Đa dạng sinh học là một cụm từ được sử dụng để chỉ sự đa dạng sinh học, thực sự là một môi trường sống trong đó nó đã được chứng minh rằng có một hoặc một số lớp sinh vật cụ thể và trong bài viết này chúng ta sẽ đề cập đến đặc điểm của đa dạng sinh học.
Đa dạng sinh học là gì?
Thuật ngữ này có liên quan đến nhiều yếu tố và biến số mà các sinh vật hữu cơ có. Khái niệm đa dạng sinh học có thể được hiểu theo nhiều cấp độ, có thể là từ cấp độ phân loại, chức năng, phát sinh loài, di truyền hoặc dinh dưỡng và tất cả chúng đều là một phần của các đặc điểm của đa dạng sinh học.
Một khu vực là nơi sinh sống của một loài duy nhất còn sớm, nhưng theo quan điểm tiến hóa, bởi các mẫu vật đồng nhất về mặt di truyền đã phân tán trên các khu vực địa lý nhỏ và phạm vi sinh cảnh hẹp, được cho là hệ sinh thái có đa dạng sinh học cường độ thấp.
Khái niệm đa dạng sinh học có nghĩa là một khu vực chứa các loài khác nhau, cũng như sự biến đổi sinh học của chúng, trong một khu vực. Ngược lại, một môi trường sống có một số loài, một số loài có thể là cổ đại, những loài khác có quá trình chuyên môn hóa đã được xác minh gần đây, có vật chất di truyền không đồng nhất và có sự phân bố rộng, sẽ là khu vực có tính đa dạng cao.
Tuy nhiên, việc đề cập đến đa dạng sinh học thấp hay cao là những thuật ngữ tương đối. Vì lý do này, có một số chỉ số và tham số mà qua đó có thể định lượng sự đa dạng của một khu vực, chẳng hạn như chỉ số Shannon hoặc Simpson, trong số những chỉ số khác. Nếu chúng ta căn cứ vào chúng, chúng ta sẽ thấy rằng sự phân bố của chúng sinh không đồng nhất trên thế giới.
Một phần của các đặc điểm của đa dạng sinh học là tỷ lệ đa dạng cao hơn có thể được tìm thấy khi chúng ta đến gần các khu vực nhiệt đới hơn. Các đặc điểm của đa dạng sinh học chúng có thể được nghiên cứu bằng cách sử dụng hai ngành bổ sung cho nhau, sinh thái học và sinh học tiến hóa. Những người ủng hộ sinh thái học tập trung đặc biệt vào các yếu tố ảnh hưởng đến sự đa dạng địa phương và tác động trong thời gian ngắn.
Mặt khác, trong khi các nhà sinh học tiến hóa lại tập trung vào các thang thời gian cao hơn và tập trung vào các sự kiện đã tạo ra sự tuyệt chủng, sự hình thành các loài thích nghi và đặc điểm, trong số những sự kiện khác.
Điều đã được chứng minh là trong 50 năm qua, sự hiện diện của con người, sự nóng lên toàn cầu và các yếu tố khác nhau đã có thể làm thay đổi sự phân bố và đa dạng của một số lượng đáng kể các loài. Kiến thức và lượng hóa các đặc điểm của đa dạng sinh học là những yếu tố cần thiết cho việc hình thành các giả thuyết để giải quyết các vấn đề quan sát được.
Định nghĩa về Đa dạng sinh học
Nhà nghiên cứu đầu tiên sử dụng thuật ngữ đa dạng sinh học trong tài liệu sinh thái là E. O Wilson, vào năm 1988. Tuy nhiên, khái niệm đa dạng sinh học đã được phát triển từ thế kỷ XNUMX, và tiếp tục được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay. Đa dạng sinh học đề cập đến sự đa dạng của các dạng sống. Nó mở rộng đến tất cả các cấp độ tổ chức của vật chất, và có thể nó được phân loại theo quan điểm sinh thái tiến hóa hoặc chức năng.
Đó là, sự đa dạng không thể chỉ được hiểu về số lượng loài. Sự biến đổi quan sát được ở các cấp độ phân loại và môi trường khác cũng có ảnh hưởng, như chúng tôi sẽ giải thích trong các phần sau của bài đăng này.
Các đặc điểm của đa dạng sinh học đã là chủ đề của các nghiên cứu từ thời Aristotle. Sự tò mò muốn nghiên cứu nguồn gốc của sự sống và nhu cầu xác định một trật tự đã khiến các nhà triết học nghiên cứu các dạng khác nhau của sự sống và thiết lập các hệ thống phân loại tùy ý. Bằng cách này, chúng được sinh ra trong khoa học hệ thống và phân loại học, và do đó, phân tích sự đa dạng.
