Η βιοποικιλότητα είναι μια έκφραση που χρησιμοποιείται για να αναφέρεται στη βιολογική ποικιλότητα, η οποία στην πραγματικότητα είναι ένας βιότοπος στον οποίο έχει αποδειχθεί ότι υπάρχει μία ή περισσότερες συγκεκριμένες κατηγορίες έμβιων όντων και σε αυτό το άρθρο θα ασχοληθούμε με χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας.
Τι είναι η Βιοποικιλότητα;
Ο όρος σχετίζεται με τα πολλά στοιχεία και τις μεταβλητές που έχουν τα οργανικά όντα. Η έννοια της βιοποικιλότητας μπορεί να γίνει κατανοητή από διάφορα επίπεδα, είτε από ταξινομικό, λειτουργικό, φυλογενετικό, γενετικό ή τροφικό επίπεδο και όλα αυτά αποτελούν μέρος των χαρακτηριστικών της βιοποικιλότητας.
Μια περιοχή που κατοικείται από ένα μεμονωμένο είδος πρώιμης ηλικίας, αλλά από εξελικτική άποψη, από δείγματα γενετικά ομοιογενή που έχουν διασκορπιστεί σε μικρές γεωγραφικές περιοχές και ένα στενό εύρος ενδιαιτημάτων, λέγεται ότι είναι οικοσύστημα που έχει χαμηλής έντασης βιοποικιλότητα.
Η έννοια της βιοποικιλότητας σημαίνει ότι μια περιοχή περιέχει διαφορετικά είδη, καθώς και τη βιολογική τους ποικιλία, μέσα σε μια περιοχή. Αντίθετα, ένας βιότοπος που έχει πολλά είδη, μερικά από τα οποία μπορεί να είναι αρχαία, άλλα των οποίων η διαδικασία εξειδίκευσης έχει επαληθευτεί πρόσφατα, ο οποίος έχει γενετικό υλικό ετερογενές και έχει ευρεία εξάπλωση, θα ήταν μια περιοχή που έχει μεγάλη ποικιλότητα.
Ωστόσο, η αναφορά σε χαμηλή ή υψηλή βιοποικιλότητα είναι σχετικοί όροι. Για το λόγο αυτό, υπάρχουν αρκετοί δείκτες και παράμετροι μέσω των οποίων μπορεί να ποσοτικοποιηθεί η ποικιλομορφία μιας περιοχής, όπως ο δείκτης Shannon ή Simpson, μεταξύ άλλων. Αν βασιστούμε σε αυτά, θα παρατηρήσουμε ότι η κατανομή των ζωντανών όντων δεν είναι ομοιογενής στον κόσμο.
Αυτό που αποτελεί μέρος των χαρακτηριστικών της βιοποικιλότητας είναι ότι όσο πιο κοντά πλησιάζουμε στις τροπικές περιοχές, παρατηρείται υψηλότερο ποσοστό ποικιλότητας. ο χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας μπορούν να μελετηθούν χρησιμοποιώντας δύο κλάδους που είναι συμπληρωματικοί μεταξύ τους, την οικολογία και την εξελικτική βιολογία. Οι υποστηρικτές της οικολογίας εστιάζουν ιδιαίτερα στους παράγοντες που επηρεάζουν την τοπική ποικιλότητα και που δρουν σε σύντομες χρονικές περιόδους.
Ενώ οι εξελικτικοί βιολόγοι, από την άλλη πλευρά, επικεντρώνονται σε υψηλότερες χρονικές κλίμακες και επικεντρώνονται στα γεγονότα που προκάλεσαν μια εξαφάνιση, τη δημιουργία προσαρμογών και την ειδογένεση, μεταξύ άλλων.
Αυτό που έχει αποδειχθεί είναι ότι τα τελευταία 50 χρόνια, η παρουσία των ανθρώπων, η υπερθέρμανση του πλανήτη και διάφοροι παράγοντες ήταν ικανοί να αλλάξουν την κατανομή και την ποικιλότητα ενός σημαντικού αριθμού ειδών. Η γνώση και η ποσοτικοποίηση των χαρακτηριστικών της βιοποικιλότητας είναι απαραίτητα στοιχεία για τη διατύπωση υποθέσεων για την επίλυση των παρατηρούμενων προβλημάτων.
