Биологическое разнообразие

Содержание

Биоразнообразие

Биологическое разнообразие — изменчивость живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем. Определение Конвенции о биологическом разнообразии Биологическое разнообразие — число различимых типов биологических объектов или явлений и частота их встречаемости на фиксированном интервале пространства и времени, в общем случае отражающие сложность живого вещества, способность его к саморегуляции своих функций и возможность его разностороннего использования. Определение по Экологическому словарю, 2001 Коралловые рифы — пример так называемого очага биоразнообразия

Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех её проявлениях, а также показатель сложности биологической системы, разнокачественности её компонентов. Также под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), видовое разнообразие (разнообразие видов в экосистемах) и, наконец, экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем.

Основные научные концепции биоразнообразия были сформулированы лишь в середине XX века, что напрямую связано с развитием количественных методов в биологии.

История

Происхождение термина «биоразнообразие» спорно. Есть мнение, что словосочетание «биологическое разнообразие» впервые применил Г. Бэйтс в 1892 г.. С другой стороны утверждают, что термин «BioDiversity» впервые введён В. Розеном в 1968 году на национальном форуме «Стратегия США в отношении биологического разнообразия», причём «неологизм появился как сокращённый вариант „биологическое разнообразие“, исходно используемого лишь для описания числа видов».

Классификация

В работах Роберта Уиттекера была предложена организация уровней экосистемного разнообразия и исследованы зависимости биоразнообразия от факторов окружающей среды. Согласно его представлениям выделяют:

  • альфа-разнообразие — разнообразие внутри сообщества,
  • бета-разнообразие — разнообразие между сообществами,
  • гамма-разнообразие — разнообразие надценотической системы по градиентам среды.

Впоследствии эти идеи были развиты и предложен ряд различных классификаций. Всё это типологическое многообразие сводится к двум типам разнообразия — инвентаризационному, то есть разнообразию внутри биосистемы, и дифференцирующему, то есть разнообразию между биосистемами. Инвентаризационное разнообразие обычно оценивается с помощью унарных индексов (например, мер разнообразия), а дифференцирующее — с помощью n-арных (чаще бинарных) мер.

Значение

Величина биоразнообразия как внутри вида, так и в рамках всей биосферы признана в биологии одним из главных показателей жизнеспособности (живучести) вида и экосистемы в целом и получила название «Принцип биологического разнообразия». Действительно, при большом однообразии характеристик особей внутри одного вида (это относится и к человеку, и к растениям, и к микроорганизмам) любое существенное изменение внешних условий (погода, эпидемия, изменение кормов и пр.) более критично скажется на выживаемости вида, чем в случае, когда последний имеет большую степень биологического разнообразия. То же (на другом уровне) относится и к богатству (биоразнообразию) видов в биосфере в целом.

История человечества накопила уже целый ряд примеров отрицательных последствий попыток слишком грубого и упрощённого «назначения» каких-то биологических видов, семейств и даже экосистем однозначно полезными, или однозначно вредными. Осушение болот приводило не только к уменьшению малярийных комаров, но и к более бурным весенним паводкам при иссушении близлежащих полей летом, отстрел волков («обидчиков» оленей) на замкнутом плато — к неумеренному росту численности этих оленей, почти полному истреблению ими кормов и последующему повальному падежу.

Биоразнообразие — ключевое понятие в природоохранном дискурсе. Это определение стало официальным определением с точки зрения буквы закона, поскольку вошло в конвенцию ООН по вопросам биоразнообразия, которая принята всеми странами Земли, за исключением Андорры, Брунея, Ватикана, Ирака, Сомали и США. ООН установила Международный день биологического разнообразия.

Каким-то объективным способом определить необходимость сохранения и поддержания биоразнообразия довольно трудно, поскольку это зависит от точки зрения того, кто оценивает эту необходимость. Тем не менее, существуют четыре главные причины сохранять биоразнообразие:

  • С точки зрения потребителя элементы биоразнообразия являются природными кладовыми, которые уже сегодня представляют зримую пользу для человека или могут оказаться полезными в будущем.
  • Биоразнообразие как таковое приносит как хозяйственную, так и научную пользу (например, в поисках новых лекарственных препаратов или способов лечения).
  • Выбор в пользу сохранения биоразнообразия — это этический выбор. Человечество в целом является частью экологической системы планеты и зависит от её благополучия, а потому должно бережно относиться к биосфере.
  • Значимость биоразнообразия можно также характеризовать в эстетическом, сущностном и этическом плане. Природа прославляется и воспевается художниками, поэтами и музыкантами всего мира; для человека природа является вечной и непреходящей ценностью.

Теории

По причине того, что область биологии, изучающая причины биоразнообразия, ещё не сложилась, в этой области наблюдается большое число теорий и отдельных гипотез (более 120). Наиболее полный обзор теорий, претендующих на объяснение закономерностей изменения биоразнообразия, был представлен известным биологом-теоретиком Брайаном МакГиллом:

  • Теория континуума (continuum theory). Возникла на основе идей Р. Х. Уиттекера по градиентному анализу.
  • Нейтральная теория (neutral theory). Основные идеи изложены Стивеном Хаблом в работе The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography и представляют собой адаптацию идей нейтральной теории молекулярной эволюции Мотоо Кимуры применительно к экологии.
  • Теория метапопуляций (metapopulation). Возникла на основе идей о метапопуляциях («пространственных пятнах популяции») в ландшафтной экологии и связанных с ними эффектах.
  • Фрактальная теория (fractal). Идеи об определении отношения типа виды-площадь (SAR) на основе фрактальных закономерностей.
  • Агрегированное пуассоновское распределение (clustered poisson). «Описание пространственной структуры сообщества на основе точечного процесса, когда по площади распределяются „материнские“ точки, вокруг которых неким образом распределяются „дочерние“ точки».
  • Максимизация энтропии (MaxEnt). Отражение давней тенденции проникновения в биологию методов теории информации, а также общесистемных формальных теорий.

Признаки и количественная оценка

Значение некоторых индексов
для одной выборки
Индекс Значение
Шеннона 3,22
Пиелу 0,820
Симпсона 0,058
Число видов — 51, общее обилие — 432,12 пар/га

В первом приближении биологическое разнообразие видов характеризуется двумя признаками — видовым богатством и выровненностью.

Видовое богатство отражает число видов, встречающихся в пределах экосистемы, в то время как выровненность характеризует равномерность распределения численности животных. Выделение этих составляющих связано с тем, что за редким исключением в экосистемах среди организмов, принадлежащих к одному трофическому уровню, экологической или таксономической группе, большая часть биомассы достигается за счёт вклада очень немногих видов.

Численность лесных птиц на участке берёзового сосняка в период гнездования (пар/га). Зяблик является доминирующим видом Основная статья: Мера разнообразия

Для количественной оценки инвентаризационного разнообразия используются меры разнообразия или двойственные им меры концентрации. Подразумевается, что наиболее разнообразное сообщество является «стратегическим запасом» биологической эволюции, а, следовательно, количественное определение таких сообществ позволяет обеспечить им охранный статус. Близким понятием является понятие выравненности (evenness или equitability) видового состава сообщества.

Другим направлением количественной оценки является определение доли редких и обильных видов, а также их влияния на структуру сообществ в целом. Близким направлением является оценка доминирования видов, в рамках концепции которой используется понятие значимости вида. Под значимостью может пониматься оценка его места в экосистеме — биомасса, численность и др..

Ещё одним (очень популярным и значимым) направлением в этой области является предсказание числа необнаруженных (unseen) видов сообщества. Для этих целей используют: простые статистические экстраполяции на основе методов анализа временных рядов, кривые зависимости типа «виды-площадь», построение моделей на основе фрактальных закономерностей и проч.

А. В. Марковым и А. В. Коротаевым была показана применимость гиперболических моделей положительной обратной связи для математического описания макродинамики биологического разнообразия.

Основная статья: Коэффициент сходства

Для оценки дифференцирующего разнообразия используются меры сходства. По сути оценка этого типа разнообразия происходит через сравнение и выявление сходных элементов биосистем.

Причины сокращения

Исчезновение биологических видов является нормальным процессом развития жизни на Земле. В процессе эволюции неоднократно происходило массовое вымирание видов. Примером может служить пермское вымирание, приведшее к исчезновению всех трилобитов.

Начиная с XVII века основным фактором ускорения вымирания стала хозяйственная деятельность человека, за этот период исчезло 120 видов амфибий, 94 вида птиц, 63 вида млекопитающих. В общем плане причинами снижения разнообразия служат: растущее потребление ресурсов, пренебрежительное отношение к видам и экосистемам, недостаточно продуманная государственная политика в области эксплуатации природных ресурсов, непонимание значимости биологического разнообразия и рост численности населения Земли.

Причинами исчезновения отдельных видов обычно являются нарушение местообитания и чрезмерная добыча. В связи с разрушением экосистем уже погибли многие сотни видов растений и животных. По данным Всемирного союза охраны природы, с 1600 года исчезло 844 вида растений и животных. От чрезмерной добычи страдают промысловые животные, особенно те, которые высоко ценятся на международном рынке. Под угрозой находятся редкие виды, обладающие коллекционной ценностью, а также нелегально используемые в «традиционной китайской медицине». Большинство видов крупных наземных животных (крупные копытные, кошачьи, слоны, носороги и другие животные, чей вес превышает 20 кг) сохранились только на охраняемых территориях (в заповедниках, национальных парках).

К числу других причин относятся: влияние со стороны интродуцированных видов, ухудшение кормовой базы, целенаправленное уничтожение с целью защиты сельского хозяйства и промысловых объектов.

