Charakterystyka różnorodności biologicznej, znaczenie i przykłady

Różnorodność biologiczna o Różnorodność biologiczna to skrót „różnorodności biologicznej” i odnosi się do wielu elementów zmienności, jaką obecne istoty organiczne. Ta koncepcja można zrozumieć z różnych poziomów, zarówno taksonomicznych, funkcjonalnych, filogenetycznych, genetycznych czy troficznych.

Region zamieszkany przez pojedynczy gatunek w młodym wieku (z ewolucyjnego punktu widzenia), złożony z genetycznie jednorodnych osób, które są rozmieszczone na dyskretnych obszarach geograficznych i w wąskim zakresie siedlisk, będzie ekosystem o niskiej różnorodności biologicznej.

Różnorodność biologiczna obejmuje różne gatunki - i ich zmienność biologiczną - w obrębie regionu.
Źródło: Pixabay.com

Natomiast siedlisko z kilkoma gatunkami - niektórymi starymi, innymi, których ostatnio nastąpił proces specjacji - którego materiał genetyczny jest heterogeniczny i szeroki rozkład, byłoby regionem o dużej różnorodności.

Jednak wysoki i basowy są terminem względnym. Dlatego istnieje kilka wskaźników i parametrów, które pozwalają nam kwantyfikować różnorodność regionu, takich jak indeks Shannon, Simpson,. Na ich podstawie widzimy, że dystrybucja żywych organizmów nie jest jednorodna na planecie. Większa różnorodność zwykle występuje, gdy zbliżamy się do tropików.

Różnorodność biologiczną można badać przy użyciu dwóch komplementarnych dyscyplin: ekologii i biologii ewolucyjnej. Ekolodzy koncentrują się głównie na czynnikach wpływających na lokalną różnorodność i działają w krótkich okresach.

Z drugiej strony biolodzy ewolucyjni koncentrują się między innymi na wyższych skalach czasowych i skupiają.

W ciągu ostatnich 50 lat obecność człowieka, globalne ocieplenie i inne czynniki zmieniły dystrybucję i różnorodność znacznej liczby gatunków. Wiedza i kwantyfikacja różnorodności biologicznej są niezbędnymi elementami do sformułowania rozwiązań w kierunku tych niedogodności.

[TOC]

Czym jest różnorodność biologiczna?

Pierwszą osobą, która użyła terminu różnorodność biologiczną w literaturze ekologicznej, była. Lub Wilson w 1988 roku. Jednak koncepcja różnorodności biologicznej jest w rozwoju od dziewiętnastego wieku i nadal jest szeroko stosowana.

Różnorodność biologiczna odnosi się do różnorodności form życia. Rozciąga się to na wszystkie poziomy organizacji i może być klasyfikowane z ewolucyjnego lub ekologicznego (funkcjonalnego) punktu widzenia.

To znaczy różnorodność jest nie tylko rozumiana pod względem liczby gatunków. Ma również wpływ na zmienność innych poziomów taksonomicznych i środowiskowych, jak zobaczymy później.

Różnorodność biologiczna była badana od czasów arystotelesowskich. Wewnętrzna ciekawość życia i potrzeba ustanowienia zamówienia skłoniło filozofów do badania różnych form życia i ustanowienia arbitralnych systemów klasyfikacji. W ten sposób rodzą się systematyczne i taksonomia, a zatem badanie różnorodności.

Charakterystyka różnorodności biologicznej

Różnorodność genetyczna

Różnorodność biologiczną można badać w różnych skalach, poczynając od genetyki. Organizm składa się z tysięcy genów pogrupowanych w jego DNA, który jest zorganizowany w jego komórkach.

Różne formy, które znajdujemy w genie (znanym jako allele), oraz różnice w chromosomach między jednostkami stanowią różnorodność genetyczną. Mała populacja, której genom jest jednorodny wśród swoich członków, jest nieco zróżnicowana.

