margalef-, McIntosh- og Pielou-indekset, blandt andre.
Hvorfor skal vi kvantificere biodiversitet?
Biodiversitetsmålinger er essentielle, hvis du har til hensigt at have data om variationer i mangfoldigheden i henhold til ændringer i miljøet, der skader økosystemer, uanset om de er forårsaget naturligt eller af menneskers handlinger. .
Grunden til at måle biodiversitet er at verificere konsekvenserne af udviklingen af liv på Jorden, som begyndte for omkring 3.5 milliarder år siden, og i al den tid har levende væsener givet anledning til forskellige former for liv, som observeres på planeten i dag.
Derfor har de forskellige evolutionsprocesser været ansvarlige for dette enorme antal levende væsener, takket være frigørelsen af konkurrence, økologisk divergens og co-evolution.