Ορισμός της βιοποικιλότητας
Ο πρώτος ερευνητής που χρησιμοποίησε τον όρο βιοποικιλότητα στην οικολογική βιβλιογραφία ήταν ο E. O Wilson, το 1988. Ωστόσο, η έννοια της βιολογικής ποικιλότητας αναπτύχθηκε από τον XNUMXο αιώνα και συνεχίζει να χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα. Η βιοποικιλότητα αναφέρεται στην ποικιλομορφία των μορφών ζωής. Εκτείνεται σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης της ύλης και είναι πιθανό να ταξινομηθεί από εξελικτική ή λειτουργική οικολογική άποψη.
Δηλαδή, η ποικιλότητα δεν μπορεί να γίνει κατανοητή μόνο ως προς τον αριθμό των ειδών. Η μεταβλητότητα που παρατηρείται σε άλλα ταξινομικά και περιβαλλοντικά επίπεδα ασκεί επίσης επιρροή, όπως θα εξηγήσουμε σε μελλοντικές ενότητες αυτής της ανάρτησης.
Τα χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας αποτέλεσαν αντικείμενο μελετών από την εποχή του Αριστοτέλη. Η περιέργεια να μελετήσουν την προέλευση της ζωής και η ανάγκη καθορισμού μιας τάξης οδήγησαν τους φιλοσόφους να μελετήσουν τις διαφορετικές μορφές ζωής και να καθιερώσουν αυθαίρετα συστήματα ταξινόμησης. Με αυτόν τον τρόπο γεννήθηκαν στις επιστήμες της συστηματικής και της ταξινόμησης, και ως εκ τούτου, στην ανάλυση της διαφορετικότητας.
Τύποι βιοποικιλότητας
Όσο για Τύποι βιοποικιλότητας, υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας και θα αναφερθούμε σε κάθε ένα από αυτά σε ξεχωριστές ενότητες, για να γνωρίζουμε Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας;
γενετική ποικιλότητα
Η βιολογική ποικιλότητα μπορεί να μελετηθεί σε διαφορετικές κλίμακες, ξεκινώντας από τη γενετική. Ένας οργανισμός αποτελείται από χιλιάδες γονίδια ομαδοποιημένα στο DNA του, το οποίο είναι συσκευασμένο μέσα στα κύτταρα.
Οι διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να βρεθεί ένα γονίδιο, οι οποίοι είναι γνωστοί ως αλληλόμορφα, και οι διαφοροποιήσεις στα χρωμοσώματα μεταξύ των ατόμων συνθέτουν τη γενετική ποικιλότητα. Ένας μικρός πληθυσμός, ο οποίος έχει ομοιογενές γονιδίωμα μεταξύ των μελών του, είναι κάπως διαφορετικός.
Η γενετική παραλλαγή που μπορεί να βρεθεί μεταξύ ατόμων που ανήκουν στο ίδιο είδος μπορεί να είναι η επίδραση μιας σειράς διεργασιών όπως ανασυνδυασμοί, απομόνωση γονιδιακής δεξαμενής, μεταλλάξεις, διαβαθμίσεις, τοπικές επιλεκτικές πιέσεις, μεταξύ άλλων φαινομένων.
Η διαφοροποίηση γίνεται η βάση για την εξέλιξη και για τη γέννηση προσαρμογών. Ένας μεταβλητός πληθυσμός μπορεί να είναι προϊόν αλλαγών στις περιβαλλοντικές συνθήκες, αλλά μικρή αλλαγή μπορεί να οφείλεται σε μείωση του πληθυσμού ή σε ορισμένες ακραίες περιπτώσεις να προκαλέσει τοπική εξαφάνιση ενός είδους.
Ομοίως, η δυνατότητα γνώσης του βαθμού γενετικής τροποποίησης ενός πληθυσμού ατόμων είναι απαραίτητη εάν πρόκειται να εφαρμοστούν αποτελεσματικά σχέδια διατήρησης των ειδών, καθώς αυτή η παράμετρος επηρεάζει την ανθεκτικότητα και την επιμονή του είδους.
ατομική διαφορετικότητα
Σε αυτό το επίπεδο οργάνωσης της ύλης, μπορούμε να βρούμε διαφοροποιήσεις όσον αφορά την ανατομία, τη φυσιολογία και τη συμπεριφορά σε μεμονωμένους οργανισμούς.
Πληθυσμιακή ποικιλομορφία
Στη βιολογία, οι πληθυσμοί ορίζονται ως ένα σύνολο ατόμων που αποτελούν μέρος του ίδιου είδους που συνυπάρχουν στο χρόνο και στο χώρο, και που μπορούν δυνητικά να αναπαραχθούν.