Zmienność genetyczna, którą znajdujemy wśród osób tego samego gatunku, jest wynikiem szeregu procesów, takich jak: mutacje, rekombinacja, polimorfizmy genetyczne, izolacja puli genów, lokalne ciśnienie selektywne i gradienty, między innymi.

Zmienność jest podstawą do generowania ewolucji i adaptacji. Zmienna populacja może reagować na zmiany warunków środowiskowych, podczas gdy niewielka zmienność może przełożyć się na spadek populacji, aw skrajnych przypadkach może prowadzić do lokalnego wyginięcia gatunku.

Ponadto znajomość stopnia zmienności genetycznej populacji jest niezbędna, jeśli chcą ustalić skuteczne plany ochrony, ponieważ ten parametr wpływa na odporność i trwałość gatunku.

Indywidualna różnorodność

Na tym poziomie organizacji znajdujemy różnorodność pod względem anatomii, fizjologii i zachowania w poszczególnych organizmach.

Różnorodność ludności

W biologii definiujemy populacje jako zbiór osób z tego samego gatunku, który współistnieje w czasie i przestrzeni, i który może potencjalnie się rozmnażać.

Na poziomie populacji zmienność genetyczna osób, które ją integrują, przyczynia się do różnorodności biologicznej i ponownie jest podstawą ewolucji adaptacyjnej. Jasnym przykładem tego jest populacja ludzka, w której wszystkie jednostki mają znaczące zmiany fenotypowe.

Gatunek, którym brakuje zmienności genetycznej i mają jednolite populacje, są bardziej podatne na wyginięcie, zarówno dla środowiska, jak i indukowane przez ludzkie przyczyny.

Różnorodność na poziomie gatunku

Jeśli wzniesiemy się na poziomie organizacji, możemy przeanalizować różnorodność biologiczną warunków gatunków. Różnorodność biologiczną jest zwykle badana przez ekologów i biologów ochrony na tym poziomie.

Różnorodność powyżej poziomu gatunków

Możemy kontynuować analizę różnorodności biologicznej powyżej poziomu gatunków. To znaczy, biorąc pod uwagę inne poziomy klasyfikacji taksonomicznej, takie jak gatunki, rodziny, zamówienia itp. Jest to jednak częściej w badaniach związanych z paleontologią.

Może ci służyć: Cyclopentanoperhydropenantreno: Struktura i znaczenie

W ten sposób możemy być w skali, dopóki nie znajdziemy porównań dokonywanych przez biogeografię, co jest niczym więcej niż rozpoznawaniem różnicowego bogactwa gatunków w dużych regionach geograficznych.

Jak mierzona jest różnorodność biologiczna?

Dla biologów ważne jest, aby mieć parametry, które umożliwiają kwantyfikację różnorodności biologicznej. Aby spełnić tę pracę, istnieją różne metodologie, które są w stanie pomiar z perspektywy funkcjonalnej lub teoretycznej.

Kategorie pomiarów funkcjonalnych obejmują różnorodność genetyczną, gatunki i ekosystemy. Perspektywa teoretyczna oparta jest na różnorodności alfa, beta i gamma. Podobnie społeczność można ocenić, opisując jej fizyczne atrybuty.

Zastosowanie wskaźników statystycznych, które mierzą różnorodność gatunków, jest powszechne. Łączą one dwa ważne miary: całkowita liczba gatunków w próbce i ich względna obfitość. Następnie opiszemy najczęściej używane pomiary i indeksy.

Różnorodność alfa, beta i gamma

Różnorodność Alpha, Beta i Gamma to trzy poziomy różnorodności uznane przez IUCN (Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody). Takie podejście zaproponował ekolog warzywny Robert Harding Whittaker w 1960 roku i nadal obowiązuje.

Różnorodność alfa to liczba gatunków na poziomie lokalnym, to znaczy w siedlisku lub społeczności ekologicznej. Beta to różnica w składzie gatunków między społecznościami. Wreszcie gamma liczba gatunków na poziomie regionalnym.

Jednak podział ten stoi w obliczu niedogodności, gdy zamierzamy zdefiniować obszar lokalny i sposób, w jaki możemy obiektywnie wyznaczyć region - poza zwykłymi limitami politycznymi, których biologicznie brakuje znaczenia.