По оценкам западных ученых, в последние годы под угрозой исчезновения находится 33,5 тыс. видов растений (14 % известных видов). 2/3 видов птиц из 9,6 тысяч, обитающих на Земле, переживают снижение численности. 11 % всех видов птиц и млекопитающих находятся под угрозой исчезновения и ещё 14 % находятся на пути к вымиранию, если существующие тенденции будут продолжаться. 30 % из 24 тыс. видов рыб также находятся под угрозой вымирания. Ученые американского Университета Дьюка считают, что мир в XXI веке стоит на грани шестого вымирания видов растений и животных, а деятельность человека в 1000 раз ускоряет этот процесс.

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 19 апреля 2012 года.

Охрана

Основные принципы охранной деятельности по сохранению биоразнообразия:

  • создание особо охраняемых природных территорий (заповедников, национальных парков), ключевых для сохранения биоценозов, требующихся для выживания исчезающих и редких видов. Например, крупные хищные животные (львы, тигры, леопарды) являются вершиной пищевой пирамиды и для их выживания требуется сохранить всю пищевую цепочку — от растительности до крупных травоядных копытных. Для существования в природе 1 уссурийского тигра ему требуется охотничья территория тайги размером 300—800 км2. Для охраны редких видов насекомых и мелких животных в Европе создаются микрозаповедники, а также «зеленые коридоры» для межпопуляционного обмена между охраняемыми территориями.
  • создание стабильно размножающихся популяций исчезающих животных в неволе, на случай их исчезновения в дикой природе, или исчезновения их среды обитания. Примером может служить олень Давида, антилопа Орикс, лошадь Пржевальского, вымершие в дикой природе, но сохраненные в неволе и затем реинтродуцированные на охраняемых территориях.
  • Так как быстрее всего исчезают флора и фауна в тропических регионах Африки, Азии, Океании и Латинской Америки, где проживает наиболее бедное население мира, вынужденное для своего пропитания вырубать и выжигать под посевы и пастбища остатки тропических лесов и саванн и заниматься браконьерством, то преодоление бедности в развивающихся странах является важным и для сохранения экосистем данных регионов.
  • Экологическое просвещение
  • Запрет добычи редких и исчезающих видов животных и растений, на государственном и межгосударственном уровне. Ведение контроля и принятие жестких мер ответственности за нарушение природоохранного законодательства.
  • Рациональное природопользование, в том числе иностранный туризм в национальных парках, а также продажа лицензий на охоту в специальных охотничьих заповедниках, в рамках экологически обоснованной квоты на охотничьих животных, — для получения дополнительных средств на охрану заповедных территорий и редких видов.
  • Криоконсервация геномов исчезающих видов.

Отдельные аспекты сохранения биоразнообразия

  • Когда учёт долговременных хозяйственных интересов затруднён или попросту невозможен, может быть применён этический принцип: «Все живые существа в своём роде неповторимы и чем-то важны для биосферы в целом и человечества, как его частицы».
  • Работа по сохранению биоразнообразия в рамках всего человечества не может быть ограничена охраной лишь нескольких особо богатых видами экосистем (таких, например, как тропические леса или коралловые рифы).
  • В фокусе этой деятельности должны быть не только охраняемые природные территории (например, заповедники, местообитания тех или иных редких видов и др.), но и местности, где люди живут и работают.
  • В качестве первоочередных направлений указанной деятельности целесообразно принятие разумных мер по сохранению и обоснованному учёту биологического разнообразия внутри самого человечества, как биологического вида, и отдельных населяющих его народов. Уравнительные, «среднестатистические» подходы к человеку (когда есть возможность и общественная обоснованность учёта биоразнообразия отдельного человека) приводят к огромному и неоправданному хозяйственному, моральному и экологическому ущербу. Больные, бедные и малограмотные (вследствие подобных подходов) граждане просто не имеют сил и воодушевления задумываться о долговременных экологических последствиях.
  • Увеличение финансирования деятельности по сохранению биоразнообразия само по себе не замедлит темпов исчезновения видов, биотопов и ландшафтов. Необходима особая политика государств и целая совокупность преобразований (в законодательстве, структуре природоохранной деятельности и т. д.), которые создадут условия, при которых увеличение расходов на сохранение биоразнообразия действительно будет успешным (на заданном временном периоде).
  • Сохранение биоразнообразия — это сохранение природных даров, которые важны как на местном уровне, так и с точки зрения страны и всего человечества. Однако хозяйственная выгодность сохранения биоразнообразия заметно проявляется лишь при учёте его долговременных последствий и на уровне большой страны, материка, всего земного шара и интересов их населения за длительный период, поэтому для предотвращения ущерба биоразнообразию из сиюминутных и узкокорыстных побуждений необходимо применение соответствующих как ограничительных (для нарушителей), так и поддерживающих (для сознательных граждан) законодательных, хозяйственных и просветительских мер. Иначе говоря, грамотные, своевременные и уместные усилия по сохранению биоразнообразия должны быть выгодны в моральном и материальном отношении и на всех уровнях общества (от отдельного человека, учреждения до министерства и страны в целом), а иные усилия — менее или вовсе не выгодны.
  • Сохранение биоразнообразия в будущем может быть устойчивым только в том случае, если осведомлённость и ответственность общества (на всех его уровнях), убеждённость в необходимости действий в этом направлении будут постоянно возрастать.
  • Очень важно, чтобы политики и чиновники имели как необходимые сведения, на основе которой они могли бы делать обоснованный выбор и предпринимать соответствующие действия, так и законодательную ответственность за непринятие (или несвоевременное принятие) соответствующих решений (и, конечно, премии, награды и иное общественное признание — за своевременные и грамотные решения).
  • Усиление подотчётности политиков, министерств и ведомств перед обществом в их деятельности (в том числе по вопросам сохранения биоразнообразия) тесно связано с расширением в том числе законодательных возможностей ответственного и грамотного участия и осведомлённости общественности, добровольческих обществ в решении соответствующих вопросов. И то, и другое — важнейшие условия, при которых возможна успешная деятельность по сохранению биоразнообразия.
  • Расходы, которые необходимы для сохранения биоразнообразия, доходы и прибыль, которые даёт или даст в будущем эта деятельность, целесообразно более справедливо распределять между разными странами и между людьми внутри отдельных стран. Этот принцип подразумевает как высокий уровень международного сотрудничества, в пределе — братства и взаимопомощи, так и основательную и выверенную законодательную и научную поддержку (в том числе матем. моделирование последствий принимаемых решений) для предотвращения как отказов в помощи и поддержки на всех уровнях и по всем вопросам, где это действительно заслуженно и необходимо, так и иждивенчества и иных возможных злоупотреблений в иных случаях.
  • Приоритеты в области сохранения биоразнообразия различаются на разных уровнях. Местные предпочтения могут не совпадать с общенародными или общечеловеческими, однако учёт и насколько возможно правильная настройка местных интересов на сохранение биоразнообразия здесь и сейчас важна и существенна, поскольку любые ограничительно-запретительные меры, если они существенно противоречат местным хозяйственным интересам и обычаям населения, будут так или иначе обходиться и нарушаться.
  • Как часть ещё более масштабной деятельности по достижению устойчивого развития человечества сохранение биоразнообразия требует основополагающего изменения в подходах, составе и в практике развития хозяйственной деятельности во всём мире.
  • Культурное разнообразие тесно связано с разнообразием природным. Представления человечества о разнообразии природы, его значении и использовании основываются на культурном разнообразии народов и наоборот, действия по сохранению биологического разнообразия часто усиливают культурную интеграцию и повышают её значимость.
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 12 мая 2011 года.

Задачи в сфере охраны биоразнообразия

  • Экономическая — включение биоразнообразия в макроэкономические показатели страны; потенциальные экономические доходы от биоразнообразия, в их числе: прямые (медицина, сырьё и материалы для селекции и фармации и т. д.) и косвенные (экотуризм), а также издержки — восстановление разрушенного биоразнообразия.
  • Управленческая — создание сотрудничества путём вовлечения в совместную деятельность государственных и коммерческих учреждений, армии и флота, негосударственных объединений, местного населения и всей общественности.
  • Юридическая — включение определений и понятий, связанных с биоразнообразием, во все соответствующие законодательные нормы, создание правовой поддержки сохранения биоразнообразия.
  • Научная — формализация процедур принятия решений, поиск индикаторов биоразнообразия, составление кадастров биоразнообразия, организация мониторинга.
  • Образовательная — разработка и реализация образовательных программ, основанных на передовых знаниях в области охраны окружающей среды и эволюционной биологии в целях обучения и подготовки специалистов в области охраны биоразнообразия.
  • Эколого-просветительская — экологическое образование населения, распространение идей охраны биоразнообразия, как важнейшей составляющей части биосферы.

Год биологического разнообразия

20 декабря 2006 года Генеральная Ассамблея своей резолюцией 61/203 провозгласила 2010 год Международным годом биоразнообразия.

19 декабря 2008 года Ассамблея призвала все государства-члены выполнить их обязательства по значительному снижению к 2010 году темпов утраты биоразнообразия, уделяя надлежащее внимание данной проблеме в их соответствующих стратегиях и программах (резолюция 63/219). Ассамблея предложила всем государствам-членам создать для проведения Международного года биоразнообразия национальные комитеты, включающие представителей коренных народов и местных общин, и предложила всем международным организациям также отметить это событие.

В поддержку Международного года биоразнообразия Ассамблея планировала провести в 2010 году во время своей шестьдесят пятой сессии однодневное совещание высокого уровня с участием глав государств, правительств и делегаций.

> Десятилетие биоразнообразия

По решению ООН 2011—2020 объявлены десятилетием биоразнообразия.

См. также

  • Животные, вымершие после 1500 года
  1. Из закона константности биосферы следует, что рост биомассы одного вида влечёт за собой сокращение биомассы других видов.

