Tính đa dạng sinh học cao. Đa dạng sinh học là gì - trừu tượng

Trong bức ảnh này, chúng ta thấy nhiều loài thực vật cùng nhau mọc lên trên một đồng cỏ ở vùng ngập nước của sông. Budyumkan ở phía đông nam vùng Chita. Tại sao thiên nhiên lại cần nhiều loài như vậy trên một đồng cỏ? Đây chính là nội dung của bài giảng này.

Sự đa dạng của lớp phủ sinh học, hoặc sự đa dạng sinh học, là một trong những yếu tố đảm bảo hoạt động tối ưu của hệ sinh thái và toàn bộ sinh quyển. Đa dạng sinh học đảm bảo khả năng chống chịu của hệ sinh thái trước các tác nhân gây căng thẳng bên ngoài và duy trì sự cân bằng chất lỏng trong chúng. Các sinh vật sống khác với các sinh vật không sống ngay từ đầu ở một số bậc độ lớn về tính đa dạng cao hơn và khả năng không chỉ bảo tồn sự đa dạng này mà còn tăng đáng kể nó khi quá trình tiến hóa tiến triển. Nhìn chung, quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất có thể coi là một quá trình cấu trúc sinh quyển, là quá trình làm tăng tính đa dạng của các sinh vật sống, các hình thức và cấp độ tổ chức của chúng, là quá trình xuất hiện các cơ chế đảm bảo sự ổn định của sự sống. hệ thống và hệ sinh thái trong điều kiện thay đổi liên tục của hành tinh chúng ta. Chính khả năng duy trì sự cân bằng của các hệ sinh thái bằng cách sử dụng thông tin di truyền của các sinh vật sống đã làm cho sinh quyển nói chung và các hệ sinh thái địa phương trở thành hệ thống vật chất-năng lượng theo đúng nghĩa.

Nhà địa thực vật học người Nga LG Ramensky vào năm 1910, ông đã xây dựng nguyên tắc về tính cá thể sinh thái của các loài - nguyên tắc này là chìa khóa để hiểu được vai trò của đa dạng sinh học trong sinh quyển. Chúng ta thấy rằng trong mọi hệ sinh thái đều có nhiều loài cùng chung sống nhưng hiếm khi nghĩ đến ý nghĩa sinh thái của việc này. sinh thái cá tính các loài thực vật sống trong cùng một quần xã thực vật trong cùng một hệ sinh thái cho phép quần xã đó nhanh chóng tái cơ cấu khi điều kiện bên ngoài thay đổi. Ví dụ, vào mùa hè khô hạn trong hệ sinh thái này, vai trò chính trong việc đảm bảo chu trình sinh học được thực hiện bởi các cá thể loài A, những cá thể thích nghi hơn với cuộc sống trong điều kiện thiếu độ ẩm. Trong năm ẩm ướt, các cá thể loài A không đạt trạng thái tối ưu và không thể đảm bảo chu trình sinh học trong điều kiện thay đổi. Trong năm nay, các cá thể loài B bắt đầu đóng vai trò chính trong việc đảm bảo chu trình sinh học trong hệ sinh thái này. Năm thứ ba trở nên mát hơn trong những điều kiện này, cả loài A và loài B đều không thể đảm bảo tận dụng tối đa hệ sinh thái. tiềm năng của hệ sinh thái này. Nhưng hệ sinh thái đang nhanh chóng được xây dựng lại, vì nó chứa các cá thể thuộc loài B, không cần thời tiết ấm áp và quang hợp tốt ở nhiệt độ thấp.

Nếu chúng ta nhìn vào mọi thứ diễn ra như thế nào trong các hệ sinh thái thực sự của Lãnh thổ Primorsky, chúng ta sẽ thấy điều đó trong một khu rừng rụng lá lá kim, chẳng hạn, trên diện tích 100 mét vuông. mét trồng các cá thể của 5-6 loài cây, 5-7 loài cây bụi, 2-3 loài dây leo, 20-30 loài thực vật thân thảo, 10-12 loài rêu và 15-20 loài địa y. Tất cả các loài này đều có tính chất sinh thái riêng biệt và vào các mùa khác nhau trong năm, trong các điều kiện thời tiết khác nhau, hoạt động quang hợp của chúng rất khác nhau. Những loài này dường như bổ sung cho nhau, làm cho quần thể thực vật trở nên tối ưu hơn về mặt sinh thái.

Bằng số lượng loài các dạng sống tương tự, có yêu cầu tương tự về môi trường bên ngoài, sống trong một hệ sinh thái địa phương, người ta có thể đánh giá mức độ ổn định của các điều kiện trong hệ sinh thái này. Trong điều kiện ổn định thường sẽ có ít loài như vậy hơn so với điều kiện không ổn định. Nếu điều kiện thời tiết không thay đổi trong một số năm thì nhu cầu về số lượng lớn các loài sẽ biến mất. Trong trường hợp này, loài nào, trong những điều kiện ổn định này, là loài tối ưu nhất trong số tất cả các loài có thể có của một hệ thực vật nhất định sẽ được bảo tồn. Tất cả những người khác đang dần bị loại bỏ, không thể chịu nổi sự cạnh tranh với anh ta.

Trong tự nhiên, chúng ta tìm thấy rất nhiều yếu tố hoặc cơ chế cung cấp và duy trì tính đa dạng loài cao của hệ sinh thái địa phương. Trước hết, những yếu tố như vậy bao gồm sinh sản quá mức và sản xuất quá mức hạt và quả. Trong tự nhiên, hạt và quả được sản sinh ra gấp hàng trăm, hàng nghìn lần so với mức cần thiết để bù đắp cho sự mất mát tự nhiên do chết sớm và chết vì tuổi già.

Nhờ sự thích nghi trong việc phát tán quả và hạt qua khoảng cách xa, phôi thô của cây mới không chỉ đến những khu vực thuận lợi cho sự phát triển của chúng mà còn ở những nơi có điều kiện không thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các cá thể của những loài này. . Tuy nhiên, những hạt giống này vẫn nảy mầm ở đây, tồn tại trong tình trạng chán nản một thời gian rồi chết đi. Điều này xảy ra miễn là điều kiện môi trường ổn định. Nhưng nếu điều kiện thay đổi, thì trước đó đã phải chết, cây con của các loài không bình thường đối với hệ sinh thái này bắt đầu sinh trưởng và phát triển ở đây, trải qua toàn bộ chu kỳ phát triển bản thể (cá thể) của chúng. Các nhà sinh thái học nói rằng trong tự nhiên (đọc là trong sinh quyển) có áp lực mạnh mẽ của sự đa dạng của cuộc sống tới tất cả các hệ sinh thái địa phương.

Tổng quan vốn gen của thảm thực vật của một khu vực cảnh quan– hệ sinh thái thực vật địa phương của khu vực này được sử dụng một cách chính xác nhất do áp lực của đa dạng sinh học. Đồng thời, hệ sinh thái địa phương trở nên phong phú hơn về loài. Trong quá trình hình thành và tái cấu trúc của chúng, việc lựa chọn sinh thái các thành phần phù hợp được thực hiện từ số lượng lớn hơn các ứng cử viên, mầm bệnh của chúng đã tồn tại trong một môi trường sống nhất định. Do đó, khả năng hình thành một cộng đồng thực vật tối ưu về mặt sinh thái sẽ tăng lên.

Biểu đồ này (Willy, 1966) cho thấy số lượng thỏ (đường cong 1) và số lượng linh miêu (đường cong 2) ở một trong các hệ sinh thái thay đổi đồng bộ như thế nào. Khi số lượng thỏ tăng lên, với một chút chậm trễ, số lượng linh miêu bắt đầu tăng lên. Bằng cách tăng số lượng, linh miêu có tác động làm suy giảm số lượng thỏ rừng. Đồng thời, số lượng thỏ rừng giảm đi, linh miêu không thể tự cung cấp thức ăn và rời khỏi hệ sinh thái này hoặc chết. Áp lực từ linh miêu giảm và số lượng thỏ rừng tăng lên. Càng ít loài động vật ăn thịt và loài động vật ăn cỏ trong một hệ sinh thái, sự biến động về số lượng của chúng càng sắc nét thì hệ sinh thái càng khó duy trì sự cân bằng. Với số lượng lớn loài săn mồi và loài săn mồi (xem sơ đồ trước), sự dao động về số lượng có biên độ nhỏ hơn đáng kể.

Như vậy, yếu tố tạo nên sự ổn định của hệ sinh thái địa phương không chỉ là sự đa dạng của các loài sống trong hệ sinh thái địa phương này mà còn là sự đa dạng của các loài trong các hệ sinh thái lân cận mà từ đó có thể đưa vi trùng (hạt và bào tử) vào. Điều này không chỉ áp dụng cho các loài thực vật có lối sống gắn bó mà thậm chí còn áp dụng nhiều hơn cho các loài động vật có thể di chuyển từ hệ sinh thái địa phương này sang hệ sinh thái địa phương khác. Nhiều loài động vật, mặc dù không thuộc hệ sinh thái địa phương cụ thể nào (biogeocoenosis), tuy nhiên lại đóng vai trò sinh thái quan trọng và tham gia đảm bảo chu trình sinh học trong một số hệ sinh thái cùng một lúc. Hơn nữa, chúng có thể loại bỏ sinh khối trong hệ sinh thái địa phương này và thải phân vào hệ sinh thái địa phương khác, kích thích sự sinh trưởng và phát triển của thực vật trong hệ sinh thái địa phương thứ hai này. Đôi khi sự chuyển giao vật chất và năng lượng từ hệ sinh thái này sang hệ sinh thái khác có thể cực kỳ mạnh mẽ. Dòng chảy này kết nối các hệ sinh thái hoàn toàn khác nhau.