Na ustanowienie granic ma wpływ pytanie badawcze i zaangażowana grupa, więc poprzednie pytania nie mają oczywistej odpowiedzi.

W większości badań ekologicznych związanych z różnorodnością biologiczną nacisk zwykle kładzie się na różnorodność alfa.

Różnorodność alfa

Ogólnie rzecz biorąc, różnorodność alfa wyraża się w kategoriach bogactwa gatunków i równości gatunków. Podczas pobierania próbek miejsce lub obszar wybiela badacza reprezentuje całą społeczność. Zatem wykonanie listy liczby i nazwy gatunku, które zamieszkują, jest pierwszym krokiem do pomiaru różnorodności biologicznej obszaru.

Liczba gatunków w społeczności lub obszarze jest bogactwem gatunku. Po znaczeniu tego parametru analizowane są inne kryteria, a mianowicie: wyjątkowość taksonomiczna, rozbieżność taksonomiczna, znaczenie ekologiczne i interakcje między gatunkami, między innymi.

Ogólnie rzecz biorąc, bogactwo gatunków - i różnorodność biologiczna w ogóle - rosną, gdy rozszerzamy obszar, który analizujemy lub gdy przechodzimy z długości i szerokości większej niż małoletnie (do Ekwadoru).

Musimy wziąć pod uwagę, że nie wszystkie gatunki w ten sam sposób przyczyniają się do różnorodności tego obszaru. Z ekologicznego punktu widzenia różne wymiary różnorodności biologicznej są reprezentowane przez szereg poziomów troficznych i różnorodność cykli życia, które przyczyniają się.

Obecność niektórych gatunków na tym obszarze jest zdolność do zwiększenia różnorodności społeczności ekologicznej, podczas gdy innych nie.

Różnorodność beta

Różnorodność beta jest miarą różnorodności wśród społeczności. Jest to miara szybkości i stopnia zmiany gatunku w gradiencie lub z jednego siedliska na drugie.

Na przykład miara ta bada porównanie różnorodności wzdłuż zbocza góry. Różnorodność beta podkreśla również tymczasową zmianę składu gatunków.

Różnorodność gamma

Różnorodność gamma określa różnorodność z większego poziomu przestrzennego. Jest to odpowiedzialne za wyjaśnienie różnorodności gatunków w szerokim zakresie geograficznym. Zasadniczo jest to produkt różnorodności alfa i stopień różnicowania (beta) między nimi.

Zatem różnorodność gamma to tempo, w którym stwierdzono dodatkowe gatunki i badają geograficzne zastępowanie tego samego.

Wskaźniki różnorodności gatunków

W ekologii wskaźniki różnorodności są szeroko stosowane w celu kwantyfikacji go za pomocą zmiennych matematycznych.

Wskaźnik różnorodności jest zdefiniowany jako podsumowanie statystyczne, które mierzy całkowitą liczbę gatunków lokalnych, które istnieją w różnych siedliskach. Indeks może być dominacja lub kapitałowy (w języku angielskim jest używany termin Równość).

Indeks różnorodności Shannon

Indeks Shannon lub indeks Shannon-Weaver jest powszechnie stosowany do pomiaru określonej różnorodności biologicznej. Jest reprezentowany za pomocą H ', a wartości indeksu zmieniają się tylko między liczbami dodatnimi. W większości ekosystemów wartości wynoszą 2 do 4.

Może ci służyć: specjacja parapatryczna: co to jest i przykłady

Wartości poniżej 2 są uważane za stosunkowo niewiele zróżnicowane, na przykład na pustyni. Podczas gdy wartości większe niż 3 wskazują na dużą różnorodność, takie jak las neotropowy lub rafa.

Aby obliczyć wartość indeksu, wzięte są pod uwagę ilość gatunku (bogactwa) i względnej z nich (obfitości). Maksymalna wartość indeksu jest zwykle blisko 5, a wartość minimalna wynosi 0, gdzie jest tylko jeden gatunek - to znaczy nie ma różnorodności. Ekosystem z indeksem Shannon 0 może być monokulturą.

Wskaźnik różnorodności Simpson

Indeks Simpsona jest reprezentowany z literą D i mierzy prawdopodobieństwo, że dwie losowe wybrane osoby należą do tego samego gatunku - lub innej kategorii taksonomicznej.

W ten sam sposób indeks różnorodność Simpsona, wyraża się jako 1 - D (indeks wyjaśniony w poprzednim akapicie). Wartość wynosi od 0 do 1 i, w przeciwieństwie do poprzedniego przypadku, reprezentuje prawdopodobieństwo, że dwie losowe osoby należą do różnych gatunków.

Inny sposób wyrażenia go w indeksie wzajemnym: 1/d. W ten sposób wartość 1 przekłada się na społeczność tylko z gatunkiem. Wraz ze wzrostem wartości wskazuje na większą różnorodność.

Chociaż wskaźnik Shannon i Simpson są najpopularniejsze w literaturze ekologicznej, istnieją inne, takie jak indeks Margalef, McIntosh i Piedlou,.

Dlaczego mielibyśmy określić ilościowo różnorodność biologiczną?

W poprzednim rozdziale opisujemy bardzo szczegółowo różne narzędzia matematyczne, które ekolodzy mają dla kwantyfikacji różnorodności biologicznej. Jednak jakie są te wartości?

Pomiary różnorodności biologicznej są niezbędne, jeśli chcesz monitorować, w jaki sposób różnorodność zmienia się, w zależności od zmian środowiskowych, które degradują ekosystemy, oba wytwarzane naturalnie, a także przez człowieka.

Różnorodność biologiczna w wyniku ewolucji: jak jest różnorodność biologiczna?

Życie na Ziemi zaczęło się co najmniej około 3.5 miliardów lat. W tym czasie istoty organiczne promieniowały w różnych formach, które obserwujemy dzisiaj na planecie.

Różne procesy ewolucyjne są odpowiedzialne za tę ogromną różnorodność. Wśród najważniejszych mamy następujące: wyzwolenie z konkurencji, rozbieżności ekologicznej i współwłaściciela.

Wydanie konkurencji

Różne badania, koncentrujące się zarówno na gatunkach obecnych, jak i wymarłych, wykazały, że linie organizmu mają tendencję do szybko dywersyfikacji, jeśli istnieją możliwości ekologiczne - to znaczy „wolne” nisze.

Kiedy grupa organizmów kolonizuje region wolny od drapieżników i przy niewielkiej konkurencji (na przykład niezamieszkana wyspa) ma tendencję do dywersyfikacji, zajmując dostępne nisze ekologiczne. Zjawisko to nazywa się promieniowaniem adaptacyjnym.

Na przykład po wyginięciu dinozaurów wiele wolnych nisz zostało następnie zajęte przez promieniowanie ssaków.

Rozbieżność ekologiczna

Istnieją kluczowe adaptacje, które pozwalają organizmom zajmować szereg nisz ekologicznych. Organizmy te zajmują tę samą strefę adaptacyjną, więc zajmują „przestrzenie ekologiczne”. Kiedy dwa gatunki mają bardzo podobne nisze ekologiczne, wśród nich wzrasta konkurencja.

Według teorii ekologicznych dwa gatunki nie mogą konkurować na czas nieokreślony, ponieważ jeden gatunek skończy się na drugim. Innym możliwym scenariuszem jest to, że jeden z gatunków jest w stanie wykorzystać inny zasób, w celu zmniejszenia konkurencji z jego partnerem.

W ten sposób zdolność gatunków do wykorzystywania nowych zasobów i korzystania z nowych siedlisk przyczyniła się do wzrostu różnorodności biologicznej w czasie.

Koewolucja

Różne interakcje, które mogą istnieć między organizmami różnych gatunków, mają konsekwencje ewolucyjne i są odpowiedzialne za różnorodność biologiczną. Niektóre gatunki zapewniają zasoby swoim partnerom. Zatem dywersyfikacja jednego z nich przekłada się na dywersyfikację innych gatunków.

Koewolucja między drapieżnikami a ich ofiarą jest również uważana za źródło różnorodności. Jeśli drapieżnik generuje nową adaptację, pojawia się (w niektórych przypadkach), któremu towarzyszy adaptacja w tamie.

Bardzo ilustracyjnym przykładem koewolucji i różnorodności biologicznej jest duża liczba okularów, związana z różnorodnością zapylaczy bezkręgowych.

Znaczenie

Społeczeństwo ludzkie zależy od różnorodności biologicznej na kilka sposobów. Zasadniczo wartość różnorodności biologicznej może być subiektywną koncepcją i zależy od każdej osoby, więc wartość ta jest klasyfikowana do wartości wewnętrznej lub nieodłącznej i nieodłącznej oraz wartości instrumentalnej lub zewnętrznej.

Wartość wewnętrzna i zewnętrzna

Wartość zewnętrzna zależy od zastosowania lub zastosowania, które może mieć w społeczeństwie ludzkim - takim jak produkcja żywności, leki, między innymi. Podobnie wartość zewnętrzna może być stosowana w celu uzyskania korzyści dla innych żywych istot, ale ludzie są zwykle brane pod uwagę.

Na przykład kilka owadów, ptaków i ssaków spełnia dokumenty zapylające w ekosystemach, pośredniczą w reprodukcji znacznej liczby roślin o znaczeniu ekonomicznym. Przykładem tego są pszczoły i nietoperze.

Może ci służyć: aldohexosa: struktura molekularna i przykłady

Natomiast wewnętrzna wartość różnorodności biologicznej jest obca dla usług ekosystemowych, które żywa istota może zapewnić środowiskom. Część założenia, że ​​każdy organizm ma prawo do życia, ponieważ ludzie to mają.

Ta wartość nie jest związana z wyglądem ani estetyką organizmu, ponieważ ten parametr jest częścią wartości zewnętrznych. Ponieważ koncepcja ma silny komponent filozoficzny, charakteryzuje się, że jest trudna do zrozumienia. Na przykład niektórzy ekonomiści uważają, że ich definicja jest niekompletna.

Inne klasyfikacje

Istnieją inne sposoby klasyfikowania znaczenia różnorodności biologicznej, rozróżniając organizacje o pewnej wartości ekonomicznej dla rynku a tymi, których brakuje tej wartości.

Inne klasyfikacje są bardziej złożone i zawierają więcej kategorii. Na przykład klasyfikacja zaproponowana przez Kellerta (1996) obejmuje dziewięć kategorii: utylitarne, naturalistyczne, ekologne, estetyczne, symboliczne, humanistyczne, dominacjistyczne i negatywiczne.

Różnorodność biologiczna w Ameryce Łacińskiej

W Ameryce Łacińskiej znajdujemy rozległą różnorodność biologiczną. Obecnie zagrożona jest duża liczba ekosystemów w tych regionach, głównie czynnikami antropogenicznymi.

Dlatego w większości krajów znajdują się obszary chronione, takie jak parki, rezerwy, sanktuaria i pomniki naturalne, które starają się chronić gatunki regionu.

Następnie opiszemy różnorodność biologiczną najbardziej odpowiednich krajów Ameryki Łacińskiej, z większą różnorodnością świata.

Różnorodność biologiczna w Meksyku

Meksyk, pod względem liczby gatunków, jest niezwykle zróżnicowanym krajem, który osiąga prawie 70.000 gatunków zwierząt i roślin, z których ponad 900 jest endemicznych w regionie. Zajmuje jedną z pierwszych stanowisk pod względem różnorodności na całym świecie.

Ta ogromna różnorodność biologiczna przypisuje się kilku czynnikom, głównie złożonej pozycji i topografii kraju oraz różnorodności klimatycznej. Na poziomie ekosystemów Meksyk jest równie zróżnicowany, prezentując wszelkiego rodzaju naturalne środowiska i ekoregiony.

Różnorodność biologiczna w Kolumbii

Ten krain megadiverse, ile z więcej 62.000 gatunków, z których kilka endemicznych z Kolumbii. Mieszka największa liczba gatunków ptaków i storczyków na świecie.

W odniesieniu do ekosystemów znajdujemy szeroką różnorodność regionów. Różnorodność kolumbijska zwykle pogrupowała się w tak zwanych „gorących punktach różnorodności”, które odpowiadają regionom andyjskim i Tumbes-Chocó-Magdalena.

Różnorodność biologiczna w Peru

Dzięki pomocy i lokalizacji geograficznej Peru jest krajem wielkiej różnorodności biologicznej. W rzeczywistości znajduje się także w krajach megadiverse. Wiele z jego gatunków jest endemicznych dla regionu.

Jest zróżnicowany pod względem ekosystemów, które przedstawia, z typowymi gatunkami oceanicznymi (pod wpływem prądu dziecka i Humboldta), wybrzeża, różnych rodzajów lasów, puna, namorzynów, łąk, Páramo, Amazonii i Savannas, między innymi.

Różnorodność biologiczna w Argentynie

Argentyna to kraj charakteryzujący się wysoką różnorodnością biologiczną, która czyni życie na ogromnym terytorium geograficznym. W środowiskach górskich, sawannom i subtropikalnym klimatom Argentyna mieści dużą liczbę roślin i zwierząt, podkreślając obecność wielkich kotów i ssaków wodnych.

Różnorodność biologiczna w Wenezueli

Wenezuela jest krajem Megadiverse z ponad 20.000 gatunków zwierząt i roślin rozmieszczonych na terytorium. Podobnie jak w wyżej wymienionych krajach, różnorodność zwykle przypisuje się heterogeniczności klimatycznej i topograficznej.

Pod względem ekosystemów Wenezuela wykazuje wszystkie rodzaje regionów, w tym lasy, równiny, maland, góry, pustynie itp., każdy z typową grupą gatunkową. Podobnie jak w poprzednich krajach, duża liczba gatunków jest endemiczna w regionie.

Różnorodność biologiczna w Europie

Różnorodność biologiczna w Hiszpanii

Hiszpania wyróżnia się jedną z największych różnorodności biologicznej w Europie, podkreślając obecność ssaków i gadów.

Jego warunek półwyspu daje mu szeroką zmienność pod względem klimatu, jest to decydujący czynnik liczby gatunków i różnicowanie go z resztą Europy. Ulga górska jest również ważną zmienną.

Bibliografia

1. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Zaproszenie do biologii. Wyd. Pan -american Medical.
2. Eldredge, n. (Ed.). (1992). Systematyka, ekologia i kryzys różnorodności biologicznej. Columbia University Press.
3. Freeman, s., I Herron, J. C. (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
4. Futuyma, zm. J. (2005). Ewolucja . Sinauer.
5. Naeem, s., Chazdon, r., Duffy, J. I., Prager, c., I robak, b. (2016). Różnorodność biologiczna i samopoczucie ludzkie: niezbędny link do zrównoważonego rozwoju. Obrady. nauki biologiczne, 283(1844), 20162091.
6. Naeem, s., Prager, c., Tygodnie, ur., Varga, a., Flynn, d. F., Griffin, k.,... Schuster, w. (2016). Różnorodność biologiczna jako konstrukcja wielowymiarowa: przegląd, ramy i studium przypadku wpływu roślinożernego na planistyki. Obrady. nauki biologiczne, 283(1844), 20153005.
7. National Research Council. (1999). Perspektywy różnorodności biologicznej: docenianie jej roli w ciągle zmieniającym się świecie. National Academies Press.
8. Scheiner, s. M., Kosman, e., Presley, s. J., I Willig, m. R. (2017). Składniki różnorodności biologicznej, ze szczególnym naciskiem na informacje filogenetyczne. Ekologia i ewolucja, 7(16), 6444-6454.