Примечания

  1. Конвенция о биологическом разнообразии (рус.) (неопр.) ?. Дата обращения 5 мая 2010. Архивировано 28 августа 2011 года.
  2. Экологический словарь, 2001 (рус.) (неопр.) ?. Дата обращения 5 июля 2015.
  3. Лебедева Н. В, Дроздов Н. Н., Криволуцкий Д. А. Биоразнообразие и методы его оценки. — М.: МГУ, 1999. — 94 с.
  4. Бейтс Г. У. Натуралист на реке Амазонке: рассказ о тропических картинах природы, о нравах животных, о жизни бразильцев и индейцев и о путевых приключениях автора во время его одиннадцатилетних странствий. — М.: Географгиз, 1958. — 430 с.
  5. Адрианов А. В. Современные проблемы изучения морского биологического разнообразия // Биология моря. 2004. Т.30. № 1. С. 3-19.
  6. Whittaker R.H. Vegetation of the Siskiyou Mountains, Oregon and California // Ecol. Monogr. 1960. № 30. P. 279—338.
  7. Whittaker R.H. Evolution and measurement of species diversity // Taxon. 1972. № 2. P. 213—251.
  8. Whittaker R.H. Communities and ecosystems. — N.-Y.: London: Macmillan., 1970. — 162 p.
  9. География и мониторинг биоразнообразия // Колл. авторов. — М.: Научный и научно-методический центр, 2002. — 432 с.
  10. Palmer, M. W. Variation in species richness: Towards a unification of hypotheses // Folia geobot. phytotax. 1994. Vol. 29. P. 511—530. doi:https://www.jstor.org/stable/4181308
  11. McGill B. J. Towards a unification of unified theories of biodiversity // Ecology Letters. 2010. № 13(5). P. 627—642.
  12. Статья блога basil_yakimov, посвящённая статье Б.МакГилла о теориях биоразнообразия
  13. Исходные данные взяты из публикации В.Д. Захаров. Видовое разнообразие населения птиц национального парка Таганай (рус.) // Известия Челябинского научного центра УрО РАН. — 2005. — Вып. 1. — С. 111—114.
  14. Одум Ю. Экология / под ред. академика В. Е. Соколова. — перев. с англ. к.б.н Б. Я. Виленкина. — Москва: Мир, 1986. — Т. 2. — С. 126. — 376 с.
  15. Залепухин В.В. Теоретические аспекты биоразнообразия: Учебное пособие. — Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2003. — С. 169. — 192 с. — ISBN 5-85534-815-6.
  16. Марков А. В., Коротаев А. В.Динамика разнообразия фанерозойских морских животных соответствует модели гиперболического роста // Журнал Общей Биологии. 2007. № 1. С. 1-12. Архивная копия от 20 октября 2011 на Wayback Machine
  17. Тишков А. А. Теория и практика сохранения биоразнообразия (к методологии охраны живой природы в России)
  18. Животные, которых мы потеряли. www.nkj.ru. Дата обращения 12 января 2016.
  19. 1 2 Сергеев, Александр. Черная книга природы (рус.), Радио Свобода. Дата обращения 12 января 2016.
  20. 1 2 Владимир Максаковский. Географическая картина мира. Пособие для вузов. Кн. I: Общая характеристика мира. Глобальные проблемы человечества. — Москва: Дрофа, 2008. — С. гл. 34. — ISBN 978-5-358-05275-8.
  21. Учёные: Мир находится на грани великого вымирания видов растений и животных. RT на русском. Дата обращения 12 января 2016.
  22. СОХРАНЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ. www.nature.air.ru. Дата обращения 24 января 2016.
  23. проф., д.п.н. Кумарин В. В.(1928—2002) Педагогика стандартности или почему детям плохо в школе. М., 1996 г.
  24. Календарь знаменательных и памятных дат на 2019 год / ГОБУК МОДЮБ, Отдел информационной и справочно-библиографической работы; сост. Г. В. Рабович, О. В. Цвирко. — Мурманск, 2018. — 68 с.

Литература

  • Бродский А. К. Введение в проблемы биоразнообразия: Иллюстрированный справочник / Рец.: А. Ф. Алимов, Г. А. Носков, В. Ф. Левченко; Санкт-Петербургский государственный университет. — СПб.: ДЕАН, 2002. — 144 с. — 3000 экз. — ISBN 5-93630-231-8 ц.
  • Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах // Доклады академии наук (ДАН). 2002. т.382. № 1. C.138-141
  • Максаковский В. П. Гл. 34: Оскудение генофонда живой природы и его охрана // Географическая картина мира: Пособие для вузов. Кн. I: Общая характеристика мира. Глобальные проблемы человечества / В. П. Максаковский. — М., 2008. — ISBN 978-5-358-05275-8.
  • Лебедева Н. В., Дроздов Н. Н., Криволуцкий Д. А. Биологическое разнообразие. — М.: Владос, 2004. — 432 с. — (Учебное пособие для вузов). — 10 000 экз. — ISBN 5-691-01098-0.
  • Шварц Е. А. Сохранение биоразнообразия: сообщества и экосистемы / Отв. ред. А. В. Кожаринов; Институт географии РАН. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. — 112 с. — ISBN 5-87317-156-4.

Ссылки

  • Биоразнообразие Алтае-Саянского экорегиона — Biodiversity of Altai-Sayan Ecoregion
  • Проект ПРООН/ГЭФ «Сохранение биоразнообразия в российской части Алтае-Саянского экорегиона»
  • Проект «Биоразнообразие» на сайте «Practical Science»
  • Библиотечка по эволюции на сетевой стр. «Проблемы эволюции».
  • «Зелёный шлюз» — подборка ссылок по экологии и охране природы
  • Боринская С. А. Генетическое разнообразие народов // Природа, № 10, 2004 г.
  • Броневич М. А. «Роль биоразнообразия в живой природе», реферат
  • Марков А. В., Коротаев А. В. Гиперболический рост разнообразия морской и континентальной биот фанерозоя и эволюция сообществ // Журнал Общей Биологии. 2008. № 3. С. 175—194.
  • Елена Наймарк. Биоразнообразие, как и народонаселение, растёт по гиперболе (журналистская статья по статье вышеупомянутых А. В. Маркова и А. В. Коротаева в том же издании (Журнал общей биологии) от 2007 г.)
  • Earth’s sixth mass extinction event under way, scientists warn (The Guardian, 10 July 2017)
  • Биологический институт ТГУ запустил магистерскую программу » Биоразнообразие» на английском языке для российских и иностранных студентов

>Биологическое разнообразие

Понятие биологического разнообразия

Живые организмы нашей планеты прошли длительный и сложный путь развития. В ходе эволюции происходили изменения внешнего и внутреннего строения живых организмов, изменялась система взаимоотношений между группами организмов, между организмами и средой. В результате естественного отбора у живых организмов формировались качества, которые помогали им выживать в условиях изменяющейся среды обитания.

Итогом такого длительного эволюционного пути стало разнообразие представителей живой природы нашей планеты. Они имеют различные жизненные формы, принадлежат к различным царствам.

На сегодняшний день доказано, что все живые организмы имеют единое происхождение. В пользу этого утверждения говорит единство химического состава живых организмов, их клеточное строение.

Но в то же время одни живые организмы очень отличаются от других. Благодаря наличию этих различий сформировалось биологическое разнообразие живой материи нашей планеты.

Определение 1

Биологическое разнообразие – это совокупность всех форм и разновидностей организации живой материи биосферы.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Причины биологического разнообразия

Причиной биологического разнообразия является способность живых организмов приспосабливаться к определенным условиям окружающей среды – способность к адаптации.

В результате взаимодействия с различными экологическими факторами на Земле сформировались различные экологические группы живых организмов:

  • теплолюбивые,
  • холодоустойчивые,
  • светолюбивые,
  • влаголюбивые,
  • засухоустойчивые,
  • и т.п.

В процессе конкуренции за территорию и питание живые организмы вели разный способ существования – прикрепленный, свободнопередвигающийся, оседлый, мигрирующий. У растений появились такие жизненные формы, как травы, деревья и кустарники. При более детальной адаптации к условиям среды возникали новые виды растений, животных и микроорганизмов.

Подводя итог выше сказанному, можно сделать вывод, что причиной биологического разнообразия является результат постоянного взаимодействия живых организмов и окружающей среды. В последнее время на биоразнообразие большое влияние оказывает хозяйственная деятельность человека.

Виды биоразнообразия

При рассмотрении биоразнообразия чаще всего уделяют внимание таким аспектам, как генетический, видовой и экосистемный.

Определение 2

Генетическое биоразнообразие – это совокупность генофондов различных популяций одного вида.

Для обеспечения генетического биоразнообразия необходимо создание экологической сети. Это позволит сохранить представителей вида не только на отдельных охраняемых территориях (в заповедниках), но и на всей территории распространения вида.

Определение 3

Видовое разнообразие – это совокупность всех видов, населяющих определенную территорию.

Задачей человека является сохранение всех существующих ныне видов. Ведь потеря хотя бы одного вида является необратимым процессом. Для сохранения видового разнообразия создаются природоохранные территории.

Определение 4

Экосиситемное биоразнообразие (ландшафтное) – это совокупность уникальных и типичных лесных, горных, болотных, степных, морских, речных сообществ живых организмов.

Основным объектом природоохранной деятельности являются экосистемы. Именно они формируют биогеографическую особенность каждого региона нашей планеты.

Понятия сукцессии и агроценоза

Биогеоценозы являются саморегулирующейся системой. Поэтому в процессе развития биогеоценоза изменяется и его видовое разнообразие.

Определение 5

Сукцессия – это процесс саморазвития биогеоценозов в результате взаимодействия живых организмов и окружающей среды.

Во время сукцессии увеличивается видовое разнообразие, одни виды замещаются другими, более конкурентоспособными в данных условиях. В результате этого повышается устойчивость биоценозов и их способность к саморегуляции.

Человек в ходе своей хозяйственной деятельности создает искусственные экосистемы – агроценозы.