Αν μιλάμε για επίπεδο πληθυσμού, η γενετική τροποποίηση των ατόμων που αποτελούν τον εν λόγω πληθυσμό, βάζει τον κόκκο της άμμου έτσι ώστε να υπάρχει βιοποικιλότητα και, πάλι, αποτελεί τη βάση για να πραγματοποιηθεί μια προσαρμοστική εξέλιξη. Ένα συγκεκριμένο παράδειγμα αυτού είναι ο ίδιος ο ανθρώπινος πληθυσμός, στον οποίο όλα τα άτομα παρουσιάζουν φαινοτυπικές παραλλαγές που μπορούν να φανούν.
Είδη που δεν είχαν γενετική παραλλαγή και έχουν ομοιόμορφους πληθυσμούς τείνουν περισσότερο προς την εξαφάνιση, τόσο λόγω αιτιών που προέρχονται από το περιβάλλον όσο και λόγω αυτών που έχουν προκληθεί από τη δραστηριότητα των ανθρώπων.
Ποικιλότητα σε επίπεδο είδους
Αν πάμε ανοδικά στο επίπεδο οργάνωσης της ύλης, είναι δυνατό να αναλυθεί το χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας ως προς το είδος. Η βιοποικιλότητα είναι ένα κοινό αντικείμενο μελέτης από οικολόγους και βιολόγους διατήρησης σε αυτό το επίπεδο.
Ποικιλότητα πάνω από το επίπεδο του είδους
Τα χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας μπορούν να συνεχίσουν να αναλύονται πάνω από το επίπεδο του είδους. Αυτό συμβαίνει, λαμβάνοντας υπόψη άλλα επίπεδα ταξινομικής ταξινόμησης όπως γένη, οικογένειες, τάξεις και άλλα. Ωστόσο, αυτό είναι πιο κοινό σε μελέτες που συνδέονται με την παλαιοντολογία.
Έτσι, είναι δυνατό να ανεβείτε σε κλίμακα, να αποκτήσετε το έννοια της βιοποικιλότητας, μέχρι να μπορέσουμε να επιτύχουμε τις συγκρίσεις που κάνει η βιογεωγραφία, που δεν είναι τίποτα άλλο από την αναγνώριση πληθώρας διαφορών μεταξύ των ειδών σε μεγάλες γεωγραφικές περιοχές.
Πώς μετριέται η βιοποικιλότητα;
Στην περίπτωση των βιολόγων, αυτό που έχει σημασία είναι η ύπαρξη παραμέτρων που διευκολύνουν τον ποσοτικό προσδιορισμό της βιοποικιλότητας. Για να θεωρηθεί αυτή η εργασία ολοκληρωμένη, υπάρχουν διαφορετικές μεθοδολογίες, μπορεί ακόμη και να μετρηθεί από θεωρητική ή λειτουργική άποψη.
Οι κλίμακες λειτουργικής μέτρησης περιέχουν γενετική, ποικιλότητα ειδών και οικοσυστημάτων, από τη χαμηλότερη έως την υψηλότερη. Η θεωρητική άποψη βασίζεται στην ποικιλομορφία άλφα, βήτα και γάμμα. Με τον ίδιο τρόπο, μια κοινότητα μπορεί να αξιολογηθεί, μέσω της περιγραφής των φυσικών της ιδιοτήτων.
Είναι σύνηθες να χρησιμοποιούνται στατιστικοί δείκτες με τους οποίους μπορεί να μετρηθεί η ποικιλότητα των ειδών. Αυτά λαμβάνουν δύο σημαντικά μέτρα, τα οποία είναι ο συνολικός αριθμός των ειδών στο δείγμα και η σχετική αφθονία τους. Στη συνέχεια, θα περιγράψουμε τα μέτρα και τους δείκτες που χρησιμοποιούνται περισσότερο από τους οικολόγους.
Ποικιλομορφία άλφα, βήτα και γάμμα
Η ποικιλότητα άλφα, βήτα και γάμμα είναι οι τρεις κλίμακες ποικιλομορφίας που αναγνωρίζονται από την IUCN, η οποία σημαίνει Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης. Αυτή η άποψη προτάθηκε από τον φυτοοικολόγο Robert Harding Whittaker τη δεκαετία του 1960 και ισχύει μέχρι σήμερα.
Άλφα ποικιλότητα είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των ειδών σε τοπικό επίπεδο, δηλαδή εντός ενός οικοτόπου ή μιας οικολογικής κοινότητας. Βήτα είναι η διαφορά στη σύνθεση των ειδών μεταξύ των κοινοτήτων. Τέλος, γάμμα είναι ο αριθμός των ειδών σε περιφερειακό επίπεδο.
