ลักษณะความหลากหลายทางชีวภาพ ประเภท และอื่นๆ

ความหลากหลายทางชีวภาพ เป็นสำนวนที่ใช้อ้างถึงความหลากหลายทางชีวภาพ ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นที่อยู่อาศัย ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีสิ่งมีชีวิตประเภทหนึ่งหรือหลายประเภท และในบทความนี้ เราจะพูดถึง คุณสมบัติของความหลากหลายทางชีวภาพ

ความหลากหลายทางชีวภาพคืออะไร?

คำนี้เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบและตัวแปรมากมายที่สิ่งมีชีวิตอินทรีย์มี แนวคิดเรื่องความหลากหลายทางชีวภาพสามารถเข้าใจได้จากหลายระดับ ไม่ว่าจะเป็นจากระดับอนุกรมวิธาน การทำงาน สายวิวัฒนาการ พันธุกรรม หรือโภชนาการ และทั้งหมดนี้เป็นส่วนหนึ่งของลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพ

พื้นที่ที่เป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวที่อายุยังน้อย แต่จนถึงมุมมองวิวัฒนาการ โดยตัวอย่างที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเป็นเนื้อเดียวกันที่กระจายตัวไปตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดเล็กและช่วงที่อยู่อาศัยที่แคบ กล่าวกันว่า เป็นพื้นที่ ระบบนิเวศที่มีความหลากหลายทางชีวภาพในระดับต่ำ

แนวคิดเรื่องความหลากหลายทางชีวภาพหมายความว่าพื้นที่หนึ่งประกอบด้วยสปีชีส์ที่แตกต่างกัน รวมถึงความผันแปรทางชีวภาพภายในพื้นที่ ในทางตรงกันข้าม แหล่งที่อยู่อาศัยที่มีหลายสายพันธุ์ บางชนิดอาจจะเป็นแบบโบราณ อื่นๆ ที่มีการตรวจสอบกระบวนการเฉพาะทางเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งมีสารพันธุกรรมที่ต่างกันและมีการกระจายในวงกว้าง จะเป็นภูมิภาคที่มีความหลากหลายสูง

อย่างไรก็ตาม การอ้างอิงถึงความหลากหลายทางชีวภาพต่ำหรือสูงเป็นคำที่สัมพันธ์กัน ด้วยเหตุผลนี้ มีดัชนีและพารามิเตอร์หลายตัวที่สามารถวัดความหลากหลายของพื้นที่ได้ เช่น ดัชนีแชนนอนหรือซิมป์สัน เป็นต้น ถ้าเรายึดตามพวกมัน เราจะสังเกตว่าการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในโลกนี้ไม่เหมือนกัน

ส่วนหนึ่งของลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพคืออัตราความหลากหลายที่สูงขึ้นสามารถพบได้เมื่อเราเข้าใกล้เขตร้อน ดิ ลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพ พวกเขาสามารถศึกษาได้โดยใช้สองสาขาวิชาที่ประกอบกัน ได้แก่ นิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการ ผู้สนับสนุนด้านนิเวศวิทยาให้ความสนใจเป็นพิเศษกับปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความหลากหลายในท้องถิ่นและที่กระทำในช่วงเวลาสั้นๆ

ในขณะที่นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการมุ่งเน้นไปที่ช่วงเวลาที่สูงขึ้นและมุ่งเน้นไปที่เหตุการณ์ที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ การสร้างการดัดแปลง และการเก็งกำไร และอื่นๆ

สิ่งที่แสดงให้เห็นคือในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา การมีอยู่ของมนุษย์ ภาวะโลกร้อน และปัจจัยต่างๆ สามารถเปลี่ยนแปลงการกระจายและความหลากหลายของสปีชีส์จำนวนมากได้ ความรู้และการหาปริมาณของลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการกำหนดสมมติฐานเพื่อแก้ปัญหาที่สังเกตได้

คำจำกัดความของความหลากหลายทางชีวภาพ

นักวิจัยคนแรกที่ใช้คำว่าความหลากหลายทางชีวภาพในวรรณคดีนิเวศวิทยาคือ อี. โอ วิลสัน ในปี 1988 อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องความหลากหลายทางชีวภาพได้รับการพัฒนาตั้งแต่ศตวรรษที่ XNUMX และยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายมาจนถึงทุกวันนี้ ความหลากหลายทางชีวภาพหมายถึงความหลากหลายของรูปแบบชีวิต มันขยายไปถึงทุกระดับของการจัดระเบียบของสสาร และเป็นไปได้ว่ามันถูกจำแนกจากมุมมองของระบบนิเวศทางวิวัฒนาการหรือเชิงฟังก์ชัน