Определение 6

Агроценоз – это обедненные видами группировки растений, животных, микроорганизмов, созданные человеком для получения сельскохозяйственной продукции.

В агроценозах человек культивирует только определенные виды живых организмов, уничтожая всех остальных. Происходит регуляция биоразнообразия в интересах человека.

Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех ее проявлениях. В более узком смысле, под биоразнообразием понимают разнообразие на трех уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем. А. В. Марковым и А. В. Коротаевым была показана применимость гиперболических моделей положительной обратной связи для математического описания макродинамики биологического разнообразия .

Файл:Blue Linckia Starfish.JPG

Биологическое разнообразие — вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.

Определение Конвенции о биологическом разнообразии

Признаки биоразнообразия Править

Биологическое разнообразие видов характеризуется двумя признаками— видовым богатством и выравненностью. Видовое богатство отражает число видов, встречающихся в пределах экосистемы, в то время как выровненность характеризует равномерность распределения численности животных. Выделение этих компонентов связано с тем, что за редким исключением в экосистемах среди организмов, принадлежащих к одному трофическому уровню, экологической или таксономической группе, большая часть биомассы достигается за счёт вклада очень немногих видов. Биоразнообразие— ключевое понятие в природоохранном дискурсе. Каким-то объективным способом определить необходимость сохранения и поддержания биоразнообразия довольно трудно, поскольку это зависит от точки зрения того, кто оценивает эту необходимость. Тем не менее, существует три главные причины сохранять биоразнообразие:

С утилитарной точки зрения элементы биоразнообразия являются ресурсами, которые уже сегодня представляют реальную пользу для человека или могут оказаться полезными в будущем. Биоразнообразие как таковое приносит как экономическую, так и научную пользу (например, в поисках новых лекарственных препаратов или способов лечения). Выбор в пользу сохранения биоразнообразия— это этический выбор. Человечество в целом— это часть экологической системы планеты, и потому оно должно бережно относится к биосфере (в сущности мы все зависим от ее благополучия). Значимость биоразнообразия можно также характеризовать в эстетическом, сущностном и этическом плане. Природа прославляется и воспевается художниками, поэтами и музыкантами всего мира; для человека природа является вечной и непреходящей ценностью.

Некоторые меры разнообразияПравить

Файл:Bird abundance in pine forest (Kerzhensky nature reserve).png

При оценке разнообразия видов используется понятие значимости вида. Под значимостью понимается оценка его места в экосистеме — биомасса, численность.

Индекс Симпсона. Править

Значение некоторых индексов
для одной выборки
Индекс Значение
Шеннона 3,22
Пиелу 0,820
Симпсона 0,058
Число видов — 51, общее обилие — 432,12 пар/га

Придаёт большое значение обычным видам.

Индекс доминирования Симпсона рассчитывается как $ c = \frac{\sum_{i=1}^S n_i (n_i -1)}{N (N-1)} $ или $ D = \sum_{i=1}^S p_i^2. $, где $ p_i $ обозначает относительную численность вида

Индекс разнообразия МаргалефаПравить

$ d = \frac{ S — 1 }{lg N} $, где S — число видов, N — число особей.

Индекс ШеннонаПравить

Индекс Шеннона был разработан в рамках теории информации и подходит для расчёта разнообразия любых объектов. Особенностью индекса является то, что он придаёт большее значение редким видам, чем другие индексы.К примеру для орнитофауны сосново-берёзовых лесов южной тайги Урала значение индекса Шеннона составляет от 2,6 до 3. Рассчитывается по формуле:

$ H’ = -\sum_{i=1}^S p_i \ln p_i $

Индекс выровненности ПиелуПравить

Рассчитывается на основе индекса Шеннона. В приведённой ниже формуле $ H’ $ — индекс Шеннона, $ S $ — число видов.

$ e = \frac{ H’ }{ log S } $

Индекс доминирования Бергера-ПаркераПравить

Рассчитывается по формуле

$ d = \frac{ N_max }{ N } $где $ N_max $ численность самого обильно представленного вида, N — суммарное число организмов.

Принципы охраны Править

  1. Все живые существа уникальны и важны для человечества.
  2. Сохранение биоразнообразия — это сохранение ресурсов, которые важны и выгодны как в локальном и национальном, так и в глобальном общечеловеческом масштабе.
  3. Расходы, которые необходимы для сохранения биоразнообразия, доходы и прибыль, которые дает или даст в будущем эта деятельность, должны распределятся более равномерно между разными нациями и между людьми внутри отдельных стран.
  4. Как часть еще более масштабной деятельности по достижению устойчивого развития человечества сохранение биоразнообразия требует фундаментального изменения в подходах, структуре и в практике развития экономики во всем мире.
  5. Увеличение финансирования деятельности по сохранению биоразнообразия само по себе не замедлит темпов исчезновения видов, биотопов и ландшафтов. Необходима специальная политика государств и целый комплекс реформ (в законодательстве, структуре природоохранной деятельности и т. д.), которые создадут условия, при которых увеличение расходов на сохранение биоразнообразия действительно будет эффективным.
  6. Приоритеты в области сохранения биоразнообразия различаются на разных уровнях. То есть, местные или локальные, приоритеты могут не совпадать с общенациональными или глобальными, однако местные приоритеты не менее важны и существенны, чем глобальные. Работа по сохранению биоразнообразия в рамках всего человечества не может быть ограничена охраной лишь нескольких особо богатых видами экосистем (таких, например, как тропические леса или коралловые рифы).
  7. Сохранение биоразнообразия в перспективе может быть устойчивым процессом только в том случае, если обеспокоенность общества и его убежденность в необходимости действий в этом направлении будут постоянно возрастать. Очень важно, чтобы политики и чиновники имели необходимую информацию, на основе которой они могли бы делать обоснованный выбор и предпринимать соответствующие действия.
  8. Действия по сохранению биоразнообразия должны планироваться и претворяться в жизнь на основе экологических и социальных приоритетов в равной степени. Это означает, что в фокусе этой деятельности должны быть не только охраняемые природные территории (например, заповедники, местообитания тех или иных редких видов и др.), но и местности, где люди живут и работают.
  9. Культурное разнообразие тесно связано с разнообразием природным. Представления человечества о разнообразии природы, его значении и использовании основываются на культурном разнообразии народов и наоборот, действия по сохранению биологического разнообразия часто усиливают культурную интеграцию и повышают ее значимость.
  10. Увеличение участия общественности, уважение к основным правам человека, облегчение доступа людей к образованию и информации, усиление подотчетности политиков, министерств и ведомств перед обществом в их деятельности — вот важнейшие условия, при которых возможна успешная деятельность по сохранению биоразнообразия.

Задачи в сфере охраны биоразнообразия Править

  1. Экономическая — включение биоразнообразия в макроэкономические показатели страны; потенциальные экономические доходы от биоразнообразия, в их числе: прямые (медицина и сырье и материалы для селекции и фармации и т. д.), и косвенные (экотуризм), а также издержки — восстановление разрушенного биоразнообразия.
  2. Управленческая — создание партнерства путем вовлечения в совместную деятельность государственных и коммерческих организаций, армии и флота, негосударственных организаций, местного населения и всей общественности.
  3. Юридическая — включение терминов и понятий, связанных с биоразнообразием, во все соответствующие законодательные нормы, создание правовой поддержки сохранения биоразнообразия.
  4. Научная — формализация процедур принятия решений, поиск индикаторов биоразнообразия, составление кадастров биоразнообразия, организация мониторинга.

Примечания Править

  1. Конвенция о биологическом разнообразии (рус.). Проверено 5 мая 2010.
  2. Ю. Одум Экология / под ред. академика В.Е. Соколова. — перев. с англ. к.б.н Б.Я. Виленкина. — Москва: Мир, 1986. — Т. 2. — С. 126. — 376 с.
  3. Исходные данные взяты из публикации В.Д. Захаров Видовое разнообразие населения птиц национального парка «Таганай» (рус.) // Известия Челябинского научного центра УрО РАН. — 2005. — В. 1. — С. 111-114.
  4. 4,0 4,1 Ю. Одум Экология / под ред. академика В.Е. Соколова. — перев. с англ. к.б.н Б.Я. Виленкина. — Москва: Мир, 1986. — Т. 2. — С. 133-134. — 376 с.
  5. Захаров В.Д. Анализ видового разнообразия птиц Ильменского заповедника (рус.) // Вестник Оренбургского государственного университета. — Оренбургский государственный университет, 2008. — В. 6. — С. 50-54.
  6. В.В. Залепухин Теоретические аспекты биоразнообразия: Учебное пособие. — Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2003. — С. 169. — 192 с. — ISBN 5-85534-815-6

Ссылки Править

  • Биоразнообразие Алтае-Саянского Экорегиона — Biodiversity of Altai-Sayan Ecoregion
  • Проект «Биоразнообразие» на сайте «Practical Science»
  • «Зелёный шлюз» — ресурсы по экологии и охране природы
  • А. В. Марков, А. В. Коротаев. Гиперболический рост разнообразия морской и континентальной биот фанерозоя и эволюция сообществ // Журнал Общей Биологии. 2008. № 3. С. 175—194.
  • Биоразнообразие, как и народонаселение, растет по гиперболе
  • Проект ПРООН/ГЭФ «Сохранение биоразнообразия в российской части Алтае-Саянского экорегиона»af:Biodiversiteit

БИОРАЗНООБРАЗИЕ

В.Г. Мордкович

29 декабря — Международный день биоразнообразия. Десять лет назад (в 1992 году) в этот день была принята Конвенция ООН по биологическому разнообразию, к которой присоединились 176 государств.

Проблема мировой значимости

Под биоразнообразием имеется в виду разнообразие форм и проявлений жизни на Земле. Биоразнообразие можно оценивать с разных позиций: по числу особей организмов, живущих в том или ином месте (в том или ином ландшафте); по числу таксонов, например, видов, родов, семейств, отрядов; по числу экосистем, т.е. тех общностей, которые организмы образуют с условиями среды их обитания. Можно оценивать биоразнообразие по скорости изменения состава и численности организмов.