Ωστόσο, αυτή η διαίρεση δημιουργεί μια ταλαιπωρία όσον αφορά τον ορισμό της τοπικής περιοχής και τον τρόπο με τον οποίο μια περιοχή πρέπει να οριοθετηθεί αντικειμενικά, πέρα από απλά πολιτικά όρια που βιολογικά δεν έχουν καμία σημασία. Η αύξηση αυτών των ορίων επηρεάζεται από το ερώτημα της μελέτης και από την ομάδα που συμμετέχει, λόγω των οποίων οι προηγούμενες ερωτήσεις δεν μπορούν να έχουν προφανή απάντηση.
Στις περισσότερες οικολογικές έρευνες που ασχολούνται με τα χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας, δίνεται σημασία στην άλφα ποικιλότητα. Στη συνέχεια θα εξηγήσουμε μερικά παραδείγματα βιοποικιλότητας.
άλφα ποικιλομορφία
Η ποικιλότητα άλφα συνήθως εκτίθεται σε απαιτήσεις πλούτου ειδών και ομοιότητας ειδών. Κατά τη διάρκεια μιας δειγματοληψίας που πραγματοποιήθηκε, η περιοχή ή η ζώνη που επιλέγει ο επιστήμονας αντιπροσωπεύει μια ολόκληρη κοινότητα. Επομένως, η δημιουργία μιας λίστας με τον αριθμό και το όνομα των ειδών που κατοικούν είναι το πρώτο βήμα για να μπορέσουμε να μετρήσουμε τα χαρακτηριστικά της βιοποικιλότητας μιας περιοχής.
Ο αριθμός των ειδών που βρίσκονται σε μια κοινότητα ή περιοχή είναι ο πλούτος των ειδών. Όταν αυτά τα δεδομένα είναι γνωστά, πρέπει να μελετηθούν και άλλα στοιχεία, όπως, για παράδειγμα, η ταξινομική μοναδικότητα, η ταξινομική ποικιλομορφία, η οικολογική σημασία και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ειδών, μεταξύ άλλων.
Συνήθως, ο πλούτος των ειδών και γενικότερα η βιοποικιλότητα αυξάνεται καθώς η περιοχή που μελετάμε επεκτείνεται ή όταν μετακινούμαστε από μεγαλύτερο σε μικρότερο γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος προς τον ισημερινό.
Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι δεν βοηθούν όλα τα είδη με τον ίδιο τρόπο στην ύπαρξη ποικιλότητας στην περιοχή. Από οικολογική άποψη, οι διαφορετικές διαστάσεις της βιοποικιλότητας αντιπροσωπεύονται από τον αριθμό των τροφικών επιπέδων και την ποικιλία των κύκλων ζωής που συμβάλλουν με διαφοροποιημένο τρόπο.
Η ύπαρξη κάποιων ειδών στην περιοχή έχει την ικανότητα να αυξήσει το επίπεδο ποικιλότητας μιας οικολογικής κοινότητας, ενώ άλλων όχι.
βήτα ποικιλομορφία
Η βήτα ποικιλομορφία είναι ένα μέτρο της ποικιλομορφίας που καταγράφεται μεταξύ των κοινοτήτων. Είναι ένα μέτρο του εύρους και του βαθμού αλλαγής των ειδών σε μια κλίση ή από τον ένα βιότοπο στον άλλο. Μία από τις δραστηριότητες αυτού του τύπου μέτρησης είναι η μελέτη της σύγκρισης της ποικιλότητας στην πλαγιά ενός βουνού. Η βήτα ποικιλότητα λαμβάνει επίσης υπόψη τη χρονική αλλαγή στη σύνθεση των ειδών.
γάμμα ποικιλομορφία
Η ποικιλότητα γάμμα είναι αυτή της οποίας η λειτουργία είναι να ποσοτικοποιήσει την ποικιλότητα σε υψηλότερο χωρικό επίπεδο. Είναι αυτός που ασχολείται με την εξήγηση της ποικιλότητας των ειδών σε ένα ευρύ γεωγραφικό εύρος. Συνήθως αποδεικνύεται ότι είναι αυτή της άλφα ποικιλομορφίας και του βαθμού βήτα διαφοροποίησης μεταξύ τους.
Με αυτόν τον τρόπο, η ποικιλότητα γάμμα αποδεικνύεται ότι είναι ο ρυθμός με τον οποίο εντοπίζονται επιπλέον είδη και μελετάται η γεωγραφική τους υποκατάσταση.
Δείκτες ποικιλότητας ειδών
Στην οικολογία, οι δείκτες ποικιλότητας χρησιμοποιούνται ευρέως, προκειμένου να ποσοτικοποιηθεί χρησιμοποιώντας μαθηματικές μεταβλητές.