นั่นคือ ความหลากหลายไม่สามารถเข้าใจได้ในแง่ของจำนวนสปีชีส์เท่านั้น ความแปรปรวนที่สังเกตได้ในระดับอนุกรมวิธานและสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ก็มีอิทธิพลเช่นกัน ดังที่เราจะอธิบายในส่วนต่อ ๆ ไปของโพสต์นี้

ลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพเป็นเรื่องของการศึกษาตั้งแต่สมัยของอริสโตเติล ความอยากรู้อยากเห็นในการศึกษาต้นกำเนิดของชีวิตและความจำเป็นในการกำหนดระเบียบนำนักปรัชญาไปศึกษารูปแบบต่างๆ ของชีวิตและเพื่อสร้างระบบการจำแนกตามอำเภอใจ ด้วยวิธีนี้พวกเขาจึงถือกำเนิดขึ้นในศาสตร์แห่งการจัดระบบและอนุกรมวิธาน ดังนั้น การวิเคราะห์ความหลากหลาย

ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ

ส่วน ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ, มีความหลากหลายทางชีวภาพหลายลักษณะและเราจะพูดถึงแต่ละส่วนแยกกันเพื่อให้ทราบ อะไรคือลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพ?

ความหลากหลายทางพันธุกรรม

ความหลากหลายทางชีวภาพสามารถศึกษาได้ในระดับต่างๆ โดยเริ่มจากพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยยีนนับพันที่จัดกลุ่มอยู่ใน DNA ซึ่งบรรจุอยู่ภายในเซลล์

วิธีต่างๆ ที่สามารถพบได้ในยีน ซึ่งเรียกว่าอัลลีล และความหลากหลายในโครโมโซมระหว่างบุคคลทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม ประชากรจำนวนน้อยซึ่งมีจีโนมที่เป็นเนื้อเดียวกันในหมู่สมาชิกนั้นมีความหลากหลายบ้าง

ความผันแปรทางพันธุกรรมที่สามารถพบได้ระหว่างบุคคลในสายพันธุ์เดียวกันอาจเป็นผลของกระบวนการหลายอย่าง เช่น การรวมตัวกันใหม่ การแยกยีนพูล การกลายพันธุ์ การไล่ระดับสี แรงกดดันเฉพาะที่ และปรากฏการณ์อื่นๆ

ความแตกต่างกลายเป็นพื้นฐานของวิวัฒนาการและการเกิดของการปรับตัว ประชากรที่แปรผันอาจเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม แต่การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยอาจเนื่องมาจากการลดลงของจำนวนประชากร หรือในบางกรณีที่รุนแรงอาจทำให้สัตว์สูญพันธุ์ในท้องถิ่น

ในทำนองเดียวกัน ความสามารถในการมีความรู้เกี่ยวกับระดับของการดัดแปลงพันธุกรรมของประชากรแต่ละบุคคลนั้นเป็นสิ่งจำเป็น หากจะต้องดำเนินการตามแผนการอนุรักษ์ชนิดพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากพารามิเตอร์นี้ส่งผลต่อความยืดหยุ่นและความคงอยู่ของสปีชีส์

ความหลากหลายส่วนบุคคล

ในระดับของการจัดสสารนี้ เราสามารถพบความผันแปรในแง่ของกายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยา และพฤติกรรมในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด

ความหลากหลายของประชากร

ในทางชีววิทยา ประชากรถูกกำหนดให้เป็นชุดของบุคคลที่เป็นส่วนหนึ่งของสปีชีส์เดียวกันที่อยู่ร่วมกันในเวลาและพื้นที่ และอาจขยายพันธุ์ได้

หากเราพูดถึงระดับประชากร การดัดแปลงพันธุกรรมของบุคคลที่ประกอบขึ้นเป็นประชากรดังกล่าว ทำให้เกิดเม็ดทรายเพื่อให้มีความหลากหลายทางชีวภาพ และถือเป็นพื้นฐานสำหรับวิวัฒนาการแบบปรับตัวที่จะเกิดขึ้นอีกครั้ง ตัวอย่างเฉพาะของสิ่งนี้คือประชากรมนุษย์เอง ซึ่งบุคคลทั้งหมดแสดงการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ที่สามารถมองเห็นได้