До недавнего времени проблема биоразнообразия интересовала только ученых-биологов. Однако и среди них она не относилась к числу конъюнктурных. Сведения о том, что в 1879 году убит последний тарпан на Украине, что число сайгаков, уже вымиравших однажды в ХХ столетии в степях Евразии, вновь сокращается до опасного уровня, что на Земле осталось лишь 200 экземпляров амурских тигров, что число видов жуков-жужелиц под Парижем с 1942 по 1982 гг. сократилось вдвое, — интересовали только узких специалистов. Однако, вода камень точит. Со временем, от столетия к столетию, от десятилетия к десятилетию, от года к году, объем подобной информации негативного плана рос в геометрической прогрессии. С другой стороны, не менее резко возрос интерес к разнообразию животных и растений в связи с вовлечением большого числа ранее не используемых видов в хозяйственную сферу деятельности человека, в его быт и сферу художественных интересов. В связи с этим проблема биоразнообразия стала важной не только для ученых, но и для хозяйственников и даже для политиков.

Вершиной признания следует считать «Всемирную конференцию ООН по окружающей среде и развитию», которая состоялась в Бразилии в городе Рио-де-Жанейро в 1992 году. Среди других мероприятий подобного рода форум в Рио отличался тремя особенностями. Во-первых, в его работе приняли участие представители всех стран мира. Во-вторых, кроме ученых, в Рио приехали политики, и не какие-нибудь, а самого высокого ранга, т.е. премьеры и президенты. В-третьих, решения Конференции были признаны официальными документами, в том числе и «Конвенция о биоразнообразии».

В чем же сущность проблемы биоразнообразия? Чтобы получить ответ, надо задать себе ряд промежуточных вопросов: во-первых, сколько биологических видов населяет планету Земля; во-вторых, почему биота организована по принципу многообразия, а не однообразия; в-третьих, существуют ли пределы биоразнообразия, и как оно меняется во времени; в-четвертых, почему в одних экосистемах биоразнообразие выше, чем в других, и как связаны между собой биоразнообразие и совершенство организации экосистем; в-пятых, какое значение для существования человека имеет уровень биоразнообразия?

Сколько видов животных и растений населяет нашу планету?

Современный уровень биоразнообразия определяется двумя обстоятельствами. С одной стороны, он определяется реальным проявлением многообразия живых форм в природе, а с другой — совершенством существующих классификаций организмов, т.е. совершенством аппарата оценки разнообразия живых форм. Следовательно, решить эту задачу могут и должны такие отрасли биологии, как флористика и фаунистика, систематика растений и животных и биомузеология. Между тем, точной цифры общего числа видов биоты на Земле и в подавляющем большинстве ее регионов никто не знает.

Относительно хорошо изучена флора, особенно высшая. Однако 215 тысяч видов цветковых растений — это лишь 0,7% общего биоразнообразия. Львиную его долю составляют животные. Хорошо изучены таксономически млекопитающие и птицы, но они составляют в совокупности лишь 13 тысяч видов, а все позвоночные животные — 42 тысячи видов. Действительное разнообразие позвоночных по экспертным оценкам в 2 раза выше, главным образом за счет неизученных рыб, которых описано лишь 19 тысяч из 40. Тем не менее, даже с учетом этого резерва, позвоночные животные составляют не более 1/1000 доли общего зооразнообразия, даже исходя из максимальных оценок. Главную проблему составляет катастрофически слабая изученность разнообразия беспозвоночных животных, особенно членистоногих: пауков, клещей, насекомых и других.

С легкой руки Томаса Эрвина, внедрившего метод обработки крон тропических деревьев инсектицидными аэрозолями и последующего учета упавших беспозвоночных животных внизу на пологах, проведена расчетная оценка биоразнообразия в тропиках. Когда полученные данные пересчитали на число видов тропических деревьев, растущих в тропиках на больших площадях, то получили потрясающий результат. Оказалось, что, например, на растущем в Панаме дереве Луха обнаружено только 1100 видов жуков, из которых 160 видов специфичны для этого дерева. Эд Уилсон в Перу насчитал на одном из деревьев, тоже из бобовых, 43 вида муравьев из 26 родов. Это столько, сколько во всей фауне британских островов. А всего число видов различных членистоногих на одном дереве в тропиках исчисляется десятками тысяч. Экстраполируя эти данные на влажные тропические леса Земного шара, где на 1 га приходится от 300 до 700 видов деревьев, получили цифру — от 30 до 80 млн. видов (83% беспозвоночные, 57% — насекомые). Число особей составляет и вовсе астрономическую цифру. Подсчитано, что на 1 га почвы низинного тропического леса Индонезии обитает до 42 млн. особей членистоногих.

Наши леса умеренного пояса не хуже. По последним подсчетам, только крупных беспозвоночных животных на 1 га почв южной тайги приходится от 4 до 11 млн. особей. А с учетом обитателей почвы всех размерно-функциональных категорий животных, в почве южной тайги бегает, прыгает, ползает, плавает не менее 5 млрд. особей всякой живности.

Из экосистем умеренного пояса Земли, как и из тропиков, ежегодно описывают тысячи новых видов. Прирост описаний новых видов на одного систематика, занимающегося группой на таксономическом уровне семейства, т.е. категории среднего ранга — 1% в год.

Таким образом, по самым оптимистическим экспертным оценкам, на сегодня известно и описано не более 10% всех биологических видов, действительно живущих на Земле. Это обескураживающая цифра. Получается, что все теоретические построения биологии основаны в лучшем случае лишь на нескольких процентах информации об организмах, населяющих Землю; что подавляющая часть материальных ресурсов, заключенных в земной биоте, не только не используется, но даже неизвестна; что хозяйственная эксплуатация экосистем строится без учета амортизационной значимости подавляющего большинства звеньев биологического круговорота.

Распределение биоразнообразия в пространстве

Характер распределения биоразнообразия в пространстве лучше всего иллюстрирует зональный порядок изменения состава, обилия, биомассы и форм жизни. Зональность — явление глобальное. Однако, из-за региональных особенностей климата, геоморфологии, антропогенных влияний и т.д. она выражена в разных местах неодинаково. Поэтому следует, априори, признать, что качество и достоверность широтно-зональных закономерностей отличаются в зависимости от места, где они получены. По сути дела, единственным регионом, где широтно-зональные явления выражены почти идеально, служит Западно-Сибирская равнина. Плоский рельеф, отсутствие высотной поясности, громадные географические пределы с севера на юг, срединное географическое положение на материке обеспечивают здесь главное свойство зональности — совпадение границ ландшафтных зон и параллелей. Поэтому широтно-зональные закономерности, полученные в Западной Сибири, можно брать за эталон, относительно которого следует оценивать аналогичные явления в других регионах.

Общее число видов, характерное для того или иного ландшафта или территории, называется видовым богатством. Западная Сибирь — не самая богатая видами территория Земли, и все же на сегодняшний день на территории Западно-Сибирской равнины различают более 6 тысячи видов организмов, а на Алтае — более 9 тысяч видов. Наименьшие значения видовое богатство насекомых имеет в зоне тундр (500 видов), последовательно растет в лесотундрах, тайге, достигая максимального значения (3250 видов) в зоне лесостепи, и снова снижается в зоне степей. Причины изменения видового богатства, кроме зональных, определяются также относительно слабой степенью изученности фауны. В целом в Западной Сибири выделяются 3 очага биоразнообразия, представляющие природоохранный интерес: зона тундры с относительно высоким уровнем эндемизма (неповторимости состава биоты), Горный Алтай, отличающийся высоким видовым богатством и оригинальностью фауны, а также зона лесостепи с уникально высоким видовым богатством и сочетанием форм различного происхождения.

Меняется ли уровень биоразнообразия во времени?

Было несколько крупных всплесков видообразования или вымираний, когда появлялись или исчезали целые семейства, отряды и даже типы организмов. Например, от кембрия к силуру за 200 млн. лет число семейств морских животных увеличилось с 5 до 400. Однако, каледонский цикл горообразования в конце силура вызвал резкий спад биоразнообразия. Позднее в связи с образованием суперконтинента Лавразия биоразнообразие вновь возросло в 10 раз. В мезозое из-за резких геологических катаклизмов число семейств животных вновь сократилось до 200. За сравнительно небольшой промежуток времени исчезло 96% всех видов биоты. Потребовалось 5 млн. лет, чтобы биоразнообразие вновь начало заметно расти, перемежаясь периодически с небольшими спадами. Раскол некогда единых суперконтинентов привел к сильному увеличению площади прибрежной полосы с ее очень разнообразными, резко меняющимися условиями жизни. В итоге к четвертичному периоду число семейств только морских животных опять возросло до 750. В наше время в результате хозяйственной деятельности человека потери биологического разнообразия от уничтожения естественных ландшафтов и непосредственного истребления составляют ежегодно около 10 тыс. видов. Такие потери в 10 раз больше естественной фоновой скорости вымирания биологических видов.

Каждый биологический вид не навеки «прописан» в биосфере, а живет в ней до тех пор, пока может приспосабливаться к непрерывно меняющимся условиям среды, покуда хватит резерва генетической изменчивости, заложенной в него природой. За 600 млн. лет существования жизни на Земле многие живые существа этой гонки на биосферном конвейере природы не выдержали и, не сумев победить в борьбе за существование и создать удобную себе и другим среду обитания, вымерли. Таких неудачников был немало: по приблизительным расчетам, около 2 млрд. видов.