Ένας δείκτης ποικιλότητας θεωρείται ως μια στατιστική περίληψη που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του συνολικού αριθμού τοπικών ειδών που ζουν σε διαφορετικούς οικοτόπους. Ο δείκτης μπορεί να αναπαρασταθεί ως κυριαρχία ή ως μετοχικό κεφάλαιο και θα μιλήσουμε για τους πιο χρησιμοποιούμενους.
Δείκτης ποικιλομορφίας Shannon
Ο δείκτης Shannon ή ο δείκτης Shannon-Weaver, χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της συγκεκριμένης βιοποικιλότητας. Αντιπροσωπεύεται από ένα H' και οι τιμές του δείκτη κυμαίνονται μόνο μεταξύ θετικών αριθμών. Στα περισσότερα οικοσυστήματα οι δείκτες αποτιμώνται μεταξύ 2 και 4.
Οι τιμές κάτω από το 2 θεωρούνται ότι έχουν σχετικά μικρή ποικιλομορφία, όπως συμβαίνει οικοσύστημα της ερήμου. Από την άλλη πλευρά, τιμές μεγαλύτερες από 3 υποδηλώνουν την ύπαρξη υψηλού επιπέδου ποικιλομορφίας, όπως στην περίπτωση του δάσους ή Τροπικό κλίμα ή έναν ύφαλο.
Για να υπολογιστεί η τιμή αυτού του δείκτη, λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός των ειδών, που ονομάζουμε πλούτος, και ο σχετικός αριθμός τους, που ονομάζουμε αφθονία. Η μέγιστη τιμή του δείκτη είναι συνήθως κοντά στο 5 και η ελάχιστη τιμή είναι το 0, που είναι το μέρος όπου υπάρχουν μόνο είδη, που σημαίνει ότι δεν υπάρχει ποικιλότητα. Ένα οικοσύστημα με δείκτη Shannon 0 μπορεί να είναι μονοκαλλιέργεια.
Δείκτης ποικιλομορφίας Simpson
Ο δείκτης Simpson είναι αυτός που αντιπροσωπεύεται από ένα γράμμα D και υπολογίζει την πιθανότητα δύο άτομα που επιλέγονται τυχαία από ένα δείγμα να ανήκουν στο ίδιο είδος ή σε άλλη ταξινομική κατηγορία.
Με τον ίδιο τρόπο, ο δείκτης ποικιλότητας Simpson εκφράζεται ως 1 – D. Τότε οι τιμές είναι μεταξύ 0 και 1 και, αντίστροφα από τον προηγούμενο δείκτη, εκφράζει την πιθανότητα δύο τυχαία επιλεγμένα άτομα να αποτελούν μέρος διαφορετικών ειδών.
Ένας άλλος τρόπος για να το δηλώσετε είναι μέσω ενός αμοιβαίου δείκτη που αναπαρίσταται ως 1/D. Με αυτόν τον τρόπο, η τιμή του 1 εκφράζει την ύπαρξη μιας κοινότητας που έχει μόνο ένα είδος. Εάν η τιμή αυξάνεται, είναι ένδειξη ότι υπάρχει μεγαλύτερη ποικιλομορφία.
Αν και οι δείκτες Shannon και Simpson είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι στην οικολογική βιβλιογραφία, υπάρχουν και άλλοι, όπως ο δείκτης Margalef, McIntosh και Pielou, μεταξύ άλλων.
Γιατί πρέπει να ποσοτικοποιούμε τη βιοποικιλότητα;
Οι μετρήσεις βιοποικιλότητας είναι απαραίτητες εάν σκοπεύετε να έχετε δεδομένα για τις διακυμάνσεις της ποικιλότητας, σύμφωνα με τις αλλαγές στο περιβάλλον που βλάπτουν τα οικοσυστήματα, είτε προκαλούνται φυσικά είτε από τη δράση των ανθρώπων.
Ο λόγος για τη μέτρηση της βιοποικιλότητας είναι η επαλήθευση των συνεπειών της εξέλιξης της ζωής στη Γη, η οποία ξεκίνησε πριν από περίπου 3.5 δισεκατομμύρια χρόνια και σε όλο αυτό το διάστημα, τα έμβια όντα δημιούργησαν διαφορετικές μορφές ζωής, που παρατηρούνται στον πλανήτη σήμερα.
Επομένως, οι διαφορετικές διαδικασίες εξέλιξης είναι υπεύθυνες για αυτόν τον τεράστιο αριθμό έμβιων όντων, χάρη στην απελευθέρωση του ανταγωνισμού, της οικολογικής απόκλισης και της συνεξέλιξης.
