Информације

12.1A: Gubitak biodiverziteta - Biologija

12.1A: Gubitak biodiverziteta - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ljudska aktivnost je pokretačka snaga trenutne krize biodiverziteta, koja uzrokuje veliki gubitak vrsta u kratkom vremenskom periodu.

Циљеви учења

  • Objasnite krizu biodiverziteta

Кључне тачке

  • Biodiverzitet je raznolikost vrsta prisutnih u biosferi; glavni cilj konzervatora je očuvanje biodiverziteta.
  • Primer gubitka biodiverziteta bilo je izumiranje preko 200 vrsta ciklida u jezeru Viktorija; ovo je uzrokovano uvođenjem nilskog smuđa kao i povećanom poljoprivredom i ribolovom.
  • Za razliku od prethodnih pet masovnih izumiranja, sadašnje je rezultat štetnih ljudskih aktivnosti.
  • Trenutni gubitak biodiverziteta prouzrokovan ljudima je rezultat aktivnosti kao što su uništavanje staništa, unošenje egzotičnih invazivnih vrsta i prekomerna žetva vrsta.

Кључни појмови

  • biodiverzitet: raznovrsnost (broj i raznolikost vrsta) biljnog i životinjskog sveta u regionu
  • адаптивно зрачење: diverzifikacija vrsta u zasebne oblike od kojih se svaki prilagođava da zauzme specifičnu ekološku nišu
  • инвазивне врсте: svaka vrsta koja je uneta u okruženje gde nije autohtona i od tada je postala smetnja brzim širenjem i povećanjem broja, često na štetu autohtonih vrsta
  • изумирање: nestanak vrste sa zemlje; lokalno izumiranje je nestanak vrste iz regiona

Kriza biodiverziteta

Tradicionalno, ekolozi su merili biodiverzitet, opšti termin za raznolikost vrsta prisutnih u biosferi, uzimajući u obzir i broj vrsta i njihovu uobičajenost. Biodiverzitet se može proceniti na više nivoa organizacije živih bića. Ovi indeksi procene, koji su proizašli iz teorije informacija, najkorisniji su kao prvi korak u kvantifikaciji biodiverziteta između i unutar ekosistema, ali su manje korisni kada je glavna briga biologa očuvanja jednostavno gubitak biodiverziteta. Međutim, biolozi prepoznaju da mere biodiverziteta, u smislu raznovrsnosti vrsta, mogu pomoći u fokusiranju napora na očuvanju biološki ili tehnološki važnih elemenata biodiverziteta.

Ciklidi u jezeru Viktorija

Ciklidi na jezeru Viktorija pružaju primer kroz koji možemo početi da razumemo biodiverzitet. Biolozi koji su proučavali ciklide 1980-ih otkrili su stotine vrsta ciklida koje predstavljaju različite specijalizacije za određene tipove staništa i specifične strategije ishrane: jedu plankton koji pluta u vodi, struganje i zatim jedu alge sa stena, jedu larve insekata sa dna i jaja drugih vrsta ciklida. Cihlidi jezera Viktorija su proizvod adaptivnog zračenja. Adaptivno zračenje je brzo (manje od tri miliona godina u slučaju ciklida jezera Viktorija) grananje kroz specijaciju filogenetskog drveta na mnoge blisko povezane vrste; tipično, vrste „zrače“ u različita staništa i niše. Galapagoske zebe su primer skromnog adaptivnog zračenja sa 15 vrsta. Ciklidi jezera Viktorija su primer spektakularnog adaptivnog zračenja koje obuhvata oko 500 vrsta.

U vreme kada su biolozi došli do ovog otkrića, neke vrste su počele brzo da nestaju. Krivac za ovo opadanje bila je vrsta velikih riba koje su ribarstvo unelo u jezero Viktorija da bi nahranilo ljude koji žive oko jezera. Nilski smuđ je uveden 1963. godine, ali nije bio problem sve do 1980-ih kada je njegova populacija počela da raste konzumiranjem ciklida, dovodeći vrstu za vrstom do tačke izumiranja (nestanak vrste). U stvari, bilo je nekoliko faktora koji su igrali ulogu u izumiranju možda 200 vrsta ciklida u jezeru Viktorija. Ovi faktori su uključivali ne samo nilskog smuđa, već i opadanje kvaliteta vode u jezeru zbog poljoprivrede i čišćenja zemljišta na obalama jezera Viktorija, kao i povećan pritisak na ribolov. Naučnici nisu čak ni katalogizirali sve prisutne vrste, tako da su mnoge izgubljene da nikada nisu imenovane. Raznolikost je sada senka onoga što je nekada bila.

Uzroci biodiverziteta

Cihlidi jezera Viktorija su skica savremenog brzog gubitka vrsta uzrokovanog ljudskim aktivnostima širom zemlje. Izumiranje, prirodni proces makroevolucije, dešava se brzinom od oko jedne od milion vrsta koje izumre godišnje. Fosilni zapisi otkrivaju da je u istoriji bilo pet perioda masovnog izumiranja sa mnogo većim stopama gubitka vrsta. Stopa gubitka vrsta danas je uporediva sa onim periodima masovnog izumiranja. Međutim, postoji velika razlika između prethodnih masovnih izumiranja i sadašnjeg izumiranja koje doživljavamo: ljudska aktivnost. Konkretno, tri ljudske aktivnosti imaju veliki uticaj: uništavanje staništa, unošenje egzotičnih invazivnih vrsta i prekomerna žetva. Predviđanja o gubitku vrsta u narednom veku, malom vremenskom periodu na geološkim vremenskim okvirima, kreću se od 10 do 50 procenata. Pet prethodnih izumiranja na ovoj skali bilo je uzrokovano kataklizmičnim događajima koji su promenili tok istorije života u svakom slučaju. Zemlja je sada u jednom od tih vremena.


Gubitak biodiverziteta u tokovima ugrožava vitalni biološki proces

Fotografije vodenih detritivora na ovoj grafiki predstavljaju podskup porodica (poređanih s leva na desno od najzastupljenije do najmanje zastupljene u studiji). Širom sveta, populacija detritovora se smanjuje i nestaje alarmantnom brzinom. Zasluge: Bradley Cardinale lab / Penn State

Brzi pad i izumiranje mnogih vrsta detritojeda — organizama koji razgrađuju i uklanjaju mrtve biljne i životinjske materije — mogu imati strašne posledice, sugeriše međunarodni tim naučnika u novoj studiji.

Istraživači su primetili blisku vezu između raznovrsnosti detritojeda i raspadanja biljnog smeća u potocima, napominjući da je razgradnja bila najveća u vodama sa najviše vrsta detritojeda — uključujući vodene insekte kao što su kameni mušice, čamci, majušice i ždralovi, i rakovi kao što su ljuljke i slatkovodne. škampi i rakovi.

Razgradnja je biološki proces koji je od vitalnog značaja za život, objasnio je koautor studije Bredli Kardinale, profesor i šef Odeljenja za nauku i upravljanje ekosistemima, Fakultet poljoprivrednih nauka, Penn State.

„Biljne materije koje životinje ne jedu na kraju umiru i moraju se reciklirati tako da se biološki esencijalni hranljivi sastojci ponovo oslobađaju u životnu sredinu gde ih biljke mogu ponovo koristiti“, rekao je on. „Ako se taj proces raspadanja ne dogodi ili se značajno uspori, onda se život naglo zaustavlja. Fosfor, azot i drugi hranljivi sastojci koji su nam potrebni kao ljudima ne postoje ni u biološki dostupnom obliku osim ako se ne razgrade i recikliraju. ."

Ali širom sveta, populacija detritovora se smanjuje i nestaje alarmantnom brzinom - mračna stvarnost koja je podstakla studiju. Postoje dobri dokazi da je stopa izumiranja ovih organizama 1.000 do 10.000 puta brža nego što se dešavalo kroz istorijski zapis, istakao je Kardinale.

Istraživači su sproveli studiju u 38 izvornih tokova koji se nalaze u različitim regionima u 23 zemlje na šest kontinenata. Potoci su bili slične veličine - široki oko 13 stopa sa naizmeničnim puškama i bazenima. Većina je imala kamenitu podlogu i bila je u senci guste priobalne vegetacije. Kredit: DM/Flickr

"Postojalo je veliko pitanje da li je raznolikost ovih vodenih insekata i rakova ključna ili ne", rekao je Cardinale. "Ako izumru, da li će se ovaj biološki proces raspadanja usporiti ili ne? Nismo imali dobar odgovor pre ove studije. Nismo znali da li će izumiranje ovih životinja u velikoj meri uticati na sposobnost ekosistema da održavaju život, ili ako drugi organizmi kao što su bakterije i gljive popune ekološku nišu i postignu sličan nivo razgradnje."

Postoji niz uzroka izumiranja, rekao je Cardinale. Po važnosti, to su gubitak staništa, prekomerna žetva (što se ne odnosi na ovu studiju), konkurencija invazivnih vrsta, bolesti, zagađenje i klimatske promene — koje je on nazvao „velika nepoznanica u ovom trenutku“.

Studija je bila globalna i neuobičajeno snažna, uključivala je 75 naučnika koji su analizirali razgradnju u 38 izvornih tokova sličnih po veličini, dubini i fizičkom staništu u 23 zemlje na šest kontinenata. Većina potoka koje su odabrali istraživači imala je kameni supstrat i bila je zasenčena gustom priobalnom vegetacijom.

Na svakoj lokaciji, istraživači su inkubirali identične mešavine biljnog smeća koje se sastoje od devet vrsta sakupljenih na različitim lokacijama širom sveta i raspoređenih među partnerima u studiji. Mešavine legla bile su zatvorene u parnim vrećama za smeće sa grubom i finom mrežom koje su sadržale istu količinu i vrstu legla.

„Dve vrste vreća za otpatke su nam omogućile da kvantifikujemo količinu razgradnje koju su izvršili detritivori i mikrobni organizmi u tokovima“, rekao je Kardinale. „Videli smo da se u leglu ograđenom finim mrežastim vrećama kojima nisu mogli pristupiti vodeni insekti ili rakovi, mnogo manje došlo do raspadanja.

Ova mapa prikazuje globalnu distribuciju lokacija za proučavanje u različitim biomima. Potoci su se nalazili u tundri, umerenim širokolisnim šumama, umerenim šumama četinara, mediteranskim šumama, kseričnim grmovima, tropskim vlažnim šumama i tropskim savanama. Zasluge: Bradley Cardinale lab / Penn State

To ukazuje da bakterije i gljive same po sebi verovatno ne mogu da postignu količinu razgradnje koja je potrebna u ekosistemima toka, dodao je on.

„Kada smo isključili ove životinje, videli smo ogroman pad u stopama razlaganja, što znači da ih drugi organizmi nisu kompenzovali“, rekao je Kardinale. "Kada su detritojedi isključeni, simulirajući izumiranje, izgubili smo više od 50% razlaganja u tokovima."

U nalazima nedavno objavljenim u Nature Communications, istraživači su primetili da potoci sa obiljem detritovora imaju najveću stopu razlaganja. Oni su izvestili da je veza između raznolikosti i razgradnje detritivora bila jača u tropskim oblastima nego u umerenim područjima i da je odsutna u borealnim područjima, i da su obilje i biomasa važni u umerenim i borealnim područjima, ali ne i u tropskim oblastima.

Prema istraživačkom timu, rezultati studije sugerišu da je raspadanje legla verovatno promenjeno izumiranjem detritivora i da su ovi efekti posebno jaki u tropskim oblastima, gde je raznovrsnost detritivora već relativno niska, a neki stresori životne sredine su posebno rasprostranjeni.

Neki od rezultata studije nisu iznenađujući, sugeriše Kardinale. Poznato je da brojnost i veličina detritivora imaju veoma snažan uticaj na razlaganje. Dakle, potoci koji ih imaju više - ili koji imaju veće beskičmenjake, kao što su veliki rakovi i škampi - imaju više razlaganja.

"Ali ono što je bilo iznenađenje je da smo takođe otkrili da je raznolikost, broj različitih vrsta koje su bile u potocima, jedan od najdominantnijih prediktora raspadanja", rekao je on. "A između obilja, veličine tela i raznovrsnosti, mogli bismo da objasnimo 82% svih globalnih varijacija u raspadanju. To znači da ćemo kako ove životinje izumru, mi ćemo izgubiti sposobnost da razgradimo i recikliramo biološki esencijalne materijale koje drugi organizmi potrebna za opstanak i rast“.


Gubitak močvara i očuvanje biodiverziteta

College of Environmental Science and Forestry, State University of New York, 350 Illick Hall, Syracuse, New York, 13210, U.S.A., email [email protected]

College of Environmental Science and Forestry, State University of New York, 350 Illick Hall, Syracuse, New York, 13210, U.S.A., email [email protected]

Апстрактан

Апстрактан: Većina vrsta organizama zavisnih od močvara živi u više lokalnih populacija koje se održavaju povremenim migracijama. Zadržavanje minimalne gustine močvara u predelima u kojima dominiraju ljudi je od suštinskog značaja za očuvanje ovih organizama. Analiza mozaika močvarnih staništa obavljena je za dva regiona na severoistoku Sjedinjenih Država da bi se procenio stepen do kojeg istorijski gubitak močvara menja metriku mozaika močvarnih staništa i da bi se procenili potencijalni budući efekti posredovani različito strukturiranim propisima o močvarama. Ove analize su pokazale da su duboka smanjenja gustine i blizine močvarnih staništa povezana sa povećanom populacijom ljudi i da zaštita svih močvara >1 hektar (0,4 ha) je verovatno potreban da bi se gustina močvarnih staništa zadržala minimalno dovoljna za održavanje biote močvarnih staništa.

Апстрактан

rezime: La mayoría de los organismos de especies que dependen de humedales viven en múltiples poblaciones locales sostenidas mediante migraciones ocasionales. Para conservar estos organismos es fundamental la retención de densidades mínimas de humedales en paisajes dominados por humanos. Para evaluar el grado al cual la pérdida histórica de humedales altera las dinámicas de los mosaicos de humedales se llevó a cabo potencijal análisis de mosaicos de humedales en dos regiones del noreste de los Estados Unidos, asíron mediaess de los Estados Unidos evaluación regulaciones de humedales estructuradas de diferente manera. Estos análisis indicaron que las reducciones fuertes en la densidad de humadales y en la proximidad estan asociadas con incrementos en la población humana y que posiblemente se requiere de protecciones para todos los humedales >1 hektar (0,4 ha) para retener la densidad mínima suficiente de humedales para sostener la biota que los habita.


Propadanje ekosistema pogoršava gubitak biodiverziteta sa gubitkom staništa

Iako je gubitak staništa preovlađujući faktor koji dovodi do gubitka biodiverziteta u antropocenu 1,2, tačno kako se ovaj gubitak manifestuje – i na kojim razmerama – ostaje centralna debata 3-6. Hipoteza „pasivnog uzorkovanja“ sugeriše da se vrste gube srazmerno njihovoj brojnosti i distribuciji u prirodnom staništu 7,8, dok hipoteza „propadanja ekosistema“ sugeriše da se ekološki procesi menjaju u manjim i više izolovanim staništima tako da je više vrsta izgubljeno nego što bi se očekivalo samo gubitkom staništa 9,10. Testovi ovih hipoteza koji se mogu generalizovati bili su ograničeni heterogenim dizajnom uzorkovanja i uskim fokusom na procene bogatstva vrsta koje snažno zavise od razmera. Ovde analiziramo 123 studije o obilju fokalnih taksona na nivou skupa uzetih iz više fragmenata staništa različite veličine da bismo procenili uticaj pasivnog uzorkovanja i propadanja ekosistema na gubitak biodiverziteta. Pronašli smo opštu podršku hipotezi propadanja ekosistema. U svim studijama, ekosistemima i taksonima, procene biodiverziteta iz manjih fragmenata staništa – kada se kontrolišu radi uzorkovanja – sadrže manje pojedinaca, manje vrsta i manje – čak i zajednica nego što se očekivalo od uzorka većih fragmenata. Međutim, gubitak diverziteta usled propadanja ekosistema u nekim studijama (na primer, u onima u kojima je došlo do gubitka staništa pre više od 100 godina) bio je manji nego što se očekivalo od ukupnog obrasca, kao rezultat promene kompozicije po vrstama koje prvobitno nisu bile prisutna u netaknutim staništima. Zaključujemo da će uključivanje nepasivnih efekata gubitka staništa na promenu biodiverziteta poboljšati scenarije biodiverziteta u okviru budućeg korišćenja zemljišta i planiranja zaštite i obnove staništa.


Губитак биодиверзитета

Kolonizacija tropskih pacifičkih ostrva od strane ljudi dovela je do izumiranja više od 2.000 vrsta. IUCN lista (2004) dokumentuje izumiranje 784 vrste u poslednjih 500 godina. Neki taksoni su podložniji izumiranju od drugih. Trenutno je više od 15.500 vrsta u svetu ugroženo. U ovom trenutku, 12% svih vrsta ptica, 23% svih vrsta sisara, 32% svih vrsta vodozemaca i 31% svih vrsta golosemenica u svetu su suočene sa pretnjom izumiranja.

Masovno izumiranje se dešavalo i u prošlosti. Ali procenjuje se da je trenutna stopa izumiranja 100 do 1.000 puta brža. Ekolozi predviđaju da će skoro polovina svih vrsta na Zemlji biti izbrisana u narednih 100 godina.

Gubitak biodiverziteta u regionu može dovesti do

  • Pad biljne proizvodnje
  • Smanjena otpornost na ekološke poremećaje poput suše.
  • Povećana varijabilnost u određenim procesima ekosistema, npr. produktivnost biljaka, korišćenje vode itd.

Uzroci gubitka biodiverziteta: Postoje četiri glavna uzroka koji se uzimaju kao „Zli kvartet“.

  1. Gubitak staništa i fragmentacija: Krčenje šuma velikih razmera kako bi se napravilo mesto za ljudske aktivnosti dovodi do gubitka staništa. Ovo je takođe rezultiralo fragmentacijom staništa na male delove. Gubitak i fragmentacija staništa je najvažniji uzrok koji dovodi do izumiranja biljaka i životinja.
  2. Prekomerna eksploatacija: Ljudska potreba za prirodnim resursima pretvorila se u pohlepu. To rezultira prekomernom eksploatacijom prirodnih resursa. Mnoge vrste biljaka i životinja su izumrle zbog prekomerne eksploatacije.
  3. Invazije stranih vrsta: Neke od stranih vrsta postaju invazivne što dovodi do opadanja ili izumiranja autohtonih vrsta. Na primer, uvođenje trave šargarepe (Parthenium), Lantane i vodenog zumbula (Eichhornia) nanelo je štetu mnogim autohtonim vrstama biljaka u Indiji.
  4. Ko-izumiranja: Neke vrste biljaka i životinja su povezane na obavezan način. Izumiranje jedne vrste rezultira izumiranjem povezanih vrsta. Na primer, kada riba domaćin izumre, izumiru i paraziti koji zavise od nje.

Biodiverzitet i očuvanje

Gubitak biodiverziteta u regionu može dovesti do (a) opadanja biljne proizvodnje,
(b) smanjena otpornost na ekološke perturbacije kao što su suša i
(c) povećana varijabilnost u određenim procesima ekosistema kao što su produktivnost biljaka, upotreba vode i ciklusi štetočina i bolesti.

(iii) Raznovrsnost zajednice i ekosistema.

Kako ekolozi procenjuju ukupan broj vrsta prisutnih u svetu?

Navedite tri hipoteze za objašnjenje zašto tropski krajevi pokazuju najveći nivo bogatstva vrsta.

1. Tropske geografske širine su ostale neometane milionima godina i stoga su imale dugo evoluciono vreme za diversifikaciju vrsta.

2. Tropsko okruženje je konstantno, predvidljivo i manje sezonsko, tako da promoviše specijalizaciju niša i dovodi do veće raznolikosti vrsta.

3. U tropima je dostupno više sunčeve energije, što dovodi do veće produktivnosti, a time i raznovrsnosti vrsta.

Primeri svetih gajeva su brda Khasi i Jaintia u Megalaji, brda Aravali u Radžastanu, regioni Zapadnog Gata Karnatake, Maharaštre i Sargije, oblasti Čanda i Bastar u M.P. U Sikimu, jezero Khečeopalri ljudi su proglasili svetim jezerom, čime se štiti vodena flora i fauna.

Uloga u očuvanju. Mnoge retke, ugrožene i endemske vrste biljaka i životinja zaštićene su u svetim šumarcima. Utvrđeno je da su takva područja najneporemećenija i da su bogata vrstama.


Naučnici opisuju „skrivenu krizu biodiverziteta“ kao izgubljenu varijaciju unutar vrsta

Priroda je oduvek bila izvor umetničke inspiracije i materijala, i varijacija, kako među vrstama tako i unutar vrsta, važan doprinos umetnosti i kulturi. Ova slika ilustruje intraspecifične varijacije u stazama lososa sockey i kreirana je od prirodnih botaničkih pigmenata dobijenih od severnoameričkih autohtonih vrsta, uključujući zapadni crveni kedar (kora), crvenu jovu (šišarke), sumak (bobice) i salal (bobice). Zasluge: Simone Des Roches

Brzi gubitak varijacija unutar vrsta je skrivena kriza biodiverziteta, prema autorima nove studije koja proučava kako ova varijacija podržava osnovne ekološke funkcije i koristi koje priroda pruža ljudima.

Objavljeno 1. marta u Екологија природе и еволуција, studija naglašava potrebu da se bolje razumeju i očuvaju varijacije unutar vrsta kako bi se zaštitio doprinos prirode ljudima.

"Biodiverzitet znači više od broja vrsta, a kada se fokusiramo na izumiranje na nivou vrsta, propuštamo deo priče", rekao je korespondentni autor Eric Palkovacs, profesor ekologije i evolucione biologije na UC Santa Cruz. „Intraspecifična varijacija je zanemaren aspekt biodiverziteta, ali ima vrednost za ljude i to moramo početi da prepoznajemo i štitimo ovaj oblik biodiverziteta.

Ranija studija koju je vodila prva autorka Simone Des Roches, postdoktorski istraživač na UC Santa Cruz sada na Univerzitetu u Vašingtonu, pokazala je da gubitak varijacija unutar vrsta može imati ozbiljne ekološke posledice. Ovo je navelo Des Rochesa i Palkovacsa na razmišljanje o širim implikacijama njihovih otkrića na vrednosti i usluge koje priroda pruža ljudima, od šumskih materijala i čiste vode do komercijalnog ribarstva i lekova dobijenih od prirodnih proizvoda.

Za novu studiju, oni su pregledali naučnu literaturu za studije koje pokazuju kako intraspecifične varijacije podržavaju usluge ekosistema i druge aspekte doprinosa prirode ljudima. Pronašli su dobro dokumentovane veze između širokog spektra vrsta, uključujući ribu i komercijalno ribarstvo, oprašivanje insekata i useva, drvenaste biljke i šumske proizvode, mnoge različite useve i njihove divlje pretke i još mnogo toga.

"Postoji čitav niz dokumentovanih slučajeva, uključujući nekoliko primera šta se dešava kada izgubimo intraspecifične varijacije", rekao je Palkovacs. „Jedan od najboljih primera je komercijalno ribarstvo, gde raznovrsni riblji fondovi pomažu u stabilizaciji ukupne populacije.

Subpopulacije lososa, na primer, lokalno su prilagođene uslovima različitih slivova, omogućavajući celokupnoj populaciji da ostane stabilna čak i kada fluktuacije životne sredine uzrokuju opadanje u nekim podpopulacijama i povećanje u drugim. Ovi „portfolio efekti“ kod lososa potkopani su branama, koje blokiraju subpopulacije iz kritičnog staništa za mrijest, i proizvodnjom u mrestilištu, što može smanjiti genetske varijacije. Gubitak intraspecifične varijacije kod lososa može dovesti do populacijskih ciklusa porasta i pada koji su štetni za dugoročnu vrednost ribolova.

Intraspecifične varijacije u osnovnim vrstama kao što su mangrove (gore), korali i šume morskih algi služe za održavanje otpornosti ekosistema u uslovima brzo promenljive klime. Zasluge: Simone Des Roches

Des Roches je primetio da su ljudi dugo zavisili od varijacija unutar domaćih i poljoprivrednih važnih vrsta. „Našu koevolucionu istoriju sa stotinama pripitomljenih vrsta karakteriše naš kontinuirani odabir neobičnih i korisnih varijanti unutar vrsta“, rekla je ona. "Često smo ovo odlazili predaleko i tako smo izgubili kritičnu genetsku raznolikost u pripitomljenim vrstama. Zavisni smo od razmnožavanja sa više genetski varijabilnih divljih tipova ili populacija predaka (kada postoje) da bismo obnovili ovu raznolikost."

Biljke sa lekovitom vrednošću pružaju druge dobro dokumentovane primere vrednosti intraspecifične varijacije, rekao je Palkovacs. „Različite varijante iste biljne vrste mogu imati različita jedinjenja sa različitim lekovitim svojstvima, kao što su različiti lekovi protiv malarije koji zavise od genetske raznolikosti biljaka od kojih su dobijeni.

Autori su naglasili važnost saradnje sa lokalnim i autohtonim grupama koje imaju duboko znanje o odnosima između intraspecifičnih varijacija i prirodnih proizvoda i usluga koje koriste. „Moramo da iskoristimo prednosti lokalnih sistema znanja da bismo informisali o našem razumevanju ovih veza“, rekao je Palkovacs.

On je primetio da se zapadna nauka u velikoj meri fokusirala na izumiranje na nivou vrsta i da su samo najbolje proučene grupe organizama okarakterisane sa stanovišta intraspecifične varijacije. Od svih vrsta koje je procijenila Međunarodna unija za očuvanje prirode (IUCN), na primjer, samo oko 1 posto je ocijenjeno ispod nivoa vrste, a mnoge od njih pokazuju nagli pad raznolikosti.

"Postoje jaki dokazi da gubitak intraspecifične varijacije može biti veoma rasprostranjen problem, ali mi čak ne znamo šta se gubi", rekao je Palkovacs.

Postoje praktični koraci koji se sada mogu preduzeti, rekao je on, kako bi se bolje dokumentovale ove varijacije, očuvao biodiverzitet i zaštitio njegov doprinos dobrobiti ljudi. Novi genomski alati, na primer, dostupni su da brzo i sistematski karakterišu varijacije unutar vrsta. Ova intraspecifična varijacija se može direktno uključiti u procene biodiverziteta, kao što su one koje rade IUCN i Međuvladina naučno-politička platforma za biodiverzitet i usluge ekosistema (IPBES).

Rešavanje ovog aspekta biodiverziteta trebalo bi da bude glavni cilj globalnih napora za očuvanje, rekli su autori. "Dostupni dokazi snažno sugerišu da će koristi od proučavanja i očuvanja intraspecifičnih varijacija daleko nadmašiti troškove", rekao je Palkovacs.

On je primetio da su varijacije unutar vrsta sirovi materijal adaptivne evolucije. U svetu koji se brzo menja, ova varijacija je kritično važna kako bi se vrstama omogućilo da se prilagode uslovima nepredvidive budućnosti.


Poljoprivredna raznovrsnost

Od početka ljudske poljoprivrede pre više od 10.000 godina, ljudske grupe su uzgajale i birale sorte useva. Ova raznolikost useva odgovara kulturnoj raznolikosti visoko podeljenih populacija ljudi. Na primer, krompir je pripitomljen pre oko 7.000 godina u centralnim Andima Perua i Bolivije. Krompir koji se uzgaja u tom regionu pripada sedam vrsta, a broj sorti je verovatno na hiljade. Čak je i glavni grad Inka, Maču Pikču, imao brojne bašte u kojima se uzgajaju sorte krompira. Svaka sorta je uzgajana da uspeva na određenim nadmorskim visinama i uslovima zemljišta i klime. Raznovrsnost je vođena raznolikim zahtevima topografije, ograničenim kretanjem ljudi i zahtevima koji se stvaraju plodoredom za različite sorte koje će biti dobre na različitim poljima.

Krompir je samo jedan primer raznolikosti koju stvaraju ljudi. Svaka biljka, životinja i gljiva koju su ljudi uzgajali uzgajani su od izvornih divljih vrsta predaka u različite varijante koje proizilaze iz zahteva za prehrambenom vrednošću, prilagođavanja uslovima uzgoja i otpornosti na štetočine.

Krompir takođe pokazuje rizike niske raznovrsnosti useva. Tragična glad od krompira u Irskoj dogodila se kada je jedna sorta koja se uzgaja u Irskoj postala podložna plamenjači krompira, čime je uništen ceo usev. Gubitak useva krompira doveo je do masovne gladi i s tim povezane smrti preko milion ljudi, kao i do masovne emigracije od skoro dva miliona ljudi.

Otpornost na bolesti je glavna prednost biodiverziteta useva, a nedostatak raznovrsnosti u savremenim vrstama useva nosi slične rizike. Kompanije za seme, koje su izvor većine sorti useva u razvijenim zemljama, moraju stalno da uzgajaju nove sorte kako bi bile u korak sa evoluirajućim štetočinama. Ove iste semenske kompanije su, međutim, učestvovale u padu broja dostupnih sorti jer su se fokusirale na prodaju manjeg broja sorti u više oblasti u svetu.

Sposobnost stvaranja novih sorti useva oslanja se na raznovrsnost dostupnih sorti i dostupnost divljih formi povezanih sa biljkom. Ove divlje forme često su izvor novih varijanti gena koje se mogu uzgajati sa postojećim sortama kako bi se stvorile sorte sa novim atributima. Gubitak divljih vrsta u vezi sa usevom značiće gubitak potencijala za poboljšanje useva. Održavanje genetskog diverziteta divljih vrsta povezanih sa pripitomljenim vrstama osigurava naše kontinuirano snabdevanje hranom.

Od 1920-ih, vladina poljoprivredna odeljenja održavaju banke semena sorti useva kao način održavanja raznovrsnosti useva. Ovaj sistem ima nedostatke jer se vremenom banke semena gube zbog nezgoda i ne postoji način da se zamene. 2008. godine, Svalbard Global Seed Vault (Slika 2) počeo je da skladišti seme iz celog sveta kao rezervni sistem za regionalne banke semena. Ako regionalna banka semena skladišti sorte na Svalbardu, gubici se mogu zameniti sa Svalbarda. Uslovi unutar trezora se održavaju na idealnoj temperaturi i vlažnosti za preživljavanje semena, ali duboka podzemna lokacija trezora na arktiku znači da kvar sistema trezora neće ugroziti klimatske uslove unutar trezora.


Резиме поглавље

Biodiverzitet postoji na više nivoa organizacije i meri se na različite načine u zavisnosti od ciljeva onih koji mere. To uključuje broj vrsta, genetsku raznolikost, hemijsku raznolikost i raznolikost ekosistema. Broj opisanih vrsta se procenjuje na 1,5 miliona sa oko 17.000 novih vrsta koje se opisuju svake godine. Procene za ukupan broj eukariotskih vrsta na Zemlji variraju, ali su reda veličine 10 miliona. Biodiverzitet je u negativnoj korelaciji sa geografskom širinom za većinu taksona, što znači da je biodiverzitet veći u tropima. Mehanizam za ovaj obrazac nije sa sigurnošću poznat, ali je postavljeno nekoliko verodostojnih hipoteza.

Ljudi koriste mnoga jedinjenja koja su prvo otkrivena ili izvedena iz živih organizama kao lekove: sekundarna jedinjenja biljaka, životinjske toksine i antibiotike koje proizvode bakterije i gljive. Očekuje se da će više lekova biti otkriveno u prirodi. Gubitak biodiverziteta će uticati na broj lekova dostupnih ljudima. Biodiverzitet može pružiti važne psihološke koristi za ljude.

Raznolikost useva je uslov za sigurnost hrane i gubi se. Gubitak divljih srodnika useva takođe ugrožava sposobnosti odgajivača da stvaraju nove sorte. Ekosistemi pružaju usluge ekosistema koje podržavaju ljudsku poljoprivredu: oprašivanje, kruženje hranljivih materija, kontrola štetočina i razvoj i održavanje tla. Gubitak biodiverziteta ugrožava ove usluge ekosistema i rizikuje da proizvodnju hrane učini skupljom ili nemogućom. Divlji izvori hrane su uglavnom vodeni, ali se nekoliko njih upravlja radi održivosti. Sposobnost ribarstva da obezbedi proteine ​​ljudskoj populaciji je ugrožena kada dođe do izumiranja.

21.2 Pretnje po biodiverzitet

Ključne pretnje biodiverzitetu su rast ljudske populacije i neodrživo korišćenje resursa. Do danas, najznačajniji uzroci izumiranja su gubitak staništa, unošenje egzotičnih vrsta i prekomerna žetva. Predviđa se da će klimatske promene biti značajan uzrok izumiranja u narednom veku. Gubitak staništa nastaje krčenjem šuma, pregrađivanjem reka i drugim aktivnostima. Prekomerna žetva predstavlja pretnju posebno za vodene vrste, ali uzimanje mesa grmlja u vlažnim tropima ugrožava mnoge vrste u Aziji, Africi i Americi. Egzotične vrste bile su uzrok brojnih izumiranja i posebno su štetne za ostrva i jezera. Uvođenje egzotičnih vrsta se povećava zbog povećane mobilnosti ljudske populacije i rastuće globalne trgovine i transporta. Klimatske promene izazivaju promene opsega koje mogu dovesti do izumiranja. Takođe utiče na prilagođavanje vremena dostupnosti resursa što negativno utiče na vrste u sezonskim sredinama. Uticaji klimatskih promena trenutno su najveći na Arktiku. Globalno zagrevanje će takođe podići nivo mora, eliminišući neka ostrva i smanjujući površinu svih drugih.

21.3 Očuvanje biodiverziteta

Pet masovnih izumiranja sa gubicima od više od 50 procenata postojećih vrsta je vidljivo u fosilnom zapisu. Nedavna izumiranja su zabeležena u pisanoj istoriji i predstavljaju osnovu za jedan metod procene savremenih stopa izumiranja. Drugi metod koristi mere gubitka staništa i odnosa vrste i područja. Procene savremenih stopa izumiranja variraju, ali su čak 500 puta veće od pozadinske stope, kako je utvrđeno iz fosilnog zapisa, i predviđa se da će rasti.

Postoji zakonodavni okvir za zaštitu biodiverziteta. Međunarodni ugovori kao što je CITES regulišu transport ugroženih vrsta preko međunarodnih granica. Zakonodavstvo unutar pojedinih zemalja koje štiti vrste i sporazumi o globalnom zagrevanju su imali ograničen uspeh, trenutno ne postoji međunarodni sporazum o ciljevima za emisije gasova staklene bašte. U Sjedinjenim Državama, Zakon o ugroženim vrstama štiti navedene vrste, ali ga ometaju proceduralne poteškoće i fokus na pojedinačne vrste. Zakon o pticama selicama je sporazum između Kanade i Sjedinjenih Država o zaštiti ptica selica. Neprofitni sektor je takođe veoma aktivan u naporima za očuvanje na različite načine.

Zaštitni rezervati su glavno sredstvo u zaštiti biodiverziteta. Trenutno je 11 posto Zemljine površine zaštićeno na neki način. Nauka o ostrvskoj biogeografiji je dala informacije o optimalnom dizajnu rezervata, međutim, rezervati imaju ograničenja koja nameću političke i ekonomske snage. Pored toga, klimatske promene će ograničiti efikasnost sadašnjih rezervata u budućnosti. Loša strana rezervata je to što mogu smanjiti pritisak na ljudska društva da funkcionišu održivije van rezervata.

Obnavljanje staništa ima potencijal da vrati ekosisteme na prethodne nivoe biodiverziteta pre nego što vrste nestanu. Primeri obnove uključuju ponovno uvođenje ključnih kamenih vrsta i uklanjanje brana na rekama. Zoološki vrtovi su pokušali da preuzmu aktivniju ulogu u očuvanju i mogu imati ograničenu ulogu u programima uzgoja u zatočeništvu. Zoološki vrtovi takođe imaju korisnu ulogu u obrazovanju.


Očuvanje biodiverziteta

Britanski ekolog Norman Majers je 1988. godine razvio koncept očuvanja kako bi identifikovao područja bogata vrstama i pod značajnim rizikom od gubitka vrsta: žarišta biodiverziteta. Vruće tačke biodiverziteta su geografska područja koja sadrže veliki broj endemskih vrsta. Svrha koncepta je bila da se identifikuju važne lokacije na planeti za očuvanje, neka vrsta konzervatorske trijaže. Zaštitom žarišta, vlade su u mogućnosti da zaštite veći broj vrsta. Prvobitni kriterijumi za žarište uključivali su prisustvo 1500 ili više endemskih biljnih vrsta i 70 procenata područja narušenog ljudskom aktivnošću. Sada postoje 34 žarišta biodiverziteta (pogledajte sliku ispod) koje sadrže veliki broj endemskih vrsta, koje uključuju polovinu endemskih biljaka na Zemlji.

Conservation International has identified 34 biodiversity hotspots, which cover only 2.3 percent of the Earth’s surface but have endemic to them 42 percent of the terrestrial vertebrate species and 50 percent of the world’s plants.