Биоразнообразие — элемент среды обитания человека

Сто пятьдесят — двести тысяч рецепторов поверхности нашего тела «требуют постоянных раздражений», без которых человек чувствует себя дискомфортно. Подавляющую часть этих сигналов: цветовых, звуковых, двигательных, тактильных, запаховых и др. доставляют человеку другие живые существа. Известно, что в условиях одиночества у большинства людей возникают отклонения физиологического и психологического порядка. Наступает так называемая десинхронизация, когда нарушается согласованность между ритмами вегетативных функций: частотой сердечных сокращений и дыхания, чередования сна и бодрствования, двигательной активности и стремления к покою. Недаром за все время цивилизации люди не придумали более страшного наказания для себя, чем испытание одиночеством (ребенка ставят в скучный угол, солдата садят на унылую гауптвахту, преступника заключают в статичную одиночную камеру).

Человек, в отличие от других живых существ, подвержен эволюции не только биологической, но и культурной. Этот процесс идет быстрее, чем биологическая эволюция, так как не связан с перестройкой генотипа. Культура человека является результатом анализа архитектоники живых форм. Живопись — не что иное, как познанный, хотя бы интуитивно, порядок сочетания природных красок; архитектура — форм, музыка — звуков. Колонна греческого архитектурного ордера — это же ствол дерева. Он и называется по-гречески: фуст — ствол. Орнаменты барокко — это цветы, плоды, ветви и т.д. Однако восприятие природных форм, звуков и красок в генотип не вписывается, по наследству не передается. Это — прерогатива культурной эволюции, суть которой — передача следующему поколению людей не только формализованной информации о мире, но и непосредственных эталонов культуры, в том числе биоразнообразия.

Биоразнообразие как материальный ресурс

Люди с момента появления на Земле жили за счет биоразнообразия. Оно обеспечивает пищу, одежду, обувь, материал для строительства жилищ и подсобных помещений и т.д. Из всего огромного фонда биологического разнообразия человек за 40 тыс. лет своей истории научился использовать лишь 0,1% видов растений, животных и микроорганизмов. Извлечь пользу из остальных 99,9% мы даже не пытались. За всю свою историю человечество употребляло в пищу около 7 тыс. видов растений, причем сегодня основу питания составляют несколько десятков культур, большую часть которых использовал еще первобытный человек. А ведь растений известно около 270 тысяч видов. По меньшей мере 75 тысяч из них имеют съедобные части, которые, как доказано, в ряде случаев по ценности намного превосходят широко выращиваемые с/х культуры. К таким, например, относится гуар (псофокарпус), растущий на Новой Гвинее и названный живым универсамом. Съедобны все его части — семена, листья, стебель, корни, цветки. Из сока гуара готовят напиток — вроде кофе. Гуар потрясающе быстро растет, достигая высоты 6 метров всего за несколько недель. По калорийности он не уступает сое. Многие растения и животные — источник невоспроизводимого иным способом лекарственного сырья. Известно, что доход от эксплуатации розового мадагаскарского барвинка, из которого получают алкалоиды, незаменимые при лечении лимфолейкоза, дает доход более 100 млн. долларов в год. Практичные американцы на базе составляемых региональных кадастров видов разрабатывают программу поиска новых полезных природных соединений. Этим начал заниматься национальный институт рака США. За год здесь испытывается методом перебора около 10 тысяч различных веществ, добываемых из естественного биологического сырья, с целью выявить активность против раковых клеток и вируса иммунодефицита у человека.

Главным полем добычи ресурсов биоразнообразия служит зона тропических влажных лесов. Оказывается, что одно их 4-х фармацевтических средств, имеющихся сегодня на мировом рынке, вырабатывается из растений тропических джунглей, а 70% всех растений, определенных американским национальным институтом рака в Бетесде, штат Мэриленд, как потенциально полезные при лечении рака, находят только в джунглях. Между тем на протяжении 5 тыс. лет человек уничтожил 60% мировых лесов. Только за минувшие 40 лет Африка потеряла 23% своего леса, а Латинская Америка — 38%. Оставшиеся уменьшаются по площади на 1% в год.

В умеренном поясе дела обстоят не лучше. А ведь эти леса беднее видами и, стало быть, хрупче. Площадь лесов умеренного пояса сократилась за человеческую историю на 60%. Дошли до того, что на месте естественных ландшафтов появились биотически девственные земли — техноземы, на которых ничто не растет и никто не бегает. Площадь таких земель с лунным пейзажем составляют в России 2,5 млн. га:

Биоразнообразие — как фактор амортизации среды обитания

Биоразнообразие выполняет важнейшую опосредованную функцию амортизатора, защищающего экосистемы от «сотрясений» и перегрузок. Биоразнообразие служит основой стабильных ключевых экосистем биосферы и оптимального для человека порядка их замещения во времени.

Как известно, уровень биоразнообразия в биосфере никогда не был постоянной величиной — ни до человека, ни при нем, благодаря естественным процессам вымирания и возникновения видов. Однако динамика биоразнообразия является следствием не только эволюционных процессов, но и процессов сукцессионных, ответственных за правило совместимости биологических видов и порядок формирования их совокупностей в рамках определенных экосистем. Смена типов жизненных стратегий тоже имеет в основе высокий уровень биоразнообразия. На инициальной стадии сукцессии биоразнообразие поддерживается самым примитивным способом — массовым тиражированием особей за счет высокой репродуктивной способности. На терминальных стадиях увеличивается общее число видов, составляющих сообщество. Следовательно, эта стадия характерна большим количеством звеньев и длинной цепочкой передач вещества и энергии от вида к виду. На каждом этапе кроме усвоения происходит неизбежная потеря части энергии. Чем больше этапов, тем больше суммарные потери. Именно этим достигается равновесие между долями связанной энергии и энергии, затрачиваемой на поддержание экосистемы, по Ю. Одуму. Это и обеспечивает устойчивость экосистемы на терминальной стадии ее сукцессии. Следовательно, биоразнообразие — это не просто тест, а основа совершенства организации и устойчивости экосистемы — тот аппарат, манипулируя которым, сообщество может амортизировать внезапные сильные нарушения, исходящие извне, связанные с мощным поступлением энергии в экосистему.

Негативное влияние человека на структуру биоразнообразия

Важнейшим фактором, вызывающим нарушение в биосфере, служит сам человек. В результате его хозяйственной деятельности потери биоразнообразия от уничтожения естественных ландшафтов и непосредственного истребления организмов составляют ежегодно около 10 тыс. видов. К 2010 году планета потеряет около 2,5 млн. видов биоты.

Эти колебания сами по себе невелики и пока вполне укладываются в рамки обычных флуктуаций биоразнообразия. Однако человек своей специфической деятельностью не просто снижает общее биоразнообразие, а коренным образом меняет его инфраструктуру, способствуя исчезновению наиболее приспособленных видов, победителей в борьбе за существование.

Поэтому в результате хозяйственной деятельности человек оставляет в биосфере очень бедный и предельно стандартизированный набор видов растений и животных, способных выжить в изуродованных экосистемах. Это виды-оппортунисты, обладающие способностью существовать в разбалансированных экосистемах за счет потребления несвязанных биологическим круговоротом веществ. Полученную энергию эти виды тратят не на «обустройство» экосистемы, а на собственное воспроизводство. При исчерпании ресурса эти виды, размножившись в огромном числе, десантируются в другие аналогичные экосистемы. Из таких видов формируется «штат» сорняков, вредителей лесного и сельского хозяйства. Еще несколько столетий назад такие виды занимали очень скромное место в природных экосистемах и были почти незаметны. Теперь они заполонили землю от тропиков до полюсов.

Наличие всюду одних и тех же видов и одинаковых экосистем приводит к усреднению окружающей среды и порождает у людей, воспринимающих этот мир через рецепторы органов чувств, — усредненное мышление, усредненный быт, усредненную культуру и, наконец, утерю этнического стереотипа. Нивелируя среду биосферы, человек нарушает также естественный механизм торможения потенции видообразования, отдавая планету видам с R-стратегией жизни, не связанным коадаптивными отношениями с другими видами и потому обладающим повышенной эволюционной потенцией, последствия которой трудно предсказать, в том числе применительно к человеку.

Заключение

Противоречия между стратегией развития человечества и трансформацией биоразнообразия — процесс глобальный. Однако интенсивность и глубина противоречий неодинаковы в разных участках биосферы. В этом плане Сибирь — особенно хрупкий регион, так как отличается невысоким уровнем биоразнообразия, склонностью к примитивизации экосистем в результате сукцессионных процессов, особой концентрацией хозяйственной деятельности людей. Исходя из этого, в Сибири, где, в отличие от тропиков, каждый биологический вид — наперечет, требуется особая стратегия сохранения и использования биоразнообразия с пристальным вниманием не только к каждой экосистеме, но и каждому виду, каждой популяции.

Пояснение.

1) Биоразнообразие — это основа разнообразных цепей и сетей питания в экосистемах биосферы. Разнообразие цепей и сетей питания — это основа сбалансированного круговорота веществ, сохранения целостности биосферы.

2) Сбалансированный круговорот веществ является основой устойчивости, саморегуляции и сохранения биосферы.

3) Живые организмы — незаменимые ресурсы для человечества, неповторимые объекты научных исследований.

Сохранение биологического разнообразия необходимо с этической точки зрения, и бесценно с эстетической точки зрения.

Дополнение.

Климатическое равновесие планеты в целом обусловлено взаимодействием круговоротов веществ — воды, углерода, азота, фосфора и других — приводимых в движение энергией экосистем.

Биоразнообразие приносит как экономическую так и научную пользу, например, поиск новых лекарственных препаратов.

Значимость биологического разнообразия в этическом и эстетическом плане −природа прославляется и воспевается художниками, поэтами, музыкантами всего мира, для человечества природа является вечной и непреходящей ценностью.

В чем проявляются особенности биосферы как оболочки Земли?

ОТВЕТ: В биосфере протекают биогеохимические процессы, проявляется геологическая деятельность организмов; происходит непрерывный процесс круговорота веществ, регулируемый деятельностью организмов; биосфера преобразует энергию Солнца в энергию органических веществ.