Các loại đa dạng sinh học
Đối với Các loại đa dạng sinh học, có nhiều đặc điểm của đa dạng sinh học và chúng tôi sẽ đề cập đến từng đặc điểm trong số chúng trong các phần riêng biệt, để biết Đặc điểm của đa dạng sinh học là gì?
đa dạng di truyền
Đa dạng sinh học có thể được nghiên cứu ở các quy mô khác nhau, bắt đầu từ di truyền học. Một sinh vật được tạo thành từ hàng nghìn gen được nhóm lại trong DNA của nó, được đóng gói bên trong các tế bào.
Các cách khác nhau mà một gen có thể được tìm thấy, được gọi là các alen, và sự đa dạng trong nhiễm sắc thể giữa các cá thể tạo nên sự đa dạng di truyền. Một quần thể nhỏ, có bộ gen đồng nhất giữa các thành viên của nó, có phần đa dạng.
Sự biến đổi di truyền có thể được tìm thấy giữa các cá thể thuộc cùng một loài có thể là tác động của một số quá trình như tái tổ hợp, phân lập vốn gen, đột biến, độ dốc, áp lực chọn lọc cục bộ, trong số các hiện tượng khác.
Sự khác biệt hóa trở thành cơ sở cho quá trình tiến hóa và cho sự ra đời của các dạng thích nghi. Một quần thể thay đổi có thể là kết quả của những thay đổi trong điều kiện môi trường, nhưng ít thay đổi có thể là do sự suy giảm dân số, hoặc trong một số trường hợp nghiêm trọng gây ra sự tuyệt chủng cục bộ của một loài.
Tương tự như vậy, có thể có kiến thức về mức độ biến đổi gen của một quần thể cá thể là điều cần thiết nếu các kế hoạch bảo tồn loài hiệu quả được thực hiện, vì thông số này ảnh hưởng đến khả năng phục hồi và tồn tại của loài.
sự đa dạng cá nhân
Ở cấp độ tổ chức vật chất này, chúng ta có thể tìm thấy sự khác biệt về mặt giải phẫu, sinh lý và hành vi trong từng cá thể sinh vật.
Đa dạng dân số
Trong sinh học, quần thể được định nghĩa là một tập hợp các cá thể thuộc cùng một loài cùng tồn tại trong thời gian và không gian và có khả năng sinh sản.
Nếu chúng ta nói về cấp độ quần thể, thì sự biến đổi gen của các cá thể tạo nên quần thể nói trên, đặt hạt cát của nó để đa dạng sinh học tồn tại và một lần nữa, tạo cơ sở cho quá trình tiến hóa thích nghi diễn ra. Một ví dụ cụ thể về điều này là bản thân quần thể người, trong đó tất cả các cá thể đều biểu hiện các biến thể kiểu hình có thể nhìn thấy được.
Những loài không có biến dị di truyền và có số lượng quần thể đồng đều có xu hướng bị tuyệt chủng cao hơn cả do nguyên nhân từ môi trường và những loài do hoạt động của con người gây ra.
Đa dạng ở cấp độ loài
Nếu chúng ta đi lên trong cấp độ tổ chức của vật chất, có thể phân tích đặc điểm của đa dạng sinh học về loài. Đa dạng sinh học là đối tượng nghiên cứu chung của các nhà sinh thái học và các nhà sinh học bảo tồn ở cấp độ này.
Đa dạng trên cấp độ loài
Các đặc điểm đa dạng sinh học có thể tiếp tục được phân tích trên cấp độ loài. Điều này có tính đến các cấp độ phân loại phân loại khác như chi, họ, bộ, và những cấp độ khác. Tuy nhiên, điều này phổ biến hơn trong các nghiên cứu có liên quan đến cổ sinh vật học.
Do đó, có thể mở rộng quy mô, để đạt được ý nghĩa của đa dạng sinh học, cho đến khi chúng ta có thể đạt được những so sánh được thực hiện bởi địa lý sinh học, điều này không gì khác hơn là sự thừa nhận vô số sự khác biệt giữa các loài trong các khu vực địa lý rộng lớn.
Đa dạng sinh học được đo lường như thế nào?
Trong trường hợp của các nhà sinh học, những gì có liên quan là có các thông số tạo điều kiện thuận lợi cho việc định lượng đa dạng sinh học. Để coi công việc này đã hoàn thành, có nhiều phương pháp luận khác nhau, thậm chí có thể đo lường nó theo quan điểm lý thuyết hoặc chức năng.
Các thang đo chức năng bao gồm sự đa dạng về di truyền, loài và hệ sinh thái, từ thấp nhất đến cao nhất. Quan điểm lý thuyết dựa trên sự đa dạng alpha, beta và gamma. Theo cách tương tự, một cộng đồng có thể được đánh giá, thông qua việc mô tả các thuộc tính vật lý của nó.
Thông thường sử dụng các chỉ số thống kê để đo lường sự đa dạng của các loài. Những biện pháp này thực hiện hai thước đo quan trọng, đó là tổng số loài trong mẫu và mức độ phong phú tương đối của chúng. Tiếp theo, chúng tôi sẽ mô tả các thước đo và chỉ số được các nhà sinh thái học sử dụng nhiều nhất.
Đa dạng alpha, beta và gamma
Đa dạng alpha, beta và gamma là ba thang đo đa dạng được IUCN, viết tắt của Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế, công nhận. Quan điểm này do nhà sinh thái học thực vật Robert Harding Whittaker đề xuất từ những năm 1960 và vẫn còn nguyên giá trị cho đến ngày nay.
Đa dạng alpha là thuật ngữ được sử dụng để chỉ các loài ở cấp độ địa phương, nghĩa là trong môi trường sống hoặc quần xã sinh thái. Beta là sự khác biệt về thành phần loài giữa các quần xã. Cuối cùng, gamma là số loài ở cấp độ khu vực.
Tuy nhiên, sự phân chia này tạo ra một sự bất tiện khi xác định khu vực địa phương và cách một khu vực nên được phân định một cách khách quan, vượt ra ngoài các giới hạn chính trị đơn thuần không có ý nghĩa về mặt sinh học. Việc nâng cao các giới hạn này bị ảnh hưởng bởi câu hỏi nghiên cứu và nhóm liên quan, do đó các câu hỏi trước không thể có câu trả lời rõ ràng.
Trong hầu hết các nghiên cứu sinh thái liên quan đến các đặc điểm đa dạng sinh học, tính đa dạng alpha được đặt lên tầm quan trọng. Tiếp theo chúng tôi sẽ giải thích một số ví dụ về đa dạng sinh học.
đa dạng alpha
Sự đa dạng alpha thường thể hiện ở các yêu cầu về độ phong phú của loài và độ đồng đều của loài. Trong quá trình lấy mẫu được thực hiện, khu vực hoặc khu vực mà nhà khoa học chọn đại diện cho cả một cộng đồng. Vì vậy, lập một danh sách về số lượng và tên của các loài sinh sống ở đó là bước đầu tiên để có thể đo lường các đặc điểm về đa dạng sinh học của một khu vực.
Số lượng loài được tìm thấy trong một quần xã hoặc khu vực là mức độ phong phú của loài. Khi dữ liệu này được biết, các yếu tố khác phải được nghiên cứu, chẳng hạn như tính độc nhất của phân loại, sự đa dạng về phân loại, ý nghĩa sinh thái và sự tương tác giữa các loài với những loài khác.
Thông thường, sự phong phú của các loài và đa dạng sinh học nói chung, tăng lên khi khu vực chúng ta đang nghiên cứu mở rộng hoặc khi chúng ta chuyển từ kinh độ và vĩ độ lớn hơn sang nhỏ hơn về phía xích đạo.
Cần phải lưu ý rằng không phải tất cả các loài đều giúp ích như nhau cho sự đa dạng tồn tại trong khu vực. Từ quan điểm sinh thái, các khía cạnh khác nhau của đa dạng sinh học được thể hiện bằng số lượng các cấp độ dinh dưỡng và sự đa dạng của các chu kỳ sống đóng góp một cách khác biệt.
Sự tồn tại của một số loài trong khu vực có khả năng để tăng mức độ đa dạng của một cộng đồng sinh thái, trong khi đó những người khác thì không.
đa dạng beta
Tính đa dạng beta là thước đo sự đa dạng thu được giữa các cộng đồng. Nó là một thước đo về phạm vi và mức độ thay đổi của các loài theo độ dốc hoặc từ môi trường sống này sang môi trường sống khác. Một trong những hoạt động của loại hình đo lường này là nghiên cứu so sánh sự đa dạng trên độ dốc của một ngọn núi. Sự đa dạng beta cũng tính đến sự thay đổi theo thời gian trong thành phần loài.