สายพันธุ์ที่ไม่มีการแปรผันทางพันธุกรรมและมีประชากรสม่ำเสมอมีแนวโน้มที่จะสูญพันธุ์มากกว่า ทั้งจากสาเหตุที่มาจากสิ่งแวดล้อมและที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์

ความหลากหลายในระดับสายพันธุ์

หากเราขึ้นไปในระดับของการจัดสสารก็เป็นไปได้ที่จะวิเคราะห์ ลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพ ในแง่ของสายพันธุ์ ความหลากหลายทางชีวภาพเป็นวัตถุทั่วไปของการศึกษาโดยนักนิเวศวิทยาและนักชีววิทยาด้านการอนุรักษ์ในระดับนี้

ความหลากหลายเหนือระดับสายพันธุ์

สามารถวิเคราะห์ลักษณะความหลากหลายทางชีวภาพต่อไปได้เหนือระดับชนิดพันธุ์ นี่คือการพิจารณาการจัดหมวดหมู่อนุกรมวิธานในระดับอื่นๆ เช่น จำพวก วงศ์ คำสั่ง และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเรื่องปกติมากขึ้นในการศึกษาที่เชื่อมโยงกับซากดึกดำบรรพ์

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มขึ้นในขนาดที่จะได้รับ ความหมายของความหลากหลายทางชีวภาพจนกว่าเราจะสามารถบรรลุการเปรียบเทียบโดยชีวภูมิศาสตร์ ซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าการรับรู้ถึงความแตกต่างมากมายระหว่างสปีชีส์ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่

ความหลากหลายทางชีวภาพวัดได้อย่างไร?

ในกรณีของนักชีววิทยา สิ่งที่เกี่ยวข้องคือการมีพารามิเตอร์ที่เอื้อต่อการหาปริมาณความหลากหลายทางชีวภาพ ในการพิจารณางานนี้เสร็จสมบูรณ์ มีวิธีการที่แตกต่างกัน สามารถวัดได้จากมุมมองทางทฤษฎีหรือเชิงหน้าที่

มาตราส่วนการวัดเชิงหน้าที่ประกอบด้วยความหลากหลายทางพันธุกรรม สปีชีส์ และระบบนิเวศ จากต่ำสุดไปสูงสุด มุมมองทางทฤษฎีขึ้นอยู่กับความหลากหลายของอัลฟา เบต้า และแกมมา ในทำนองเดียวกัน ชุมชนสามารถประเมินได้โดยใช้คำอธิบายคุณลักษณะทางกายภาพ

เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ดัชนีทางสถิติซึ่งสามารถวัดความหลากหลายของสปีชีส์ได้ สิ่งเหล่านี้ใช้มาตรการสำคัญสองประการคือจำนวนสปีชีส์ทั้งหมดในตัวอย่างและความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของพวกมัน ต่อไป เราจะอธิบายมาตรการและดัชนีที่นักนิเวศวิทยาใช้มากที่สุด

ความหลากหลายของอัลฟ่า เบต้า และแกมมา

ความหลากหลายของอัลฟ่า เบต้า และแกมมาคือระดับความหลากหลายสามระดับที่ IUCN ยอมรับ ซึ่งย่อมาจาก International Union for Conservation of Nature มุมมองนี้เสนอโดยนักนิเวศวิทยาพืช Robert Harding Whittaker ในทศวรรษที่ 1960 และยังคงใช้ได้จนถึงทุกวันนี้

ความหลากหลายของอัลฟ่าเป็นคำที่ใช้กำหนดชนิดพันธุ์ในระดับท้องถิ่น กล่าวคือ ภายในที่อยู่อาศัยหรือชุมชนทางนิเวศวิทยา เบต้าคือความแตกต่างในองค์ประกอบของสปีชีส์ระหว่างชุมชน สุดท้าย แกมมาคือจำนวนสปีชีส์ในระดับภูมิภาค

อย่างไรก็ตาม แผนกนี้สร้างความไม่สะดวกเมื่อต้องกำหนดพื้นที่ในท้องถิ่นและวิธีที่ภูมิภาคควรกำหนดขอบเขตอย่างเป็นกลาง เกินขอบเขตทางการเมืองที่ไม่มีความสำคัญทางชีววิทยา การเพิ่มขีดจำกัดเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากคำถามในการศึกษาและโดยกลุ่มที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากคำถามก่อนหน้านี้ไม่สามารถให้คำตอบที่ชัดเจนได้

ในการวิจัยทางนิเวศวิทยาส่วนใหญ่เกี่ยวกับคุณลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพ ความสำคัญอยู่ที่ความหลากหลายอัลฟา ต่อไปเราจะอธิบายบางอย่าง ตัวอย่างความหลากหลายทางชีวภาพ

ความหลากหลายของอัลฟ่า

ความหลากหลายของอัลฟามักจะเปิดเผยในความสมบูรณ์ของสปีชีส์และความต้องการความเท่าเทียมกันของสปีชีส์ ในระหว่างการสุ่มตัวอย่าง พื้นที่หรือโซนที่นักวิทยาศาสตร์เลือกเป็นตัวแทนของชุมชนทั้งหมด ดังนั้นการทำรายการจำนวนและชื่อสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่จึงเป็นขั้นตอนแรกในการวัดลักษณะความหลากหลายทางชีวภาพของพื้นที่

จำนวนชนิดที่พบในชุมชนหรือพื้นที่คือความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์ เมื่อทราบข้อมูลนี้แล้ว จะต้องศึกษาองค์ประกอบอื่นๆ เช่น เอกลักษณ์ทางอนุกรมวิธาน ความหลากหลายทางอนุกรมวิธาน ความสำคัญทางนิเวศวิทยา และปฏิสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ และอื่นๆ

โดยปกติ ความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์และความหลากหลายทางชีวภาพโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นเมื่อพื้นที่ที่เรากำลังศึกษาขยายออกไป หรือเมื่อเราย้ายจากลองจิจูดและละติจูดที่มากไปหาน้อยไปยังเส้นศูนย์สูตร

ต้องคำนึงว่าไม่ใช่ทุกสายพันธุ์ที่ช่วยในลักษณะเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหลากหลายในพื้นที่ จากมุมมองทางนิเวศวิทยา มิติต่างๆ ของความหลากหลายทางชีวภาพจะแสดงด้วยจำนวนระดับโภชนาการและวัฏจักรชีวิตที่หลากหลายซึ่งมีส่วนทำให้เกิดความแตกต่าง

การดำรงอยู่ของบางชนิดในพื้นที่สามารถเพิ่มระดับความหลากหลายในระบบนิเวศได้ ในขณะที่บางสายพันธุ์ไม่สามารถทำได้

ความหลากหลายของเบต้า

ความหลากหลายของเบต้าคือการวัดความหลากหลายที่รวบรวมไว้ระหว่างชุมชน เป็นการวัดระยะและระดับการเปลี่ยนแปลงของสปีชีส์ข้ามการไล่ระดับหรือจากแหล่งอาศัยที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง กิจกรรมหนึ่งของการวัดประเภทนี้คือการศึกษาการเปรียบเทียบความหลากหลายบนความลาดชันของภูเขา ความหลากหลายของเบต้ายังคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในองค์ประกอบของสปีชีส์ด้วย

ความหลากหลายของแกมมา

ความหลากหลายของแกมมาคือความหลากหลายที่มีหน้าที่ในการหาปริมาณความหลากหลายในระดับพื้นที่ที่สูงขึ้น เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการอธิบายความหลากหลายของสปีชีส์ภายในขอบเขตทางภูมิศาสตร์ที่กว้าง โดยปกติแล้วจะเป็นความหลากหลายอัลฟาและระดับของความแตกต่างเบตาระหว่างพวกเขา

ด้วยวิธีนี้ ความหลากหลายของแกมมาจึงเป็นอัตราการพบสปีชีส์เพิ่มเติมและศึกษาการแทนที่ทางภูมิศาสตร์ของพวกมัน

ดัชนีความหลากหลายสายพันธุ์

ในเชิงนิเวศวิทยา ดัชนีความหลากหลายถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เพื่อที่จะหาปริมาณโดยใช้ตัวแปรทางคณิตศาสตร์

ดัชนีความหลากหลายได้รับการกำหนดแนวคิดให้เป็นบทสรุปทางสถิติซึ่งใช้ในการวัดจำนวนสปีชีส์ท้องถิ่นที่อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ดัชนีสามารถแสดงเป็นการครอบงำหรือเป็นทุนและเราจะพูดถึงดัชนีที่ใช้มากที่สุด

ดัชนีความหลากหลายแชนนอน

ดัชนี Shannon หรือดัชนี Shannon-Weaver มักใช้เพื่อวัดความหลากหลายทางชีวภาพที่เฉพาะเจาะจง มันถูกแสดงด้วย H' และค่าดัชนีอยู่ในช่วงระหว่างตัวเลขบวกเท่านั้น ในระบบนิเวศส่วนใหญ่ ดัชนีมีค่าระหว่าง 2 ถึง 4

ค่าที่ต่ำกว่า 2 ถือว่ามีความหลากหลายค่อนข้างน้อยเช่นกรณีของ ระบบนิเวศทะเลทราย. ในทางกลับกัน ค่าที่มากกว่า 3 บ่งชี้ถึงการดำรงอยู่ของความหลากหลายระดับสูง เช่น กรณีของป่าหรือ สภาพภูมิอากาศแบบร้อนชื้น หรือแนวปะการัง

ในการคำนวณค่าของดัชนีนี้ จะพิจารณาจำนวนชนิด ซึ่งเราเรียกว่าความร่ำรวย และจำนวนสัมพัทธ์ ซึ่งเราเรียกว่าความอุดมสมบูรณ์ ค่าสูงสุดของดัชนีมักจะอยู่ใกล้ 5 และค่าต่ำสุดคือ 0 ซึ่งเป็นที่ที่มีเพียงชนิดพันธุ์เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าไม่มีความหลากหลาย ระบบนิเวศที่มีดัชนีแชนนอนเป็น 0 อาจเป็นวัฒนธรรมเชิงเดี่ยว

ดัชนีความหลากหลายของซิมป์สัน

ดัชนีของซิมป์สันคือดัชนีที่แทนด้วยตัวอักษร D และประมาณความน่าจะเป็นที่บุคคลสองคนที่เลือกแบบสุ่มจากกลุ่มตัวอย่างจะอยู่ในสายพันธุ์เดียวกัน หรืออยู่ในหมวดหมู่อนุกรมวิธานอื่น

ในทำนองเดียวกัน ดัชนีความหลากหลายของซิมป์สันแสดงเป็น 1 – D จากนั้นค่าจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 และผกผันกับดัชนีก่อนหน้า แสดงความน่าจะเป็นที่บุคคลที่ได้รับการสุ่มเลือกสองคนจะเป็นส่วนหนึ่งของสปีชีส์ที่แตกต่างกัน

อีกวิธีหนึ่งในการระบุคือโดยใช้ดัชนีส่วนกลับที่แสดงเป็น 1/D ด้วยวิธีนี้ ค่าของ 1 แสดงถึงการมีอยู่ของชุมชนที่มีเพียงสายพันธุ์เดียว หากมูลค่าเพิ่มขึ้น แสดงว่ามีความหลากหลายมากขึ้น

แม้ว่าดัชนี Shannon และ Simpson จะใช้บ่อยที่สุดในวรรณคดีเชิงนิเวศวิทยา แต่ก็มีดัชนีอื่นๆ เช่น ดัชนี Margalef, McIntosh และ Pielou เป็นต้น

เหตุใดเราจึงควรหาปริมาณความหลากหลายทางชีวภาพ

การวัดความหลากหลายทางชีวภาพมีความสำคัญหากคุณตั้งใจที่จะมีข้อมูลเกี่ยวกับความผันผวนของความหลากหลาย ตามการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมที่ทำลายระบบนิเวศ ไม่ว่าจะเกิดจากธรรมชาติหรือโดยการกระทำของมนุษย์ .

เหตุผลในการวัดความหลากหลายทางชีวภาพคือการตรวจสอบผลที่ตามมาของการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก ซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน และตลอดเวลานั้น สิ่งมีชีวิตได้ก่อให้เกิดรูปแบบต่างๆ ของชีวิต ที่สังเกตพบบนโลกทุกวันนี้

ดังนั้น กระบวนการวิวัฒนาการที่แตกต่างกันจึงเป็นส่วนรับผิดชอบต่อสิ่งมีชีวิตจำนวนมหาศาลนี้ เนื่องจากการปลดปล่อยของการแข่งขัน ความแตกต่างทางนิเวศวิทยา และวิวัฒนาการร่วมกัน