  1. Чем отличается наземно-воздушная среда от водной?

ОТВЕТ: В наземно-воздушной среде больше кислорода, в ней могут произойти колебания температур в широких пределах, в ней меньшая плотность и больше освещенность

  1. Почему в наземной пищевой цепи от звена к звену, как правило, уменьшается биомасса?

ОТВЕТ: Пищевая цепь включает в себя продуцентов, консументов и редуцентов. В каждом звене большая часть органического вещества (примерно 90%) расщепляется до неорганических веществ, и они выделяются в окружающую среду. Выделенная при этом энергия тратится на жизнедеятельность, превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду. Таким образом, от звена к звену уменьшается биомасса. Эта закономерность называется правилом 10% или правилом экологической пирамиды.

  1. Почему необходимо поддерживать биоразнообразие для сохранения биосферы?

ОТВЕТ: Биоразнообразие – это основа разнообразных цепей и сетей питания в экосистемах биосферы. А разнообразие цепей и сетей питания – это основа сбалансированного круговорота веществ, сохранения целостности биосферы. Сбалансированный круговорот веществ является основой устойчивости, саморегуляции и сохранения биосферы.

  1. В.И.Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Объясните, какие изменения произошли в литосфере благодаря жизнедеятельности живых организмов?

ОТВЕТ: Образование почвы, разрушение горных пород (например, лишайниками, которые выделяют органические кислоты), формирование ряда полезных ископаемых (например, каменного и бурого угля, железосодержащих руд, торфа, известняка и др.).

  1. Составьте пищевую цепь и определите консумента 2-го порядка, используя всех названных представителей: ястреб, цветки яблони, большая синица, жук яблонный цветоед.

ОТВЕТ: Цветки яблони —-жук яблонный цветоед —большая синица — ястреб. Консумент 2-го порядка — большая синица.

  1. В чем проявляется взаимосвязь продуцентов и редуцентов, входящих в состав любой экосистемы?

ОТВЕТ: Продуценты создают органические вещества из неорганических, а редуценты используют органические остатки и минерализуют их, обеспечивая продуцентов минеральными веществами.

  1. Почему в нижних слоях атмосферы в настоящее время сокращается концентрация кислорода?

ОТВЕТ: Это происходит потому, что сокращается площадь растительного покрова Земли из-за вырубки лесов, происходит гибель фитопланктона Мирового океана вследствие его загрязнения, увеличивается потребление кислорода при сгорании топлив (автотранспорта, промышленности и др.)

  1. Почему при анабиозе организма в условиях низких температур клетки тела обезвоживаются?

ОТВЕТ: При отрицательных температурах вода внутри клетки превращается в лед. Кристаллы льда повреждают клеточные структуры, что вызывает гибель организма.

  1. Объясните, почему прудовая лягушка, активна днем, а травяная — в сумерках и утром?

ОТВЕТ: Высыхание кожи опасно для лягушки. Прудовая лягушка постоянно находится около водоема, поэтому активна днем, а травяная — вдали от нее, и поэтому активна во влажные периоды суток — утром и вечером.

  1. Почему в холодных регионах чаще встречаются темноокрашенные рептилии, а в южных районах — светлоокрашенные?

ОТВЕТ: Рептилии холоднокровные и их активность зависит от температуры окружающей среды. Темная окраска лучше поглощает тепло, поэтому в холодных зонах рептилии темноокрашенные, на юге -светлоокрашенные.

  1. Какие факторы влияют на самоочищение водоема?

ОТВЕТ: Содержание кислорода (чем его больше, тем быстрее разлагается мертвая органика), скорость течения (чем быстрее течение, тем больше кислорода в воде), наличие животных, питающихся путем фильтрации воды (двустворчатые моллюски).

  1. Луга, произрастающие в лесной зоне и предоставленные сами себе быстро зарастают лесом. Однако в местах постоянного ведения сельского хозяйства этого не происходит. Почему?

ОТВЕТ: В местах ведения сельского хозяйства почва вытаптывается, уплотняется, подрост деревьев уничтожается.

  1. Как можно использовать явления хищничества и паразитизма в сельском хозяйстве?

ОТВЕТ: Для защиты культурных растений от насекомых вредителей как метод биологической борьбы с ними.

  1. Почему вредители сосны чаще встречаются на больных деревьях и обходят стороной молодые и здоровые сосны?

ОТВЕТ: Молодые сосны выделяют много смолы, а скипидар, входящий в состав смолы отпугивает и убивает вредителей.

  1. В некоторых прудах для увеличения роста карпов разводят уток. Почему?

ОТВЕТ: Помет уток способствует росту водорослей и беспозвоночных, которыми питаются карпы.

  1. Почему в августе в хвойном лесу под деревьями можно увидеть много опавшей хвои, а в лиственном лесу прошлогодних опавших листьев почти нет? Как это отражается на плодородии почвы?

ОТВЕТ: Хвоя содержит много смолистых веществ, затрудняющих их разложение микроорганизмами. Кроме того, в хвойном лесу в условиях тени температура более низкая и скорость разложения низкая. Из-за медленного разложения и вымывания органических веществ почва в хвойном лесу содержит мало перегноя.

  1. В пищевые цепи природных биогеоценозов включены продуценты, консументы и редуценты. Какую роль играют организмы этих групп в круговороте веществ и превращении энергии?

ОТВЕТ: Продуценты – производят органические вещества из неорганических в ходе фотосинтеза или хемосинтеза. В них заключена энергия, необходимая для жизнедеятельности остальных организмов. К ним относятся растения, сине-зеленые бактерии и хемосинтезирующие бактерии. Консументы – потребляют готовые органические вещества, но не доводят их до минерализации. Редуценты – в ходе жизнедеятельности превращают органические остатки до минеральных и замыкают круговорот веществ. Выделенную при этом энергию они используют для жизнедеятельности.

  1. Чем определяется устойчивость естественных экосистем?

ОТВЕТ: Количеством видов, количеством звеньев в пищевых цепях и их сложным переплетением, саморегуляцией и самовозобновлением.

  1. В некоторых лесных биоценозах для защиты куриных птиц проводили массовый отстрел дневных хищных птиц. Объясните, как отразилось это мероприятие на численности куриных.

ОТВЕТ: Из-за отсутствия естественных регуляторов численности, сначала численность куриных увеличивается. Затем резко снижается из-за нехватки кормовых ресурсов и быстрого распространения болезней из-за большой плотности особей.

  1. Для сохранения и увеличения рыбных запасов установлены определенные правила рыболовства. Объясните, почему при ловле рыбы нельзя использовать мелкоячеистые сети и такие приемы лова, как травление или глушение рыбы взрывчатыми веществами. (2 балла)

ОТВЕТ: при использовании мелкоячеистых сетей вылавливается много неподросшей рыбы, которая могла бы дать большое потомство; травление или глушение взрывчатыми веществами – хищнические способы лова, при которых много рыбы гибнет бесполезно

  1. Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Укажите не менее 3-х изменений жизни дубравы в случае, если в ней химическим способом будут уничтожены все растительноядные насекомые. Объясните, почему они произойдут.

ОТВЕТ: 1) Численность насекомоопыляемых растений резко сократится, так как растительноядные насекомые являются опылителями растений. 2) Резко сократится численность или исчезнут насекомоядные организмы (консументы II порядка) из-за нарушения цепей питания. 3) Часть химических веществ, которыми уничтожали насекомых, попадет в почву, и приведет к нарушению жизнедеятельности растений, гибели почвенной флоры и фауны, все нарушения могут привести к гибели дубравы.

Лекция 20. Сохранение биоразнообразия.

Биоразнообразие – это разнообразие всего живого в биосфере – от генов до экосистем. Выделяют три типа биологического разнообразия: 1) генетическое – отражает внутривидовое разнообразие особей; 2) видовое – отражает разнообразие видов живых организмов (растений, животных, грибов, микроорганизмов и др.); 3) экосистемное – отражает различия между типами экосистем, средами обитания и экологическими процессами.

Общее количество видов в биосфере определяют в пределах от 5 до 30 млн. Достоверно описано около 1,8 млн видов, из них две трети приходится на насекомых. Считается, что почти три четверти (74% известных и неизвестных диких видов животных и растений мира) обитает в областях тропического климата, причем, по подсчетам биологов, по меньшей мере 50% видов обитают в тропических лесах, которые в настоящее время быстро сокращаются и нарушаются. На долю умеренного климата приходится 24%, полярного – 2% мирового видового разнообразия.

Причин необходимости сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты (жизнь самоценна) и т.д. Однако главная причина сохранения биоразнообразия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле. Биологическое разнообразие – это основа функционирования экосистем, от которой зависят дикие виды, а также люди. Принцип стабильности экосистем гласит: видовое разнообразие обеспечивает стабильность (устойчивость) экосистем.

Разнообразие видового состава животных, растений, грибов и микроорганизмов, входящих в сообщество, является важной характеристикой экосистемы. При этом выявляется ряд закономерностей: чем разнообразнее условия биотопа в пределах экосистемы, тем больше видов содержит биоценоз данной экосистемы; чем больше видовое разнообразие биоценоза, тем больше экологическая устойчивость экосистемы; эксплуатируемые человеком экосистемы (агросистемы), представленные одним или очень малым числом видов, неустойчивы по своей природе и неспособны к самоподдержанию. Если по какой-либо причине исчезает один или несколько видов, то по закону цепных реакций может сильно измениться или даже разрушиться все сообщество экосистемы, изменится и экосистема в целом, так как сокращение видового разнообразия животных, растений, грибов и микроорганизмов упрощает видовую структуру биоценоза и снижает устойчивость экосистемы.