đa dạng gamma
Đa dạng gamma là phân tập có chức năng định lượng sự đa dạng ở cấp độ không gian cao hơn. Nó là một trong những đề cập đến việc giải thích sự đa dạng của các loài trong một phạm vi địa lý rộng lớn. Thông thường, hóa ra đó là sự đa dạng alpha và mức độ phân biệt beta giữa chúng.
Theo cách này, đa dạng gamma hóa ra là tốc độ tìm thấy các loài bổ sung và sự thay thế địa lý của chúng được nghiên cứu.
Chỉ số đa dạng loài
Trong sinh thái học, các chỉ số đa dạng được sử dụng rộng rãi, để định lượng nó bằng cách sử dụng các biến toán học.
Chỉ số đa dạng được khái niệm như một bản tóm tắt thống kê được sử dụng để đo lường tổng số loài địa phương sống trong các môi trường sống khác nhau. Chỉ số này có thể được biểu thị như một sự thống trị hoặc một vốn chủ sở hữu và chúng ta sẽ nói về những chỉ số được sử dụng nhiều nhất.
Chỉ số Đa dạng Shannon
Chỉ số Shannon, hay chỉ số Shannon-Weaver, thường được sử dụng để đo đa dạng sinh học cụ thể. Nó được đại diện bởi một H 'và các giá trị chỉ số chỉ nằm trong khoảng giữa các số dương. Trong hầu hết các hệ sinh thái, các chỉ số có giá trị từ 2 đến 4.
Các giá trị dưới 2 được coi là có độ đa dạng tương đối ít, như trường hợp của hệ sinh thái sa mạc. Mặt khác, các giá trị lớn hơn 3 cho thấy sự tồn tại của mức độ đa dạng cao, như trường hợp của rừng hoặc Khí hậu nhiệt đới hoặc một rạn san hô.
Để tính toán giá trị của chỉ số này, số lượng loài được xem xét, chúng ta gọi là độ phong phú và số lượng tương đối của chúng, chúng ta gọi là độ phong phú. Giá trị lớn nhất của chỉ số thường gần bằng 5 và giá trị nhỏ nhất bằng 0, đây là nơi chỉ có loài tồn tại, nghĩa là không có sự đa dạng. Một hệ sinh thái có chỉ số Shannon bằng 0 có thể là một hệ sinh thái độc canh.
Chỉ số đa dạng Simpson
Chỉ số Simpson là chỉ số được biểu thị bằng chữ D và ước tính xác suất để hai cá thể được chọn ngẫu nhiên từ một mẫu thuộc cùng một loài hoặc thuộc một phân loại phân loại khác.
Theo cách tương tự, chỉ số đa dạng Simpson được biểu thị bằng 1 - D. Sau đó, các giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 1 và nghịch đảo với chỉ số trước đó, nó biểu thị xác suất để hai cá thể được chọn ngẫu nhiên trở thành một phần của các loài khác nhau.
Một cách khác để phát biểu nó là bằng một chỉ số tương hỗ được biểu diễn dưới dạng 1 / D. Theo cách này, giá trị 1 thể hiện sự tồn tại của một cộng đồng chỉ có một loài duy nhất. Nếu giá trị tăng lên, đó là một dấu hiệu cho thấy có sự đa dạng lớn hơn.
Mặc dù chỉ số Shannon và Simpson được sử dụng phổ biến nhất trong các tài liệu sinh thái học, nhưng vẫn có những chỉ số khác như chỉ số Margalef, McIntosh và Pielou, trong số những chỉ số khác.
Tại sao chúng ta nên định lượng đa dạng sinh học?
Các phép đo đa dạng sinh học là rất cần thiết nếu bạn định có dữ liệu về sự biến động của đa dạng, theo những thay đổi của môi trường làm tổn hại đến hệ sinh thái, dù là do tự nhiên hay do tác động của con người.
Lý do đo đa dạng sinh học là để xác minh hậu quả của quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất, bắt đầu cách đây khoảng 3.5 tỷ năm và trong suốt thời gian đó, các sinh vật đã hình thành nên các dạng sống khác nhau được quan sát thấy trên hành tinh ngày nay.
Do đó, các quá trình tiến hóa khác nhau là nguyên nhân dẫn đến số lượng sinh vật khổng lồ này, nhờ vào sự giải phóng cạnh tranh, phân hóa sinh thái và đồng tiến hóa.