Ví dụ, cá di cư, tích lũy sinh khối ở biển, đi đẻ trứng ở thượng nguồn sông suối, sau khi sinh sản chúng chết và trở thành thức ăn cho một số lượng lớn các loài động vật (gấu, chó sói, nhiều loài ria mép, nhiều loài chim, chưa kể đến các loài động vật không xương sống). Những động vật này ăn cá và thải phân của chúng vào hệ sinh thái trên cạn. Do đó, vật chất từ biển di chuyển vào đất liền và tại đây nó được thực vật đồng hóa và đưa vào chuỗi mới của chu trình sinh học.

Hãy ngừng đi vào các con sông ở Viễn Đông để cá hồi sinh sản, và trong 5-10 năm nữa, bạn sẽ thấy số lượng của hầu hết các loài động vật sẽ thay đổi như thế nào. Số lượng loài động vật sẽ thay đổi và kết quả là những thay đổi sẽ bắt đầu ở lớp phủ thực vật. Số lượng các loài động vật ăn thịt giảm đi sẽ dẫn đến sự gia tăng số lượng các loài động vật ăn cỏ. Sau khi nhanh chóng làm suy yếu nguồn cung cấp thực phẩm của chúng, động vật ăn cỏ sẽ bắt đầu chết và bệnh dịch động vật sẽ lây lan giữa chúng. Số lượng động vật ăn cỏ sẽ giảm đi, không còn ai phân phối hạt giống của một số loài và ăn sinh khối của các loài thực vật khác. Nói một cách dễ hiểu, khi cá đỏ ngừng xâm nhập vào các con sông ở Viễn Đông, một loạt quá trình tái cơ cấu sẽ bắt đầu ở tất cả các bộ phận của hệ sinh thái cách biển hàng trăm, thậm chí hàng nghìn km.

Và những biểu đồ này (G.F. Gause, 1975) cho thấy số lượng dép lông mao (động vật đơn bào) (đường cong 1) và loài ăn thịt lông mao (đường cong 2) thay đổi như thế nào trong một hệ sinh thái. Hai biểu đồ phía trên cho thấy hệ sinh thái khép kín và bị giới hạn về không gian: a - dép lông không có nơi trú ẩn; b - dép ciliate có nơi trú ẩn. Đồ thị dưới (c) - hệ sinh thái mở; khi điều kiện không thuận lợi xảy ra, cả hai loài có thể ẩn náu hoặc đi sang hệ thống khác. Khi gặp điều kiện thuận lợi, cả hai loài có thể quay trở lại.

Thật không may, các nhà sinh thái học vẫn chưa thể mô phỏng hành vi của các hệ sinh thái thực tế trong điều kiện thay đổi các yếu tố môi trường nhất định. Và vấn đề ở đây không chỉ là sự phức tạp tột độ của các hệ sinh thái và việc thiếu thông tin đầy đủ về thành phần của chúng. Không có lý thuyết nào về sinh thái học cho phép mô hình hóa như vậy. Về vấn đề này, với tác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái, cần phải hết sức thận trọng và tuân thủ quy tắc: “Trước khi tác động đến hệ sinh thái và khiến nó mất cân bằng, hãy đo bảy lần” và… đừng cắt bỏ - hãy bỏ cuộc tác động này. Thế kỷ XX đã thuyết phục chúng ta rằng việc bảo vệ các hệ sinh thái tự nhiên, duy trì chúng ở trạng thái cân bằng là hợp lý hơn nhiều so với việc làm lại các hệ sinh thái này, cố gắng tối ưu hóa chúng.

Cần phải nói rằng để duy trì sự cân bằng trong các hệ sinh thái địa phương và tối ưu hóa sinh địa hóa của chúng, bản thân sự đa dạng về mặt phân loại không phải là điều quan trọng theo nguyên tắc “càng nhiều loài thì càng tốt”, mà là đa dạng chức năng hoặc sự đa dạng của các sinh vật sinh thái. Một thước đo về sự đa dạng chức năng của một hệ sinh thái là số lượng các dạng sinh thái và tổ hợp của thực vật, động vật, nấm và vi sinh vật. Đo lường sự đa dạng về phân loại là số lượng loài, chi, họ và các taxon cao hơn khác.

Sự đa dạng về loài và sự đa dạng của các dạng sống hoặc dạng sinh thái sinh thái không giống nhau. Tôi sẽ chứng minh điều này bằng ví dụ này. Trong một đồng cỏ có thể có số loài, chi và họ thực vật nhiều gấp 2-3 lần so với trong một khu rừng lá kim tối màu. Tuy nhiên, xét về mặt sinh thái và synusia, hóa ra tính đa dạng sinh học của rừng lá kim tối với tư cách là một hệ sinh thái cao hơn nhiều so với tính đa dạng sinh học của đồng cỏ với tư cách là một hệ sinh thái. Ở đồng cỏ, chúng ta có 2-3 lớp sinh thái sinh thái, và trong rừng lá kim tối có 8-10 lớp. Có rất nhiều loài trên đồng cỏ, nhưng chúng đều thuộc lớp sinh thái của cỏ xanh mùa hè trung mô lâu năm, hoặc thuộc lớp cỏ hàng năm, hoặc thuộc lớp rêu xanh. Trong rừng, các loại sinh vật sinh thái khác nhau là: cây lá kim sẫm màu, cây rụng lá, cây bụi rụng lá, cây bụi rụng lá, cỏ xanh mùa hè trung mô lâu năm, rêu xanh, địa y biểu sinh, địa y biểu sinh.

Sự đa dạng sinh học của các sinh vật trong sinh quyển không chỉ giới hạn ở sự đa dạng về phân loại và sự đa dạng về hình thái sinh thái của các sinh vật sống. Ví dụ, chúng ta có thể thấy mình đang ở trong một khu vực hoàn toàn bị chiếm giữ bởi một hệ sinh thái cơ bản địa phương - một đầm lầy lớn lên hoặc một khu rừng tổng quán sủi ẩm ướt ở cửa một con sông lớn. Ở một khu vực khác, trên một lãnh thổ có cùng quy mô, chúng ta sẽ bắt gặp ít nhất 10-15 loại hệ sinh thái cơ bản ở địa phương. Hệ sinh thái rừng lá kim rộng dưới đáy các thung lũng sông ở đây được thay thế một cách tự nhiên bằng hệ sinh thái rừng hỗn loài cây tuyết tùng-sồi trên các sườn núi thoai thoải phía Nam, rừng hỗn loài cây thông tùng-sồi ở sườn thoai thoải phía Bắc. những ngọn núi, rừng linh sam ở phần trên của sườn dốc phía bắc của núi và hệ sinh thái đồng cỏ thảo nguyên và thảm thực vật dạng cụm trên sườn dốc phía nam của núi. Không khó để hiểu nó là gì sự đa dạng nội cảnh của hệ sinh tháiđược xác định không chỉ bởi sự đa dạng của các loài cấu thành và hình thái sinh thái của chúng mà còn sự đa dạng của nền cảnh quan sinh thái, chủ yếu liên quan đến sự đa dạng của các hình thức phù điêu, sự đa dạng của đất và đá bên dưới.

ĐA DẠNG SINH HỌC (đa dạng sinh học), một khái niệm được sử dụng rộng rãi vào những năm 1980 trong các lĩnh vực sinh học cơ bản và ứng dụng, khai thác tài nguyên sinh học, chính trị gắn với việc tăng cường phong trào môi trường, nhận thức về tính độc đáo của từng loài sinh học và sự cần thiết phải bảo tồn toàn bộ sự đa dạng của sự sống để phát triển bền vững sinh quyển và xã hội loài người. Điều này đã được phản ánh trong Công ước quốc tế về đa dạng sinh học được thông qua tại Rio de Janeiro năm 1992 (được Nga ký năm 1995). Trong các tài liệu khoa học, khái niệm “đa dạng sinh học” được sử dụng theo nghĩa rộng để biểu thị sự phong phú của toàn bộ sự sống và các thành phần của nó hoặc là một tập hợp các thông số về hệ thực vật, động vật và quần xã (số lượng loài và tập hợp). về các kiểu thích nghi, các chỉ số phản ánh tỷ lệ loài theo số lượng cá thể - tính đồng đều, ưu thế, v.v.). Các hình thức đa dạng sinh học có thể được xác định ở mọi cấp độ tổ chức sự sống. Họ nói về sự đa dạng của loài, phân loại, kiểu gen, quần thể, sinh học, thực vật, động vật, v.v. Ở mỗi cấp độ đều có hệ thống, danh mục và phương pháp riêng để đánh giá sự đa dạng. Đến đầu thế kỷ 21, các nhà sinh học đã đếm được tới 2 triệu loài thuộc tất cả các nhóm sinh vật: động vật đa bào - khoảng 1,4 triệu loài (bao gồm côn trùng - khoảng 1 triệu), thực vật bậc cao - 290 nghìn loài (bao gồm cả thực vật hạt kín - 255 nghìn) , nấm - 120 nghìn loài, tảo - 40 nghìn, phản kháng - 40 nghìn, địa y - 20 nghìn, vi khuẩn - 5 nghìn loài. Một số tác giả, khi tính đến số lượng ước tính các loài chưa được mô tả, ước tính sự phong phú của thế giới hữu cơ hiện đại là số lượng loài lớn hơn nhiều - lên tới 15 triệu. Trong sinh thái học, khi phân tích cấu trúc và động lực của quần xã, hệ thống đa dạng sinh học của nhà sinh thái học người Mỹ R. Whittaker được sử dụng rộng rãi. Trong số các loại đa dạng sinh học mà ông đề xuất, loại được sử dụng phổ biến nhất là đa dạng alpha (cấu trúc loài của một quần xã cụ thể), đa dạng beta (ví dụ, những thay đổi ở một số quần xã tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ) và đa dạng gamma (cấu trúc của quần thể sinh vật trên quy mô toàn bộ cảnh quan). Cú pháp học, cách phân loại quần xã thực vật dựa trên sự đa dạng loài của chúng, đang phát triển nhanh chóng.