Исчезновение биологических видов является нормальным процессом развития жизни на Земле. В процессе эволюции неоднократно происходило массовое вымирание видов. Но начиная с XVII века основным фактором сокращения биоразнообразия стала хозяйственная деятельность человека. В общем плане причинами снижения разнообразия служат: растущее потребление ресурсов, пренебрежительное отношение к видам и экосистемам, недостаточно продуманная государственная политика в области эксплуатации природных ресурсов, непонимание значимости биологического разнообразия и рост численности населения Земли. Причинами исчезновения отдельных видов обычно являются нарушение местообитания и чрезмерная добыча. В связи с разрушением экосистем уже погибли многие сотни видов. От чрезмерной добычи страдают промысловые животные, особенно те, которые высоко ценятся на международном рынке. Под угрозой находятся редкие виды, обладающие коллекционной ценностью. К числу других причин относятся: влияние со стороны интродуцированных видов, ухудшение кормовой базы, целенаправленное уничтожение с целью защиты сельского хозяйства и промысловых объектов.

В настоящее время под воздействием антропогенных факторов происходит сокращение биологического разнообразия за счет элиминации (вымирания, уничтожения) видов. В последнее столетие под влиянием человеческой деятельности скорость вымирания видов во много раз превысила естественную (по некоторым оценкам в 40000 раз). Происходит необратимое и некомпенсированное разрушение уникального генофонда планеты.

Для учета видов, находящихся на грани вымирания, во многих странах создаются Красные книги – списки редких и исчезающих видов живых организмов. Имеются международный, национальный (в рамках государства), локальный варианты Красной книги, а также отдельно Красные книги растений, животных и других систематических групп. Идея, составление и издание Красной книги принадлежит Международному союзу охраны природы и природных ресурсов (МСОП). В Международной Красной книге выделено пять категорий видов растений и животных в соответствии с классификацией, разработанной МСОП: 1) Ех – по-видимому, исчез; 2) Е – под угрозой исчезновения; 3) V – сокращающийся в численности; 4) R – редкий; 5) восстановленный.

В России в хозяйственных целях находят использование около 250 видов растений – в медицине, кулинарии, технике, цветоводстве и т.п. Некоторые виды становятся редкими и вымирающими вследствие их истребления. Например, жень-шень, или «корень жизни», почти исчез из лесов Дальнего Востока. Охрана редких растений становится важной государственной задачей. В Красную книгу Российской Федерации включено 533 вида растений, подлежащих охране, в том числе два вида венериного башмачка – башмачок крупноцветковый и башмачок настоящий.

Для сохранения и поддержания биологического разнообразия создаются особо охраняемые природные территории – ООПТ (заповедники, национальные парки и др.), а также генетические банки данных. Сохранение отдельного вида возможно лишь при условии охраны его среды обитания со всем комплексом входящих в нее видов, климатических, геофизических и других условий. Создание ООПТ направлено на охрану не только отдельных видов, но и целых комплексов и ландшафтов. Все типы биологического разнообразия (генетическое, видовое и экосистемное) взаимосвязаны между собой: генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов; разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов; повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы. В России наиболее полный и постоянный контроль за изменением компонентов биоразнообразия осуществляется в заповедниках.

Сохранение биоразнообразия при лесопользовании

Устойчивое управление лесами невозможно без сохранения биологического разнообразия лесных экосистем. Помимо создания и функционирования особо охраняемых природных территорий (ООПТ) и сети защитных лесов, для поддержания биоразнообразия необходимо обеспечить существование и расселение видов на территориях, активно вовлеченных в лесопользование.

Для поддержания биоразнообразия на участках, где осуществляется лесопользование, необходимо выделять и сохранять леса высокой природоохранной ценности (ЛВПЦ). Однако даже крупные, но изолированные ЛВПЦ, полностью не решают этой задачи; биоразнообразие нужно сохранять и за пределами ЛВПЦ.

Для этого в таких европейских странах с интенсивным лесным хозяйством, как Финляндия, Швеция и Норвегия, в начале 90-х годов прошлого века была разработана и внедрена концепция ключевых биотопов. Понятие «ключевые биотопы» включает:

  • местообитания редких видов, в основном маленького размера;
  • небольшие участки редких экосистем;
  • отдельные некрупные ландшафтные (карстовые воронки, валуны, солонцы) и биологические (одиночные старые деревья с раскидистой кроной, валежины, сухостойные деревья) элементы, важные для сохранения большого числа коренных лесных видов.

В России сохранение ключевых биотопов при освоении лесосек обеспечивается Федеральным законом (ФЗ) «О животном мире», ФЗ «Об охране окружающей среды», постановлением Правительства РФ «О Красной книге Российской Федерации», а также новым лесным законодательством, в том числе Лесным кодексом РФ и Правилами заготовки древесины.

Сохранение биоразнообразия — обязательное условие сертификации по схеме Лесного попечительского совета (FSC). В частности, должна быть создана система защиты редких видов и мест их обитания, рубки должны осуществляться с оставлением ключевых элементов древостоя (деревьев и их групп) и пр.

Сложившаяся в России практика лесопользования предусматривает следующий алгоритм сохранения ключевых биотопов:

  • при планировании отвода лесосек на основании анализа различных материалов производится предварительное выделение ключевых биотопов;
  • далее (в бесснежный период) производится осмотр лесосек и выделение ключевых биотопов и элементов на местности, они маркируются и наносятся на технологическую карту. Площадные объекты по возможности выделяются в неэксплуатационные участки (молодняки, средневозрастный древостой и др.);
  • с учетом выделенных ключевых биотопов и объектов составляется схема разработки делянки (прокладка волоков, размещение погрузочных площадок и пр.);
  • если в ходе разработки лесосеки обнаруживаются ключевые биотопы и/или элементы, не указанные в плане лесосеки и технологической карте, их сохраняют и затем вносят соответствующие изменения в документы.

При этом каждое предприятие разрабатывает собственную внутреннюю инструкцию по сохранению биоразнообразия при освоении лесосек, которую рекомендуется согласовывать с региональным органом управления лесами.

Значительный опыт сохранения биоразнообразия при освоении лесосек накоплен в Псковской, Кировской и Архангельской областях, в Республике Коми и в Карелии; разрабатываются рекомендации и для предприятий Вологодской области. Первый опыт такого лесопользования появился в Сибири — проект рекомендаций по сохранению ключевых биотопов уже согласован с Агентством лесного хозяйства Иркутской области.

Генетическое биоразнообразие

Уровни биоразнообразия.

Каждый биологический вид неповторим и содержит информацию о развитии живого организма (растительного, животного и др.), которая имеет огромное научное и прикладное значение.

Генетическое разнообразие – это разнообразие геномов живых организмов, т.е. генетических вариаций. Разнообразие живых организмов на этом уровне определяется свойствами биологических макромолекул, особенно нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Каждый вид обладает определенным количеством генетической информации: ДНК бактерий составляет 1000 генов; высших растений – 400000; животных – 100000. Поэтому каждая форма жизни уникальна и вымирание одного дикого вида означает потерю от тысячи до сотен тысяч видов генов с неизвестными потенциальными свойствами.

Одной из причин сокращение видового разнообразия является нерациональное использование биологических ресурсов, при котором нарушаются внутренние естественные механизмы воспроизводства животных и растений в последовательных поколениях, поддерживающие равновесие с окружающей средой. Поэтому сохранение генетического разнообразия популяций живых организмов, а также сельскохозяйственных животных и сортов растений является одной из актуальных проблем биологии.

Популяции животных и растений – это основной объект хозяйственной деятельности человека, поэтому если мы хотим рационально использовать биологические ресурсы суши и моря, то должны понимать процессы, протекающие в популяциях и прогнозировать, к каким последствиям может привести вмешательство человека в существование этих популяций.

Биологические особенности популяций живых организмов являются производными их наследственных способностей, т.е. их генофондов. Генофонд – это совокупная наследственная информация, которая передается от родителей к потомкам.

В популяциях видов живых организмов, которые размножаются половым путем, генофонд слагается из всего разнообразия генов и аллелей, имеющихся в популяции. В каждой данной популяции состав генофонда из поколения в поколения может постоянно изменяться. Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые приводят к генетическому разнообразию популяций. Основой для генетического разнообразия является генотипической изменчивость (гетерозиготность, полиморфизм и др.), которая способствует адаптации организмов к условиям окружающей среды и выживанию видов. Популяции, генофонд которых непрерывно изменяется из поколения в поколение, претерпевают эволюционные изменения и приводят к образованию новых видов и увеличению биоразнообразия живых организмов. Значение генетических вариаций заключается в том, что они являются основой для эволюционных изменений.

Статичный генофонд отражает отсутствие генетической изменчивости среди особей данного вида и отсутствие эволюционных изменений.

Появление новых генетических вариаций у живых организмов связано с тем, что нуклеиновые кислоты обладают способностью к спонтанным изменениям структуры при воздействии различных факторов среды. Это приводит к трансформации геномов живых организмов – наследственной изменчивости. На этом уровне разнообразие создается в результате действия трех независимых процессов:

— спонтанно возникающих генетических вариаций – мутаций.

— действия естественного отбора в смешанных популяциях.

— географической и репродуктивной изоляции.

В природе новые генетические вариации возникают у особей через генные и хромосомные мутации, а у организмов, которым свойственно половое размножение, новые генетические вариации возникают через рекомбинацию генов.

Новые генетические вариации могут также создаваться посредством селекции живых организмов при использовании методов генной инженерии.

По оценкам ученых к 2015 году биосфера может утратить 10-15% составляющих ее видов. Поэтому генофонд нашей планеты подлежит строгой охране. Для этого необходимо:

1. Сохранение генетического разнообразия существующих популяций живых организмов в процессе их хозяйственного использования (неистощительное природопользование).

2. Восстановление тех популяций живых организмов, чья структура была нарушена.

3. Создание новых систем популяций в тех регионах, где существуют необходимые естественные и экономические условия.

Биологическое разнообразие

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *