A biodiverzitás egy olyan kifejezés, amelyet a biológiai sokféleség megjelölésére használnak, amely valójában egy olyan élőhely, ahol kimutatták, hogy létezik egy vagy több meghatározott élőlényosztály, és ebben a cikkben a következőkkel fogunk foglalkozni. a biológiai sokféleség jellemzői.
Mi a biodiverzitás?
A kifejezés a szerves lények sok eleméhez és változójához kapcsolódik. A biodiverzitás fogalma több szintről is felfogható, legyen az taxonómiai, funkcionális, filogenetikai, genetikai vagy trofikus szintről, és mindegyik a biodiverzitás jellemzői közé tartozik.
Egy olyan területről beszélünk, amelyet egyetlen korai életkorú faj, de evolúciós szempontból olyan, genetikailag homogén példányok laknak, amelyek kis földrajzi területeken és egy szűk élőhely-tartományban szétszóródtak. alacsony intenzitású biodiverzitású ökoszisztéma.
A biodiverzitás fogalma azt jelenti, hogy egy területen egy területen belül különböző fajok, valamint azok biológiai változatossága található. Ezzel szemben egy olyan élőhely, amely több fajjal rendelkezik, amelyek egy része ősi, mások szakosodási folyamatát a közelmúltban igazolták, és amelynek genetikai anyaga heterogén és elterjedt, nagy diverzitású régió lenne.
Az alacsony vagy magas biológiai sokféleségre való hivatkozás azonban relatív kifejezés. Emiatt számos mutató és paraméter létezik, amelyeken keresztül egy terület diverzitása számszerűsíthető, mint például a Shannon- vagy a Simpson-index. Ha ezekre alapozunk, akkor azt fogjuk megfigyelni, hogy az élőlények eloszlása nem homogén a világon.
A biodiverzitás jellemzői közé tartozik, hogy minél közelebb kerülünk a trópusi régiókhoz, annál nagyobb a diverzitás mértéke. Az a biodiverzitás jellemzői két, egymást kiegészítő tudományág, az ökológia és az evolúcióbiológia segítségével tanulmányozhatók. Az ökológia hívei különösen a helyi diverzitást befolyásoló, rövid időn belül ható tényezőkre fókuszálnak.
Míg az evolúcióbiológusok ezzel szemben a magasabb időskálákra összpontosítanak, és többek között azokra az eseményekre összpontosítanak, amelyek kihalást, alkalmazkodást és fajképződést okoztak.
Kimutatták, hogy az elmúlt 50 évben az emberi lények jelenléte, a globális felmelegedés és különféle tényezők jelentős számú faj elterjedését és diverzitását voltak képesek megváltoztatni. A biodiverzitás jellemzőinek ismerete és számszerűsítése elengedhetetlen eleme a megfigyelt problémák megoldását célzó hipotézisek megfogalmazásának.
A biodiverzitás definíciója
Az első kutató, aki az ökológiai irodalomban használta a biodiverzitás kifejezést, E. O Wilson volt 1988-ban. A biológiai sokféleség fogalma azonban a XNUMX. század óta fejlesztés alatt áll, és ma is széles körben használják. A biodiverzitás az életformák sokféleségét jelenti. Az anyag szerveződésének minden szintjére kiterjed, és lehetséges, hogy evolúciós vagy funkcionális ökológiai szempontból osztályozzák.
Vagyis a diverzitást nem csak a fajok számával lehet érteni. A más taxonómiai és környezeti szinteken megfigyelt változékonyság is hatással van, amint azt a bejegyzés további részeiben kifejtjük.
A biodiverzitás jellemzőit Arisztotelész óta vizsgálják. Az élet eredetének tanulmányozása iránti kíváncsiság és a sorrend meghatározásának igénye arra késztette a filozófusokat, hogy tanulmányozzák az élet különböző formáit, és önkényes osztályozási rendszereket hozzanak létre. Ily módon születtek meg a szisztematika és a taxonómia tudományában, tehát a sokféleség elemzésében.
A biodiverzitás típusai
Ami A biodiverzitás típusai, a biológiai sokféleségnek számos jellemzője van, és mindegyikre külön fejezetekben fogunk hivatkozni, Mik a biodiverzitás jellemzői?
genetikai változatosság
A biológiai sokféleség különböző léptékben vizsgálható, kezdve a genetikával. Egy organizmus több ezer génből áll, amelyek a sejtek belsejében lévő DNS-ben vannak csoportosítva.
A gén megtalálásának különböző módjai, amelyeket alléloknak nevezünk, és az egyedek közötti kromoszómák diverzifikációja alkotja a genetikai sokféleséget. Egy kis populáció, amelynek tagjai között homogén genom van, némileg változatos.
Az azonos fajhoz tartozó egyedek között fellelhető genetikai variáció számos folyamat, például rekombinációk, génállomány izoláció, mutációk, gradiensek, lokális szelektív nyomások következménye lehet, többek között.
A differenciálódás az evolúció és az alkalmazkodások születésének alapjává válik. A változó populáció lehet a környezeti feltételek változásának eredménye, de csekély változás oka lehet a populáció csökkenése, vagy bizonyos szélsőséges esetekben egy faj lokális kihalását okozhatja.
Hasonlóképpen, az egyedpopuláció genetikai módosulásának mértékének ismerete elengedhetetlen a hatékony fajvédelmi tervek megvalósításához, mivel ez a paraméter befolyásolja a faj ellenálló képességét és perzisztenciáját.
egyéni sokszínűség
Az anyag szerveződésének ezen a szintjén eltéréseket találhatunk az egyes szervezetek anatómiája, fiziológiája és viselkedése tekintetében.
A népesség sokfélesége
A biológiában a populációt olyan egyedek halmazaként határozzák meg, amelyek ugyanannak a fajnak a részei, amelyek időben és térben együtt élnek, és potenciálisan képesek szaporodni.
Ha populációszintről beszélünk, akkor az említett populációt alkotó egyedek genetikai módosulása homokszemcséit úgy helyezi el, hogy a biológiai sokféleség létezzen, és ismét egy adaptív evolúció alapját képezi. Konkrét példa erre maga az emberi populáció, amelyben minden egyed fenotípusos eltéréseket mutat, amelyek láthatók.
Azok a fajok, amelyeknek nem volt genetikai változatossága és egységes populációja, hajlamosabbak a kihalásra, mind a környezetből, mind az emberi tevékenységből eredő okok miatt.
Diverzitás fajszinten
Ha felfelé megyünk az anyag szerveződési szintjén, akkor elemezhető a a biodiverzitás jellemzői fajok tekintetében. A biodiverzitás az ökológusok és a természetvédelmi biológusok gyakori kutatási tárgya ezen a szinten.
Fajszint feletti diverzitás
A biodiverzitás jellemzői a fajszint felett továbbra is elemezhetők. Ez a rendszertani besorolás más szintjei, például nemzetségek, családok, rendek és mások figyelembevételével történik. Ez azonban gyakoribb azokban a vizsgálatokban, amelyek a paleontológiához kapcsolódnak.
Így lehetőség van léptékben feljebb lépni, megszerezni a biodiverzitás jelentése, amíg el nem érjük a biogeográfia által végzett összehasonlításokat, ami nem más, mint a nagy földrajzi régiókban található fajok közötti rengeteg különbség felismerése.
Hogyan mérik a biológiai sokféleséget?
A biológusok esetében az a lényeges, hogy legyenek olyan paraméterek, amelyek megkönnyítik a biodiverzitás számszerűsítését. Ennek a munkának a befejezettnek tekintéséhez különböző módszertanok léteznek, akár elméleti vagy funkcionális szempontból is mérhető.
A funkcionális mérési skálák genetikai, faji és ökoszisztéma-diverzitást tartalmaznak, a legalacsonyabbtól a legmagasabbig. Az elméleti nézőpont az alfa, béta és gamma diverzitáson alapul. Ugyanígy egy közösséget is lehet értékelni, fizikai tulajdonságainak leírásán keresztül.
Szokásos statisztikai mutatókat használni, amelyekkel a fajok diverzitása mérhető. Ezeknek két fontos mértéke van, ezek a mintában lévő fajok összlétszáma és relatív abundanciája. Ezután leírjuk az ökológusok által leggyakrabban használt mértékeket és mutatókat.
Alfa, béta és gamma változatosság
Az alfa-, béta- és gamma-diverzitás az a három diverzitási skála, amelyet az IUCN, azaz a Nemzetközi Természetvédelmi Unió (International Union for Conservation of Nature) ismer el. Ezt a nézőpontot Robert Harding Whittaker növényökológus javasolta az 1960-as években, és ma is érvényes.
Az alfa-diverzitás kifejezés a fajok helyi szintű, azaz élőhelyen vagy ökológiai közösségen belüli megjelölésére szolgál. A béta a közösségek fajösszetételének különbsége. Végül a gamma a fajok száma regionális szinten.
Ez a felosztás azonban kényelmetlenséget okoz a helyi terület meghatározásában, és a régió objektív behatárolása során, túl a puszta politikai korlátokon, amelyeknek biológiailag nincs jelentősége. E határok emelését a vizsgálati kérdés és az érintett csoport befolyásolja, ami miatt az előző kérdésekre nem lehet egyértelmű válasz.
A biodiverzitás jellemzőivel foglalkozó ökológiai kutatások többségében fontosnak tartják az alfa-diverzitást. Ezután néhányat elmagyarázunk példák a biológiai sokféleségre.
alfa diverzitás
Az alfa-diverzitás általában a fajgazdagsági és fajegyenletességi követelményekben mutatkozik meg. A mintavétel során a tudós által kiválasztott terület vagy zóna egy egész közösséget képvisel. Ezért az ott élő fajok számának és nevének listázása az első lépés annak érdekében, hogy meg lehessen mérni egy terület biodiverzitásának jellemzőit.
Az egy közösségben vagy területen található fajok száma a fajgazdagságot jelenti. Ha ezek az adatok ismertek, más elemeket is tanulmányozni kell, mint például a taxonómiai egyediséget, a taxonómiai diverzitást, az ökológiai jelentőségét és a fajok közötti kölcsönhatásokat.
Általában a fajok gazdagsága és általában a biológiai sokféleség növekszik, ahogy a vizsgált terület tágul, vagy amikor a nagyobb hosszúságról és szélességről az Egyenlítő felé haladunk.
Figyelembe kell venni, hogy nem minden faj segíti egyformán a diverzitást a területen. Ökológiai szempontból a biodiverzitás különböző dimenzióit a trofikus szintek száma és az életciklusok változatossága jelenti, amelyek differenciált módon járulnak hozzá.
Egyes fajok jelenléte a területen képes növelni egy ökológiai közösség diverzitásának szintjét, míg másoké nem.
béta változatosság
A béta változatosság a közösségek közötti sokféleség mértéke. Ez a fajok változásának tartományának és mértékének mérőszáma egy gradiensben vagy egyik élőhelyről a másikra. Az ilyen típusú mérések egyik tevékenysége a diverzitás összehasonlításának vizsgálata egy hegy lejtőjén. A béta diverzitás figyelembe veszi a fajösszetétel időbeli változását is.
gamma diverzitás
A gamma-diverzitás az, amelynek feladata a sokféleség számszerűsítése magasabb térbeli szinten. Ez az, amely a fajok sokféleségének magyarázatával foglalkozik széles földrajzi tartományon belül. Általában kiderül, hogy az alfa-diverzitás és a köztük lévő béta-differenciálódás mértéke.
Ily módon a gamma-diverzitás az a sebesség, amellyel további fajokat találnak, és vizsgálják földrajzi helyettesítésüket.
Fajdiverzitási indexek
Az ökológiában a diverzitásindexeket széles körben használják annak matematikai változók segítségével történő számszerűsítésére.
A diverzitási index egy statisztikai összegzés, amelyet a különböző élőhelyeken élő helyi fajok teljes számának mérésére használnak. Az index ábrázolható dominanciaként vagy részvényként, és a leggyakrabban használtakról lesz szó.
Shannon diverzitási index
A Shannon-indexet vagy Shannon-Weaver-indexet általában a specifikus biológiai sokféleség mérésére használják. Ezt egy H' jelöli, és az indexértékek csak pozitív számok között mozognak. A legtöbb ökoszisztémában az indexek értéke 2 és 4 között van.
A 2 alatti értékek viszonylag csekély diverzitásúnak tekinthetők, mint ahogyan az is sivatagi ökoszisztéma. Másrészt a 3-nál nagyobb értékek magas szintű diverzitás meglétét jelzik, mint például az erdő ill. Trópusi éghajlat vagy egy zátony.
Ennek az indexnek az értékének kiszámításához figyelembe vesszük a fajok számát, amit gazdagságnak nevezünk, és relatív számát, amit abundanciának nevezünk. Az index maximális értéke általában közel 5, a minimális értéke pedig 0, vagyis az a hely, ahol csak fajok léteznek, vagyis nincs diverzitás. Egy 0 Shannon-indexű ökoszisztéma lehet monokultúra.
Simpson diverzitási index
A Simpson-index a D betűvel jelölt index, és megbecsüli annak valószínűségét, hogy egy mintából véletlenszerűen kiválasztott két egyed ugyanahhoz a fajhoz vagy egy másik taxonómiai kategóriába tartozik.
Ugyanígy a Simpson-diverzitási indexet 1 – D-vel fejezzük ki. Ekkor az értékek 0 és 1 között vannak, és az előző indexhez képest megfordítva azt a valószínűséget fejezi ki, hogy két véletlenszerűen kiválasztott egyed különböző fajokhoz tartozik.
Egy másik módja ennek megállapítására egy reciprok index segítségével, amelyet 1/D-vel ábrázolunk. Ily módon az 1 értéke egy olyan közösség létezését fejezi ki, amelynek csak egy faja van. Ha az érték növekszik, az azt jelzi, hogy nagyobb a diverzitás.
Bár az ökológiai irodalomban a Shannon- és Simpson-indexek a leggyakrabban használtak, vannak mások, mint például a Margalef-, McIntosh- és Pielou-index.
Miért kell számszerűsítenünk a biológiai sokféleséget?
A biodiverzitás mérése elengedhetetlen, ha adatokat kíván szerezni a diverzitás ingadozásairól, a környezet változásai alapján, amelyek károsítják az ökoszisztémákat, akár természetes, akár emberi tevékenység okozza.
A biodiverzitás mérésének oka az, hogy ellenőrizzük a földi élet evolúciójának következményeit, amely körülbelül 3.5 milliárd éve kezdődött, és ezalatt az élőlények különböző életformákat hoztak létre, amelyek ma megfigyelhetők a bolygón.
Ezért a különböző evolúciós folyamatok felelősek ezért a hatalmas számú élőlényért, köszönhetően a verseny felszabadulásának, az ökológiai eltéréseknek és a koevolúciónak.