Đa dạng sinh học là kết quả chủ yếu, đồng thời là nhân tố của quá trình tiến hóa. Sự xuất hiện của các loài và dạng sống mới làm phức tạp môi trường sống và quyết định sự phát triển tiến bộ của sinh vật. Các dạng phức tạp nhất, tiến hóa tiến hóa nhất phát sinh và phát triển ở vùng xích đạo và nhiệt đới, nơi quan sát thấy sự phong phú về loài tối đa. Và bản thân sự sống có thể đã phát triển như một hiện tượng hành tinh dựa trên sự phân chia chức năng trong các hệ sinh thái sơ cấp, tức là ở một mức độ đa dạng nhất định của các sinh vật. Sự lưu thông của các chất trong sinh quyển chỉ có thể xảy ra khi có đủ sự đa dạng sinh học, dựa trên đó các cơ chế ổn định và điều hòa động lực của các hệ sinh thái. Các đặc điểm quan trọng như vậy trong cấu trúc của chúng như khả năng thay thế lẫn nhau, thay thế sinh thái, cung cấp nhiều chức năng chỉ có thể thực hiện được với sự đa dạng về loài quan trọng và sự đa dạng thích nghi (dạng thích nghi).

Mức độ đa dạng sinh học trên Trái đất chủ yếu được xác định bởi lượng nhiệt. Từ xích đạo về cực, mọi chỉ số đa dạng sinh học đều giảm mạnh. Như vậy, hệ thực vật và động vật vùng xích đạo và nhiệt đới chiếm ít nhất 85% tổng số loài của thế giới hữu cơ; Các loài sống ở vùng ôn đới chiếm khoảng 15% và ở Bắc Cực - chỉ khoảng 1%. Ở vùng ôn đới, nơi tọa lạc phần lớn lãnh thổ nước Nga, mức độ đa dạng sinh học cao nhất nằm ở khu vực phía nam của nước này. Ví dụ, số lượng loài chim từ thảo nguyên rừng và rừng rụng lá đến vùng lãnh nguyên giảm 3 lần và số lượng thực vật có hoa giảm 5 lần. Cùng với sự thay đổi của các vành đai và vùng tự nhiên, cấu trúc của toàn bộ sự đa dạng sinh học cũng thay đổi một cách tự nhiên. Trong bối cảnh sự suy giảm chung về độ phong phú loài của thế giới hữu cơ đối với các cực, các nhóm riêng lẻ vẫn giữ mức độ phong phú của nó khá cao và trọng lượng riêng của chúng trong hệ động vật và thực vật, cũng như vai trò sinh học của chúng, tăng lên. Điều kiện sống càng khắc nghiệt thì tỷ lệ các nhóm sinh vật tương đối nguyên thủy trong quần thể sinh vật càng cao. Ví dụ, sự đa dạng của các loài thực vật có hoa, tạo thành nền tảng của hệ thực vật trên Trái đất, giảm mạnh hơn nhiều khi chúng ta di chuyển đến các vĩ độ cao so với các loài thực vật có hoa, loài ở vùng lãnh nguyên không thua kém chúng về độ phong phú loài và ở các sa mạc vùng cực. giàu gấp đôi. Ví dụ, trong điều kiện khí hậu cực kỳ bi quan, ở các ốc đảo ở Nam Cực, chủ yếu là sinh vật nhân sơ và các loài địa y, rêu, tảo và động vật cực nhỏ bị cô lập sinh sống.

Tính đặc thù của môi trường tăng lên, tính khắc nghiệt (nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp, độ mặn cao, áp suất cao, sự có mặt của các hợp chất độc hại, độ axit cao, v.v.) làm giảm các thông số về đa dạng sinh học, đặc biệt là sự đa dạng loài của quần xã. Nhưng đồng thời, một số loài hoặc nhóm sinh vật có khả năng kháng lại yếu tố này (ví dụ, một số vi khuẩn lam trong các vùng nước bị ô nhiễm nặng) có thể sinh sản với số lượng cực lớn. Trong sinh thái học, cái gọi là định luật sinh học cơ bản hay quy tắc Tienemann được hình thành: các sinh cảnh có điều kiện khác biệt rõ rệt so với điều kiện tối ưu thì có ít loài sinh sống hơn, tuy nhiên, chúng được đại diện bởi một số lượng lớn cá thể. Nói cách khác, sự suy giảm thành phần loài được bù đắp bằng sự gia tăng mật độ quần thể của từng loài.

Trong số các lĩnh vực nghiên cứu đa dạng sinh học, trước hết phải kể đến việc kiểm kê thành phần loài dựa trên phân loại học. Loại thứ hai gắn liền với ngành trồng hoa và động vật học, khu vực học, thực vật học và địa lý động vật học. Điều cực kỳ quan trọng là phải biết các yếu tố và hiểu cơ chế tiến hóa của đa dạng sinh học, cơ sở di truyền của sự đa dạng của sinh vật và quần thể, vai trò sinh thái và tiến hóa của đa hình, các mô hình bức xạ thích nghi và các quá trình phân định ranh giới sinh thái. các hốc trong hệ sinh thái. Nghiên cứu về đa dạng sinh học ở những khía cạnh này giao thoa với các lĩnh vực quan trọng nhất của sinh học lý thuyết và ứng dụng hiện đại. Một vai trò đặc biệt được trao cho danh pháp, kiểu chữ và kiểm kê các cộng đồng, quần thể thực vật và động vật, tạo cơ sở dữ liệu về các thành phần khác nhau của hệ sinh thái, cần thiết để đánh giá trạng thái của toàn bộ bề mặt sống của Trái đất và sinh quyển, giải quyết các vấn đề cụ thể về bảo vệ môi trường, quản lý bảo tồn, sử dụng tài nguyên sinh học, nhiều vấn đề bức xúc về bảo tồn đa dạng sinh học ở cấp khu vực, quốc gia và toàn cầu.

Lít.: Chernov Yu.I. Đa dạng sinh học: bản chất và vấn đề // Những tiến bộ trong sinh học hiện đại. 1991. T. 111. Số phát hành. 4; Alimov A.F. và cộng sự Các vấn đề nghiên cứu về sự đa dạng của thế giới động vật ở Nga // Tạp chí Sinh học đại cương. 1996. T. 57. Số 2; Groombridge V., Jenkins MD Đa dạng sinh học toàn cầu. Camb., 2000; Alekseev A. S., Dmitriev V. Yu., Ponomarenko A. G. Sự phát triển của sự đa dạng phân loại. M., 2001.

BÀI GIẢNG SỐ 6.7

SINH THÁI ĐẤT

ĐỀ TÀI:

Sự đa dạng sinh học- viết tắt của “đa dạng sinh học” – có nghĩa là sự đa dạng của các sinh vật sống ở mọi biểu hiện của nó: từ gen đến sinh quyển. Việc nghiên cứu, sử dụng và bảo tồn đa dạng sinh học bắt đầu được chú ý nhiều sau khi nhiều quốc gia ký Công ước về Đa dạng sinh học (Hội nghị Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển, Rio de Janeiro, 1992).

Có ba chính loại hình đa dạng sinh học:

- đa dạng di truyền, phản ánh sự đa dạng trong từng loài và do tính biến đổi của các cá thể;

- đa dạng loài, phản ánh sự đa dạng của các sinh vật sống (thực vật, động vật, nấm và vi sinh vật). Hiện nay, khoảng 1,7 triệu loài đã được mô tả, mặc dù tổng số lượng của chúng, theo một số ước tính, lên tới 50 triệu;

- sự đa dạng của hệ sinh thái bao gồm sự khác biệt giữa các loại hệ sinh thái, sự đa dạng của môi trường sống và các quá trình sinh thái. Họ lưu ý sự đa dạng của các hệ sinh thái không chỉ ở các thành phần cấu trúc và chức năng mà còn ở quy mô - từ hệ vi sinh vật địa lý đến sinh quyển;

Tất cả các loại đa dạng sinh học liên kết với nhau: Đa dạng di truyền mang lại sự đa dạng cho loài. Sự đa dạng của hệ sinh thái và cảnh quan tạo điều kiện cho sự hình thành loài mới. Việc tăng tính đa dạng loài làm tăng tiềm năng di truyền tổng thể của các sinh vật sống trong Sinh quyển. Mỗi loài góp phần tạo nên sự đa dạng - theo quan điểm này, không có loài nào vô dụng hoặc có hại.

Phân bổ loài phân bố không đều trên bề mặt hành tinh. Sự đa dạng về loài trong môi trường sống tự nhiên là lớn nhất ở vùng nhiệt đới và giảm dần khi vĩ độ tăng lên. Các hệ sinh thái phong phú nhất về đa dạng loài là rừng mưa nhiệt đới, chiếm khoảng 7% bề mặt hành tinh và chứa hơn 90% tổng số loài.

Trong lịch sử địa chất của Trái Đất, sinh quyển đã không ngừng trải qua sự xuất hiện và biến mất của loài- mọi loài đều có thời gian sống hữu hạn. Sự tuyệt chủng được bù đắp bằng sự xuất hiện của các loài mới và kết quả là tổng số loài trong sinh quyển tăng lên. Sự tuyệt chủng của các loài là một quá trình tiến hóa tự nhiên xảy ra mà không có sự can thiệp của con người.

Hiện nay, dưới tác động của các yếu tố nhân tạo, sự giảm bớtđa dạng sinh học do sự loại bỏ (tuyệt chủng, hủy diệt) của loài. Trong thế kỷ trước, dưới tác động của hoạt động con người, tốc độ tuyệt chủng của các loài cao gấp nhiều lần so với tự nhiên (theo một số ước tính là 40.000 lần). Có một sự phá hủy không thể khắc phục và không thể bù đắp được đối với nguồn gen duy nhất của hành tinh.

Sự loại bỏ các loài do hoạt động của con người có thể xảy ra theo hai hướng- sự hủy diệt trực tiếp (săn bắn, đánh cá) và gián tiếp (hủy hoại môi trường sống, phá vỡ các tương tác dinh dưỡng). Đánh bắt quá mức là nguyên nhân trực tiếp rõ ràng nhất dẫn đến sự suy giảm loài, nhưng nó có tác động đến sự tuyệt chủng thấp hơn nhiều so với các nguyên nhân gián tiếp gây thay đổi môi trường sống (chẳng hạn như ô nhiễm hóa chất trên sông hoặc nạn phá rừng).

Mỗi loại sinh vật sống có thể tồn tại trong một phạm vi nhất định của các yếu tố bên ngoài. Ngoài những giá trị này, các cá thể của loài sẽ chết. Trong sơ đồ chúng ta thấy giới hạn chịu đựng (giới hạn chịu đựng) của một loài theo một trong các yếu tố. Trong những giới hạn này cóvùng tối ưu, thuận lợi nhất cho loài và hai vùng áp bức. Quy tắc L.G. Ramensky về tính cá thể sinh thái của các loài cho rằng giới hạn sức chịu đựng và vùng tối ưu của các loài khác nhau cùng chung sống không trùng nhau.

Nhờ sự thích nghi trong việc phát tán quả và hạt qua khoảng cách xa, phôi thô của cây mới không chỉ đến những khu vực thuận lợi cho sự phát triển của chúng mà còn ở những nơi có điều kiện không thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các cá thể của những loài này. . Tuy nhiên, những hạt giống này vẫn nảy mầm ở đây, tồn tại trong tình trạng chán nản một thời gian rồi chết đi. Điều này xảy ra miễn là điều kiện môi trường ổn định. Nhưng nếu điều kiện thay đổi, thì trước đó đã phải chết, cây con của các loài không bình thường đối với hệ sinh thái này bắt đầu sinh trưởng và phát triển ở đây, trải qua toàn bộ chu kỳ phát triển bản thể (cá thể) của chúng. Các nhà sinh thái học cho rằng trong tự nhiên có áp lực mạnh mẽ của sự đa dạng của cuộc sống tới tất cả các hệ sinh thái địa phương.

Quá trình tuyệt chủng của các loài trong sinh quyển được bù đắp bằng quá trình hình thành loài. Nếu sự cân bằng của hai quá trình này bị phá vỡ theo hướng có lợi cho sự tuyệt chủng thì Trái đất rất có thể sẽ chịu số phận của sao Kim - tức là bầu khí quyển chứa carbon dioxide và hơi nước, nhiệt độ bề mặt khoảng +200 độ C, đại dương bốc hơi và biển. Tất nhiên, cuộc sống dựa trên protein trong những điều kiện như vậy là không thể. Khi đã trở thành một lực lượng địa chất hùng mạnh, nhân loại có nghĩa vụ phải chịu trách nhiệm không chỉ đối với tương lai của con cháu mình mà còn đối với tương lai của toàn bộ sinh quyển. Và tương lai này phần lớn sẽ phụ thuộc vào việc quá trình tuyệt chủng của các loài trong sinh quyển Trái đất chậm hơn bao nhiêu so với quá trình hình thành các loài mới.

Đối với kế toán các loài trên bờ vực tuyệt chủng, Sách đỏ được tạo ra ở nhiều nước - danh sách các loài sinh vật quý hiếm và có nguy cơ tuyệt chủng. Để bảo tồn và duy trì đa dạng sinh học, các khu vực tự nhiên được bảo vệ đặc biệt được thành lập - khu bảo tồn (khu bảo tồn, vườn quốc gia, v.v.), ngân hàng dữ liệu di truyền. Việc bảo tồn một loài riêng lẻ chỉ có thể thực hiện được với điều kiện bảo vệ môi trường sống của nó với toàn bộ quần thể loài có trong đó, các điều kiện khí hậu, địa vật lý và các điều kiện khác. Một vai trò đặc biệt được thực hiện bởi việc bảo tồn các loài hình thành môi trường (loài thích hợp), tạo thành môi trường bên trong của hệ sinh thái. Việc tạo ra các khu bảo tồn nhằm mục đích bảo vệ không chỉ các loài riêng lẻ mà còn cả các quần thể và cảnh quan.

Dự trữ cũng dùng để đánh giá và giám sát trạng thái đa dạng sinh học. Hiện nay ở Nga chưa có hệ thống thống nhất để theo dõi tình trạng đa dạng sinh học. Việc giám sát đầy đủ và liên tục nhất sự thay đổi các thành phần đa dạng sinh học được thực hiện tại các khu bảo tồn thiên nhiên. Hàng năm, các khu bảo tồn chuẩn bị báo cáo về tình trạng hệ sinh thái ("Biên niên sử thiên nhiên") - tóm tắt dữ liệu về tình trạng các khu bảo tồn, quần thể thực vật và động vật được bảo vệ. Một số khu bảo tồn đã lưu giữ “Biên niên sử thiên nhiên” trong hơn 50 năm, bao gồm chuỗi dữ liệu liên tục về số lượng động vật, đa dạng sinh học, động lực hệ sinh thái và cũng cung cấp dữ liệu về quan sát khí hậu.

Một số khu dự trữ của Nga (18) là một phần của mạng lưới dự trữ sinh quyển quốc tế, được tạo ra đặc biệt để theo dõi tình trạng đa dạng sinh học, khí hậu, sinh địa hóa và các quá trình khác trên quy mô Sinh quyển.

Lý do sự cần thiết bảo tồn sự đa dạng sinh học nhiều: nhu cầu về tài nguyên sinh học để đáp ứng nhu cầu của nhân loại (thực phẩm, vật liệu, thuốc men, v.v.), các khía cạnh đạo đức và thẩm mỹ (bản thân cuộc sống là có giá trị), v.v. Tuy nhiên, lý do chính để bảo tồn đa dạng sinh học là vì nó đóng vai trò hàng đầu trong việc đảm bảo tính bền vững của hệ sinh thái và toàn bộ Sinh quyển (hấp thụ ô nhiễm, ổn định khí hậu, cung cấp các điều kiện sống được). Đa dạng sinh học thực hiện chức năng điều tiết trong việc thực hiện tất cả các quá trình sinh địa hóa, khí hậu và các quá trình khác trên Trái đất. Mỗi loài, dù có vẻ không đáng kể đến đâu, đều góp phần đảm bảo tính bền vững của không chỉ hệ sinh thái “bản địa” địa phương mà còn của toàn bộ Sinh quyển.

Đa dạng sinh học là gì?

Việc bảo tồn đa dạng sinh học là nhiệm vụ trọng tâm của sinh học bảo tồn động vật hoang dã. Theo định nghĩa của Quỹ Động vật hoang dã Thế giới (1989), đa dạng sinh học là “toàn bộ sự đa dạng của các dạng sống trên trái đất, của hàng triệu loài thực vật, động vật, vi sinh vật với bộ gen và hệ sinh thái phức tạp tạo nên sự sống. thiên nhiên."

Vì vậy, đa dạng sinh học cần được xem xét ở ba cấp độ. Đa dạng sinh học ở cấp độ loài bao gồm toàn bộ loài trên Trái đất từ vi khuẩn và động vật nguyên sinh đến vương quốc thực vật, động vật và nấm đa bào. Ở quy mô tốt hơn, đa dạng sinh học bao gồm sự đa dạng di truyền của các loài được tạo ra bởi các quần thể ở xa nhau về mặt địa lý và bởi các cá thể trong cùng một quần thể. Đa dạng sinh học còn bao gồm sự đa dạng của các quần xã sinh vật, loài, hệ sinh thái do quần xã hình thành và sự tương tác giữa các cấp độ này.

Để tiếp tục tồn tại các loài và cộng đồng tự nhiên, tất cả các cấp độ đa dạng sinh học đều cần thiết và tất cả chúng đều quan trọng đối với con người. Sự đa dạng về loài thể hiện sự phong phú của sự thích nghi tiến hóa và sinh thái của loài với các môi trường khác nhau. Sự đa dạng về loài đóng vai trò là nguồn tài nguyên thiên nhiên đa dạng cho con người. Ví dụ, các khu rừng mưa nhiệt đới, với sự phong phú về loài, tạo ra nhiều loại sản phẩm động thực vật đa dạng đáng chú ý có thể dùng làm thực phẩm, xây dựng và y học. Đa dạng di truyền là cần thiết cho bất kỳ loài nào để duy trì khả năng sinh sản, khả năng chống lại bệnh tật và khả năng thích ứng với các điều kiện thay đổi. Sự đa dạng di truyền của động vật được thuần hóa và cây trồng đặc biệt có giá trị đối với những người làm việc trong các chương trình nhân giống nhằm duy trì và cải tiến các loài nông nghiệp hiện đại.

Sự đa dạng ở cấp độ cộng đồng thể hiện phản ứng tập thể của các loài đối với các điều kiện môi trường khác nhau. Các cộng đồng sinh học được tìm thấy ở sa mạc, thảo nguyên, rừng và vùng đồng bằng ngập nước duy trì tính liên tục của hoạt động bình thường của hệ sinh thái bằng cách cung cấp các biện pháp bảo trì như kiểm soát lũ lụt, kiểm soát xói mòn đất và lọc không khí và nước.

Một môi trường lành mạnh có giá trị kinh tế, thẩm mỹ và đạo đức to lớn. Duy trì một môi trường lành mạnh có nghĩa là duy trì sức khỏe tốt của tất cả các thành phần của nó: hệ sinh thái, cộng đồng, loài và đa dạng di truyền. Những xáo trộn nhỏ ban đầu ở mỗi thành phần này cuối cùng có thể dẫn đến sự phá hủy hoàn toàn của nó. Đồng thời, các cộng đồng bị suy thoái và thu hẹp về mặt không gian, mất đi tầm quan trọng của chúng trong hệ sinh thái và cuối cùng bị phá hủy hoàn toàn. Nhưng miễn là tất cả các loài ban đầu của quần xã được bảo tồn thì nó vẫn có thể phục hồi. Khi quần thể của một loài giảm đi, sự biến đổi giữa các loài giảm đi, điều này có thể dẫn đến những thay đổi di truyền mà từ đó loài đó sẽ không thể phục hồi được nữa. Có khả năng, sau những nỗ lực giải cứu thành công kịp thời, loài này có thể khôi phục tính biến đổi di truyền thông qua đột biến, chọn lọc tự nhiên và tái tổ hợp. Nhưng ở một loài có nguy cơ tuyệt chủng, tính độc đáo của thông tin di truyền chứa trong DNA của nó và sự kết hợp các đặc điểm mà nó sở hữu sẽ bị mất vĩnh viễn. Nếu một loài bị tuyệt chủng thì quần thể của nó không thể phục hồi được; các cộng đồng mà họ thuộc về trở nên nghèo khó không thể thay đổi được và giá trị tiềm tàng của loài đối với con người hoàn toàn bị mất đi.

Mặc dù môi trường sống chưa bị phá hủy hoặc phân mảnh rõ ràng nhưng các cộng đồng sinh sống ở đó có thể bị ảnh hưởng sâu sắc bởi các hoạt động của con người. Các yếu tố bên ngoài không làm thay đổi cấu trúc thực vật chiếm ưu thế của quần xã vẫn có thể dẫn đến những xáo trộn trong quần xã sinh học và cuối cùng là tuyệt chủng loài, mặc dù những xáo trộn này không thể nhận thấy ngay lập tức. Ví dụ, ở các khu rừng rụng lá ôn đới, sự suy thoái môi trường sống có thể do cháy rừng ở vùng đất thấp thường xuyên và không kiểm soát được; Những đám cháy này không nhất thiết phá hủy những cây trưởng thành mà dần dần làm cạn kiệt quần thể thực vật thân thảo và côn trùng phong phú trên nền rừng. Công chúng không hề hay biết, hàng năm các tàu cá đánh lưới khoảng 15 triệu km2 đáy đại dương, tức là chúng phá hủy một diện tích lớn gấp 150 lần diện tích rừng bị chặt hạ trong cùng thời kỳ. Lưới kéo từ các tàu đánh cá làm tổn hại đến các sinh vật mỏng manh như hải quỳ và bọt biển, đồng thời làm giảm sự đa dạng loài, sinh khối và làm thay đổi cấu trúc quần xã.

Ô nhiễm môi trường là hình thức hủy hoại môi trường phổ biến và nguy hiểm nhất. Nguyên nhân thường gặp nhất là do thuốc trừ sâu, phân bón và hóa chất, nước thải công nghiệp và đô thị, khí thải từ các nhà máy và ô tô, và trầm tích bị cuốn trôi từ vùng cao. Nhìn bề ngoài, những loại ô nhiễm này thường không đáng chú ý lắm, mặc dù chúng xảy ra xung quanh chúng ta hàng ngày ở hầu hết mọi nơi trên thế giới. Tác động toàn cầu của ô nhiễm đối với chất lượng nước, chất lượng không khí và thậm chí cả khí hậu của hành tinh đang được chú ý, không chỉ vì mối đe dọa đối với đa dạng sinh học mà còn vì tác động đến sức khỏe con người. Mặc dù ô nhiễm môi trường đôi khi rất rõ ràng và đáng sợ, chẳng hạn như vụ tràn dầu lớn và 500 vụ cháy giếng dầu xảy ra trong Chiến tranh vùng Vịnh, nhưng những dạng ô nhiễm tiềm ẩn mới là nguy hiểm nhất, chủ yếu là do tác động của chúng không thể nhìn thấy được ngay lập tức. .

Một cách tiếp cận toàn diện để bảo vệ đa dạng sinh học và cải thiện cuộc sống con người thông qua hệ thống các quy tắc, khen thưởng và trừng phạt nghiêm ngặt cũng như giám sát môi trường phải thay đổi các giá trị cơ bản của xã hội vật chất của chúng ta. Đạo đức môi trường, một hướng đi mới mạnh mẽ trong triết học, phản ánh giá trị đạo đức của bản chất thế giới. Nếu xã hội của chúng ta dựa trên các nguyên tắc đạo đức môi trường thì việc bảo tồn môi trường tự nhiên và duy trì sự đa dạng sinh học sẽ trở thành một lĩnh vực cơ bản và ưu tiên. Tự nhiên

hậu quả sẽ là: giảm tiêu thụ tài nguyên, mở rộng các khu bảo tồn và nỗ lực hạn chế sự gia tăng dân số thế giới. Trong hàng ngàn năm, nhiều nền văn hóa truyền thống đã cùng tồn tại thành công với nhau nhờ

một đạo đức xã hội nhằm thúc đẩy trách nhiệm cá nhân và quản lý hiệu quả các nguồn lực—và điều này có thể trở thành ưu tiên ngày nay.

Một số lập luận về đạo đức có thể được đưa ra để hỗ trợ việc bảo tồn tất cả các loài, bất kể giá trị kinh tế của chúng. Cuộc thảo luận sau đây rất quan trọng đối với sinh học bảo tồn vì nó cung cấp lập luận hợp lý cho việc bảo vệ các loài quý hiếm và các loài không có giá trị kinh tế rõ ràng.

Mọi loài đều có quyền tồn tại . Tất cả các loài đều có một giải pháp sinh học độc đáo cho vấn đề sinh tồn. Trên cơ sở đó, sự tồn tại của mỗi loài phải được đảm bảo, bất kể sự phân bố của loài và giá trị của nó đối với nhân loại. Điều này không phụ thuộc vào số lượng loài, vào sự phân bố địa lý của nó, nó là loài cổ xưa hay loài mới xuất hiện, nó có ý nghĩa kinh tế hay không. Tất cả các loài đều là một phần của sự tồn tại và do đó có nhiều quyền sống như con người. Mỗi loài đều có giá trị riêng, bất kể nhu cầu của con người. Ngoài việc con người không có quyền tiêu diệt các loài, họ còn phải chịu trách nhiệm thực hiện các biện pháp nhằm ngăn chặn sự tuyệt chủng của một loài do hoạt động của con người. Lập luận này dự đoán rằng con người sẽ vượt lên trên quan điểm lấy con người làm trung tâm hạn chế, trở thành một phần của cuộc sống và đồng nhất với một cộng đồng sự sống lớn hơn, trong đó chúng ta tôn trọng tất cả các loài và quyền tồn tại của chúng.

Làm thế nào chúng ta có thể trao quyền tồn tại và bảo vệ hợp pháp những loài không có ý thức của con người và khái niệm về đạo đức, quyền và nghĩa vụ? Hơn nữa, làm thế nào các loài không phải động vật như rêu hoặc nấm có thể có quyền khi chúng thậm chí không có hệ thần kinh để nhận biết môi trường của chúng một cách phù hợp? Nhiều nhà đạo đức môi trường tin rằng các loài có quyền sống vì chúng sinh sản và liên tục thích nghi với môi trường thay đổi của chúng. Sự tuyệt chủng sớm của các loài do hoạt động của con người làm gián đoạn quá trình tự nhiên này và có thể được coi là “quá mức cần thiết” vì nó giết chết không chỉ các cá thể riêng lẻ mà còn cả các thế hệ tương lai của loài, hạn chế quá trình tiến hóa và hình thành loài.

Tất cả các loài đều phụ thuộc lẫn nhau . Các loài là một phần của cộng đồng tự nhiên tương tác với nhau theo những cách phức tạp. Sự mất đi của một loài có thể gây ra hậu quả sâu rộng cho các loài khác trong quần xã. Kết quả là các loài khác có thể bị tuyệt chủng và toàn bộ quần xã bị mất ổn định do sự tuyệt chủng của các nhóm loài. Giả thuyết Gaia là khi chúng ta tìm hiểu thêm về các quá trình toàn cầu, chúng ta ngày càng khám phá ra rằng nhiều thông số vật lý và hóa học của khí quyển, khí hậu và đại dương có liên quan đến các quá trình sinh học dựa trên khả năng tự điều chỉnh. Nếu đúng như vậy thì bản năng tự bảo tồn của chúng ta sẽ thúc đẩy chúng ta bảo tồn đa dạng sinh học. Khi thế giới xung quanh chúng ta thịnh vượng, chúng ta cũng thịnh vượng. Chúng ta có trách nhiệm bảo tồn toàn bộ hệ thống vì nó chỉ tồn tại như một tổng thể. Con người, với tư cách là những người quản lý khôn ngoan, có trách nhiệm đối với Trái đất. Nhiều người theo tín ngưỡng tôn giáo coi việc tiêu diệt các loài là không thể chấp nhận được, vì chúng đều là sự sáng tạo của Chúa. Nếu Chúa tạo ra thế giới thì các loài do Chúa tạo ra đều có giá trị. Theo truyền thống của Do Thái giáo, Cơ đốc giáo và Hồi giáo, trách nhiệm của con người trong việc bảo vệ các loài động vật và thực vật dường như là một điều khoản thỏa thuận với Chúa. Ấn Độ giáo và Phật giáo cũng yêu cầu nghiêm ngặt việc bảo tồn sự sống trong môi trường tự nhiên.

Con người có trách nhiệm với thế hệ tương lai. Từ quan điểm đạo đức nghiêm ngặt, nếu chúng ta làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên của Trái đất và gây ra sự tuyệt chủng của các loài, thì các thế hệ con người trong tương lai sẽ phải trả giá bằng cái giá là tiêu chuẩn và chất lượng cuộc sống thấp hơn. Vì vậy, nhân loại hiện đại phải sử dụng tài nguyên thiên nhiên theo phương thức bảo tồn, tránh sự hủy diệt các loài và cộng đồng. Chúng ta có thể tưởng tượng rằng chúng ta đang mượn Trái đất từ các thế hệ tương lai và khi họ nhận lại nó từ chúng ta, họ sẽ thấy nó ở tình trạng tốt.

Mối quan hệ giữa lợi ích của con người và đa dạng sinh học. Đôi khi người ta tin rằng mối quan tâm bảo vệ thiên nhiên sẽ giải phóng chúng ta khỏi nhu cầu quan tâm đến sự sống con người, nhưng thực tế không phải vậy. Hiểu được sự phức tạp của văn hóa con người và thế giới tự nhiên khiến người ta tôn trọng và bảo vệ mọi sự sống dưới nhiều hình thức. Cũng đúng là mọi người có khả năng bảo vệ đa dạng sinh học tốt hơn khi họ có đầy đủ các quyền chính trị, sinh kế ổn định và kiến thức về các vấn đề môi trường. Cuộc đấu tranh vì tiến bộ chính trị và xã hội của người nghèo và người bị tước quyền công dân có thể so sánh với nỗ lực bảo vệ môi trường. Trong một thời gian dài hình thành con người, Người đã đi theo con đường tự nhiên là “nhận dạng mọi dạng sống” và “hiểu giá trị của những dạng sống này”. Đây được coi là sự mở rộng phạm vi nghĩa vụ đạo đức của một cá nhân:

việc mở rộng trách nhiệm cá nhân của anh ta đối với người thân, nhóm xã hội của anh ta, đối với toàn thể nhân loại, động vật, tất cả các loài, hệ sinh thái và cuối cùng là toàn bộ Trái đất.

Thiên nhiên có giá trị tinh thần và thẩm mỹ riêng vượt quá giá trị kinh tế. Trong suốt lịch sử, người ta đã ghi nhận rằng các nhà tư tưởng tôn giáo, nhà thơ, nhà văn, nghệ sĩ và nhạc sĩ đã tìm thấy nguồn cảm hứng từ thiên nhiên. Đối với nhiều người, việc chiêm ngưỡng thiên nhiên hoang sơ nguyên sơ là nguồn cảm hứng quan trọng. Chỉ đọc về các loài hoặc quan sát trong viện bảo tàng, vườn tược, sở thú, phim ảnh về thiên nhiên - tất cả những điều này là chưa đủ. Hầu như tất cả mọi người đều có được niềm vui thẩm mỹ từ thiên nhiên và phong cảnh hoang dã. Hàng triệu người thích giao tiếp tích cực với thiên nhiên. Mất đa dạng sinh học làm giảm sự thích thú như vậy. Ví dụ, nếu nhiều loài cá voi, hoa dại và bướm tuyệt chủng trong vài thập kỷ tới, các thế hệ nghệ sĩ và trẻ em tương lai sẽ mãi mãi bị tước đoạt những bức vẽ hoạt cảnh đầy mê hoặc.

Đa dạng sinh học là điều cần thiết để xác định nguồn gốc của sự sống. Có ba bí ẩn chính trong khoa học thế giới: sự sống bắt nguồn như thế nào, sự đa dạng của sự sống trên Trái đất đến từ đâu và loài người tiến hóa như thế nào. Hàng ngàn nhà sinh vật học đang làm việc để giải quyết những vấn đề này và hầu như không thể hiểu được chúng một cách gần gũi hơn. Ví dụ, các nhà phân loại học gần đây đã phát hiện, bằng cách sử dụng các kỹ thuật phân tử, rằng một loại cây bụi từ đảo New Caledonia ở Thái Bình Dương đại diện cho loài duy nhất còn sót lại của một chi thực vật có hoa cổ xưa. Tuy nhiên, khi những loài như vậy biến mất, những manh mối quan trọng để giải quyết những bí ẩn lớn sẽ bị mất và bí ẩn ngày càng trở nên khó hiểu. Nếu họ hàng gần nhất của con người - tinh tinh, khỉ đầu chó, khỉ đột và đười ươi - biến mất, chúng ta sẽ mất đi chìa khóa quan trọng để hiểu về quá trình tiến hóa của loài người.

Vân vân. Tất cả điều này chứng tỏ Cái gì triết học được phân biệt đa dạng tiếp cận với... phương pháp nhận thức của chính mình (vật lý, hóa học, sinh học v.v.), mặc dù phần lớn là như vậy... và việc xem xét vấn đề Cái gì như là bản thân triết học, việc nghiên cứu lịch sử của nó...

sinh học đa dạng chủng tộc con người

Tóm tắt >> Xã hội học

Cái này cạnh cái kia. Vì thếđường, đa dạng nhân loại là kết quả của một sự chia rẽ lâu dài... lớn lao. Vì thế Như vậy, bạn có thể thấy Cái gì tạo ra sự phân loại chủng tộc... quốc gia Kết luận Hiện có sinh học đa dạng con người có thể được mô tả...

Cái gì như là triết học (3)

Tóm tắt >> Triết học

Sáng thế. Đằng sau cái vô hạn hữu hình đa dạng Cơ thể Hy Lạp và các hiện tượng tự nhiên...: 1. Cái gì Tôi có thể biết được không? 2. Cái gì tôi có nên biết không? 3. Bật Cái gì Tôi có dám hy vọng không? 4. Cái gì như là Nhân loại? ... xác định các điểm chung và quy luật sinh học, tinh thần, tinh thần-lịch sử và...

Các biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học

Tóm tắt >> Sinh thái học

Để bảo tồn đa dạng sinh học" Kế hoạch 1. Cái gì như là sinh học đa dạng? 2. Công ước về sinh học đa dạng 3. Các mối đe dọa tới đa dạng sinh học 4. ... đa dạng sinh học 1. Cái gì như là sinh học đa dạng? Đa dạng sinh học là đa dạng cuộc sống trong mỗi người...

Đa dạng sinh học

Công ước quốc tế về đa dạng sinh học, được ký vào tháng 6 năm 1992 tại Rio de Janeiro, có thể được coi chủ yếu là sự thể hiện mối quan tâm chung về sự mất mát của những gì không thể phục hồi - các loài sinh vật, mỗi loài chiếm một vị trí nhất định trong cấu trúc của sinh quyển. Liệu nhân loại đoàn kết có thể bảo tồn được sự đa dạng sinh học? Điều này phần lớn phụ thuộc vào sự chú ý đến các quá trình lịch sử và các yếu tố hiện tại dưới ảnh hưởng của sự đa dạng sinh học như chúng ta biết, hay chính xác hơn là chúng ta biết nó ở một mức độ nhỏ đã phát triển.

Chúng ta không biết có bao nhiêu loài. Chỉ riêng trong tán rừng nhiệt đới có thể lên tới 30 triệu, mặc dù hầu hết các nhà nghiên cứu chấp nhận con số thận trọng hơn là 5-6 triệu. Chỉ có một cách để cứu chúng - bằng cách bảo vệ rừng nhiệt đới như một hệ sinh thái khỏi bị chặt phá và ô nhiễm. Nói cách khác, để bảo tồn sự đa dạng loài, trước hết cần phải quan tâm đến sự đa dạng của hệ sinh thái ở cấp độ cao hơn. Ở cấp độ này, lãnh nguyên và sa mạc vùng cực đáng được quan tâm không kém các khu rừng nhiệt đới, nơi chúng có thể so sánh được về các thông số không gian với tư cách là sự phân chia cấu trúc của sinh quyển, mặc dù nghèo nàn hơn nhiều về loài.

Đa dạng sinh học (BD) là sự đa dạng của các hình thức và quá trình trong thế giới hữu cơ, được biểu hiện ở cấp độ di truyền phân tử, quần thể, phân loại và coenotic của tổ chức sinh vật sống. Mặc dù các cấp độ tổ chức được đặt tên ở đây theo trình tự truyền thống từ dưới lên trên (mỗi cấp độ tiếp theo bao gồm các cấp độ trước đó), thứ tự xem xét này không cung cấp nhiều thông tin để hiểu bản chất của BD. Nếu chúng ta quan tâm đến lý do cho sự xuất hiện của BR (theo niềm tin tôn giáo, BR phát sinh do một hành động sáng tạo, logic của hành động này cũng có thể tiếp cận được đối với một sinh vật có lý trí), thì tốt hơn là nên di chuyển. từ trên xuống dưới, bắt đầu từ sinh quyển - lớp vỏ trái đất chứa các sinh vật và sản phẩm của hoạt động sống của chúng. Sinh quyển được đặt chồng lên lớp vỏ vật lý của Trái đất - lớp vỏ trái đất, thủy quyển và khí quyển, thành phần của chúng phần lớn được xác định bởi chu trình sinh học của các chất.

Mỗi lớp vỏ này lần lượt không đồng nhất về tính chất vật lý và thành phần hóa học theo hướng trọng lực và lực quay quyết định sự phân chia thành tầng đối lưu và tầng bình lưu, đại dương, biển rìa và các vùng nước nội địa, lục địa với sự không đồng nhất về địa mạo của chúng, v.v. Tính không đồng nhất của các điều kiện cũng được tạo ra bởi sự phân bố không đồng đều của năng lượng mặt trời tới trên bề mặt trái đất. Sự phân vùng khí hậu theo vĩ độ trên các lục địa được bổ sung bởi các vectơ khí hậu hướng từ bờ biển vào đất liền. Sự thay đổi tự nhiên về điều kiện độ cao so với mực nước biển và độ sâu tạo ra sự phân vùng theo chiều dọc, một phần tương tự như sự phân vùng theo vĩ độ. Sự sống được chồng lên trên tất cả những sự không đồng nhất này, tạo thành một bộ phim liên tục không bị gián đoạn ngay cả trong sa mạc.

Nơi sống liên tục là kết quả của quá trình tiến hóa lâu dài. Sự sống xuất hiện ít nhất 3,5 tỷ năm trước, nhưng trong khoảng 6/7 thời gian đó, đất đai hầu như không có sự sống, cũng như các đại dương sâu thẳm. Sự mở rộng sự sống được thực hiện thông qua việc thích nghi với các điều kiện tồn tại khác nhau, sự khác biệt của các dạng sống, mỗi dạng sống trong môi trường sống của nó có hiệu quả nhất trong việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên (bạn có thể cố gắng thay thế tất cả sự đa dạng bằng một loài, chẳng hạn như về cơ bản là những gì con người hiện đại làm, nhưng hiệu quả sử dụng tài nguyên sinh quyển sẽ giảm mạnh).

Các điều kiện đã thay đổi không chỉ trong không gian mà còn theo cách tương tự về mặt thời gian. Một số dạng sống đã được chứng minh là có khả năng thích ứng với sự thay đổi tốt hơn những dạng khác. Sự sống bị gián đoạn ở một số khu vực nhất định, nhưng, ít nhất là trong 600 triệu năm qua, liên tục có những dạng có thể sống sót qua cuộc khủng hoảng và lấp đầy những khoảng trống được hình thành (tàn tích của các sinh vật cổ xưa hơn rất ít, và chúng tôi không chắc chắn về điều đó trong lịch sử Tiền Cambri cuộc sống không bị gián đoạn). Như vậy, BR đảm bảo tính liên tục của cuộc sống theo thời gian.

Khi sự sống bao phủ bề mặt hành tinh bằng một lớp màng liên tục, bản thân các sinh vật ngày càng có tầm quan trọng như là yếu tố chính trong việc hình thành không gian sống, cấu trúc chức năng của sinh quyển, gắn liền với quá trình biến đổi sinh học của vật chất và năng lượng được thực hiện bên trong nó. ranh giới, hiệu quả của nó được đảm bảo bằng sự phân bổ vai trò giữa các sinh vật, sự chuyên môn hóa chức năng của chúng. Mỗi tế bào chức năng của sinh quyển - một hệ sinh thái - là một tập hợp cục bộ các sinh vật và các thành phần môi trường của chúng tương tác với nhau trong quá trình tuần hoàn sinh học. Biểu hiện không gian của một hệ sinh thái có thể là cảnh quan, tướng của nó (trong trường hợp này chúng ta nói về biogeocenosis, theo V.N. Sukachev, bao gồm nền địa chất, đất, thảm thực vật, quần thể động vật và vi sinh vật), bất kỳ thành phần nào của cảnh quan (hồ chứa, đất, quần xã thực vật) hoặc một sinh vật đơn lẻ với các sinh vật cộng sinh bên trong.

Không gian chức năng của một hệ sinh thái (đa chiều, trái ngược với vật lý) được chia thành các hốc sinh thái tương ứng với sự phân bố vai trò giữa các sinh vật. Mỗi hốc có một dạng sống riêng, một loại vai trò quyết định các đặc điểm hình thái sinh lý cơ bản của sinh vật và phụ thuộc vào chúng theo thứ tự phản hồi. Sự hình thành ổ sinh thái là một quá trình tương hỗ trong đó bản thân các sinh vật đóng vai trò tích cực. Theo nghĩa này, các hốc không tồn tại tách biệt với các dạng sống. Tuy nhiên, việc xác định trước cấu trúc của hệ sinh thái, gắn liền với mục đích chức năng của nó, khiến người ta có thể nhận ra những “hốc trống” chắc chắn phải được lấp đầy để cấu trúc được bảo tồn.

Vì vậy, đa dạng sinh học là cần thiết để duy trì cấu trúc chức năng của sinh quyển và các hệ sinh thái cấu thành của nó.

Sự kết hợp ổn định của các dạng sống có mối liên hệ chức năng với nhau tạo thành một cộng đồng sinh học (biocenosis), thành phần của nó càng đa dạng, cấu trúc của hệ sinh thái càng phức tạp và điều này phụ thuộc chủ yếu vào tính ổn định của các quá trình xảy ra trong hệ sinh thái. Do đó, ở vùng nhiệt đới, tính đa dạng cao hơn vì quá trình quang hợp không bị gián đoạn trong suốt cả năm.

Một chức năng quan trọng khác của BR gắn liền với sự phát triển và phục hồi cộng đồng - sửa chữa. Các loài thực hiện các vai trò khác nhau trong quá trình diễn thế tự phát—sự thay đổi các giai đoạn phát triển từ giai đoạn phát triển đầu tiên đến giai đoạn đỉnh cao. Các loài tiên phong không có yêu cầu cao về chất lượng và sự ổn định của môi trường và có tiềm năng sinh sản cao. Bằng cách ổn định môi trường, chúng dần nhường chỗ cho những loài cạnh tranh hơn. Quá trình này tiến tới giai đoạn cuối cùng (cao trào), có khả năng giữ lãnh thổ trong thời gian dài, duy trì ở trạng thái cân bằng động. Do nhiều ảnh hưởng bên ngoài liên tục làm gián đoạn quá trình diễn thế nên hiện tượng đơn cực đỉnh thường vẫn là một khả năng có thể xảy ra trên lý thuyết. Các giai đoạn phát triển không được thay thế hoàn toàn mà cùng tồn tại trong các hệ thống kế tiếp phức tạp, tạo cơ hội cho chúng phục hồi sau những ảnh hưởng mang tính hủy diệt. Chức năng phục hồi thường được thực hiện bởi các loài tiên phong sinh sản nhanh chóng.

Sẽ là quá đáng khi nói rằng chúng ta có thể xác định chính xác mục đích chức năng của từng loài trong bất kỳ hệ sinh thái nào. Việc loại bỏ một loài cũng không phải lúc nào cũng dẫn đến sự hủy diệt của chúng. Phần lớn phụ thuộc vào độ phức tạp của hệ sinh thái (ở các quần xã Bắc Cực có cấu trúc dinh dưỡng tương đối đơn giản, tỷ lệ mỗi loài cao hơn nhiều so với ở vùng nhiệt đới), giai đoạn phát triển diễn thế và tiến hóa của nó, quyết định sự chồng chéo (nhân đôi) của các hệ sinh thái. hốc và sự dư thừa của các yếu tố cấu trúc. Đồng thời, sự trùng lặp, dư thừa trong lý thuyết hệ thống được coi là yếu tố ổn định, nghĩa là chúng có ý nghĩa chức năng.

Tất cả những điều trên cho phép chúng ta kết luận rằng yếu tố ngẫu nhiên trong BR không đóng vai trò quan trọng. BR có chức năng. Mỗi thành phần của nó được hình thành bởi hệ thống mà nó được bao gồm, và do đó, theo nguyên tắc phản hồi, sẽ xác định các đặc điểm cấu trúc của nó.

Nhìn chung, BR phản ánh cấu trúc không gian và chức năng của sinh quyển, đảm bảo: 1) tính liên tục của lớp vỏ sống trên hành tinh và sự phát triển của sự sống theo thời gian, 2) hiệu quả của các quá trình sinh học trong hệ sinh thái, 3) duy trì sự cân bằng năng động và phục hồi của cộng đồng.

Những sự bổ nhiệm này xác định cơ cấu của BR ở tất cả các cấp bậc trong tổ chức của nó.

^ Cấu trúc đa dạng sinh học

Vật chất di truyền ở hầu hết các sinh vật được chứa trong các phân tử DNA và RNA khổng lồ, các polynucleotide dạng sợi trông giống như nhiễm sắc thể vòng hoặc một bộ nhiễm sắc thể tuyến tính, cực kỳ đa dạng về hàm lượng, số lượng, hình dạng và sự phát triển của nhiều loại DNA tổng thể. của chất dị nhiễm sắc. và cũng bởi các loại hình tái thiết mà họ tham gia. Tất cả điều này tạo ra sự đa dạng của các bộ gen như những hệ thống phức tạp, bao gồm - ở các sinh vật bậc cao - hàng chục nghìn yếu tố di truyền hoặc gen rời rạc. Tính rời rạc của chúng có bản chất là về mặt cấu trúc (ví dụ, các chuỗi nucleotide lặp đi lặp lại hoặc duy nhất) hoặc được biểu hiện về mặt chức năng, như trong các phần tử mã hóa protein được sao chép tổng thể, được kiểm soát chung, liên quan đến trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc thể ghép đôi, và cuối cùng, các yếu tố di chuyển khắp bộ gen. Khi các cơ chế phân tử chưa được hiểu rõ, khái niệm gen rất trừu tượng và nó có tất cả các chức năng này, nhưng ngày nay người ta biết rằng chúng được thực hiện bởi các hạt di truyền có cấu trúc khác biệt tạo nên sự đa dạng của các loại gen. Do sự thay đổi thành phần nucleotide hoặc đột biến, các phần tương tự của nhiễm sắc thể ghép đôi có cấu trúc khác nhau. Các locus nhiễm sắc thể như vậy, được biết đến ở một số bang, được gọi là đa hình. Đa hình di truyền được chuyển thành đa hình protein, được nghiên cứu bằng phương pháp di truyền phân tử và cuối cùng là sự đa dạng di truyền của sinh vật. Ở cấp độ dẫn xuất này, sự đa dạng gen xuất hiện một cách gián tiếp, vì các tính trạng được xác định bởi hệ thống di truyền chứ không phải bởi từng gen riêng lẻ.

N.I. Vavilov đã chứng minh trên nhiều tài liệu rằng sự đa dạng của các đặc điểm di truyền ở các loài có quan hệ gần gũi được lặp lại với độ chính xác đến mức có thể dự đoán sự tồn tại của một biến thể chưa được tìm thấy trong tự nhiên. Như vậy, tính trật tự của biến dị di truyền đã được bộc lộ (ngược lại với quan điểm về tính không thể đoán trước của các đột biến), trong đó các đặc tính của bộ gen như một hệ thống được biểu hiện. Sự khái quát hóa cơ bản này, được xây dựng dưới dạng quy luật của chuỗi tương đồng, làm cơ sở cho việc nghiên cứu cấu trúc của BR.

Việc truyền thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác được thực hiện trong quá trình sinh sản của các sinh vật, có thể là vô tính, hữu tính, dưới hình thức xen kẽ các thế hệ vô tính và hữu tính. Sự đa dạng này được chồng lên bởi sự khác biệt trong cơ chế xác định giới tính, phân chia giới tính, v.v. Chỉ cần nhớ lại loài cá chỉ có con cái (sinh sản được kích thích bởi con đực của loài khác) hoặc khả năng con cái biến thành con đực, nếu không có đủ, hãy tưởng tượng quá trình sinh sản đa dạng ở động vật có xương sống, chưa kể các sinh vật như nấm, nơi nó cao hơn nhiều lần.

Các sinh vật tham gia vào quá trình sinh sản tạo thành nguồn lực sinh sản của một loài, được cấu trúc theo nhiều quá trình sinh sản khác nhau. Các đơn vị của hệ thống sinh sản là các nhóm địa phương của các cá thể và quần thể giao phối với nhau, các nhóm lớn hơn trong một cảnh quan hoặc hệ sinh thái. Theo đó, các quần thể địa lý và quần thể coenotic được phân biệt, mặc dù ranh giới của chúng có thể trùng nhau.

Trong quá trình sinh sản, sự tái tổ hợp các gen xảy ra, dường như thuộc về toàn bộ quần thể, tạo thành vốn gen của quần thể đó (nhóm gen còn được hiểu theo nghĩa rộng hơn là tổng số gen của động vật hoặc thực vật; điều này là hợp lý một phần, vì ít nhất có thể xảy ra sự trao đổi gen theo giai đoạn trong quá trình lai hoặc chuyển vật liệu di truyền của vi sinh vật). Tuy nhiên, sự thống nhất của dân số được đảm bảo không chỉ bằng nguồn gen chung mà còn bằng cách tham gia vào các hệ thống địa lý hoặc sinh học ở cấp độ cao hơn.

Các quần thể từ các cảnh quan hoặc hệ sinh thái lân cận luôn thể hiện một số biến thể, mặc dù chúng có thể gần gũi đến mức các nhà phân loại coi chúng là một loài duy nhất. Về bản chất, một loài là một tập hợp các quần thể của một số cảnh quan có mối liên hệ lịch sử với nhau và (hoặc) các phức hợp coenotic. Tính toàn vẹn của một loài với tư cách là một hệ thống được xác định bởi điểm chung về mặt lịch sử của các quần thể cấu thành của nó, dòng gen giữa chúng, cũng như sự giống nhau về khả năng thích nghi của chúng do điều kiện sống và chức năng giao thoa tương tự. Các yếu tố sau cũng có hiệu quả trong mối quan hệ với các sinh vật vô tính, xác định tầm quan trọng phổ quát của loài với tư cách là đơn vị cơ bản của đa dạng sinh học (ý tưởng thường được phóng đại về việc chuyển gen hữu tính là tiêu chí quan trọng nhất của một loài sinh học khiến chúng ta thấy trong nó là một đặc điểm phân loại dành riêng cho các sinh vật lưỡng tính, mâu thuẫn với thực tiễn phân loại).

Các đặc tính của một loài được xác định, như chúng tôi đã lưu ý, bởi phần không gian sinh thái mà nó chiếm giữ ổn định, tức là. hốc sinh thái. Ở giai đoạn đầu phát triển của cộng đồng sinh học, có sự chồng chéo đáng kể giữa các ổ sinh thái, nhưng trong hệ thống coenotic đã được thiết lập, các loài, theo quy luật, chiếm các ổ khá riêng biệt, tuy nhiên, có thể chuyển đổi từ ổ này sang ổ khác trong quá trình tăng trưởng (ví dụ, ở dạng gắn liền với ấu trùng di động), xâm nhập vào các cộng đồng khác nhau trong một số trường hợp với tư cách là loài chiếm ưu thế, trong những trường hợp khác là loài thứ cấp. Có một số bất đồng giữa các chuyên gia về bản chất của các cộng đồng sinh học: liệu chúng là những tập hợp ngẫu nhiên của các loài đã tìm được điều kiện thích hợp cho chúng hay là các hệ thống không thể thiếu như các sinh vật. Những quan điểm cực đoan này rất có thể phản ánh sự đa dạng của các cộng đồng có đặc điểm hệ thống rất bất bình đẳng. Ngoài ra, các loài còn nhạy cảm với môi trường coenotic của chúng ở các mức độ khác nhau, từ độc lập (có điều kiện, vì chúng thuộc cộng đồng cấp cao hơn) đến “trung thành”, theo đó các hiệp hội, đoàn thể và giai cấp được phân biệt. Cách tiếp cận phân loại này được phát triển ở Trung Âu và hiện được chấp nhận rộng rãi. Một cách phân loại “sinh lý học” khó khăn hơn dựa trên các loài chiếm ưu thế được áp dụng ở các quốc gia phía bắc, nơi các hình thành rừng tương đối đồng nhất vẫn chiếm diện tích rộng lớn. Trong các vùng cảnh quan-khí hậu, các nhóm thành tạo đặc trưng tạo thành quần xã sinh vật lãnh nguyên, rừng taiga, thảo nguyên, v.v. - sự phân chia cảnh quan-cenotic lớn nhất của sinh quyển.

^ Sự phát triển của đa dạng sinh học

BR phát triển thành một quá trình tương tác giữa sinh quyển và lớp vỏ vật lý của Trái đất mà nó được đặt lên trên. Sự chuyển động của vỏ trái đất và các hiện tượng khí hậu gây ra những thay đổi thích ứng trong cấu trúc vĩ mô của sinh quyển. Ví dụ, khí hậu băng giá có tính đa dạng sinh học cao hơn khí hậu không có băng. Không chỉ các sa mạc vùng cực, mà cả rừng mưa nhiệt đới cũng tồn tại nhờ hệ thống tuần hoàn khí quyển, được hình thành dưới tác động của băng vùng cực (xem ở trên). Ngược lại, cấu trúc của quần xã sinh vật phản ánh sự tương phản giữa địa hình và khí hậu, sự đa dạng của chất nền địa chất và đất - tính không đồng nhất của môi trường nói chung. Sự đa dạng loài của các quần xã cấu thành của chúng phụ thuộc vào mức độ chi tiết của sự phân chia không gian sinh thái và điều này phụ thuộc vào sự ổn định của các điều kiện. Nói chung, số lượng loài s==g – py, trong đó a là độ đa dạng loài trong quần xã, p là độ đa dạng của quần xã và y là độ đa dạng của quần xã. Các thành phần này thay đổi theo chu kỳ nhất định, xây dựng lại toàn bộ hệ thống BR. Ví dụ, ở Mesozoi (khí hậu không có băng hà), sự đa dạng của thực vật gần tương ứng với hiện đại ở các dạng cây bụi lá cứng và rừng xanh mùa hè tương tự, nhưng tổng số loài chỉ xấp xỉ một nửa so với hiện đại. do tính đa dạng thấp.

Sự đa dạng di truyền lần lượt thay đổi như một chức năng của chiến lược thích nghi của loài. Đặc tính cơ bản của quần thể là về mặt lý thuyết, trong quá trình sinh sản, tần số gen và kiểu gen được bảo tồn từ thế hệ này sang thế hệ khác (quy tắc Hardy-Weinberg), chỉ thay đổi dưới tác động của đột biến, trôi dạt di truyền và chọn lọc tự nhiên. Các biến thể trong cấu trúc của locus di truyền - alen - phát sinh do đột biến thường không có tác dụng thích nghi và tạo thành một phần trung tính của đa hình, chịu sự thay đổi ngẫu nhiên - trôi dạt di truyền và không chọn lọc theo hướng - do đó mô hình “ tiến hóa phi Darwin”.

Mặc dù sự tiến hóa về đa dạng quần thể luôn là kết quả tổng hợp của sự trôi dạt và chọn lọc, tỷ lệ của chúng phụ thuộc vào trạng thái của hệ sinh thái. Nếu cấu trúc của hệ sinh thái bị xáo trộn và quá trình chọn lọc ổn định bị suy yếu thì quá trình tiến hóa trở nên không mạch lạc: sự đa dạng di truyền tăng lên do đột biến và trôi dạt mà không có sự gia tăng tương ứng về đa dạng loài. Ổn định hệ sinh thái sẽ định hướng chiến lược dân số theo hướng sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn. Trong trường hợp này, tính không đồng nhất rõ rệt hơn (“hạt thô”) của môi trường trở thành một yếu tố trong việc lựa chọn các kiểu gen thích nghi nhất với “hạt” của khảm cảnh quan-coenotic. Đồng thời, tính đa hình trung tính có ý nghĩa thích ứng và tỷ lệ trôi dạt và lựa chọn thay đổi theo hướng có lợi cho cái sau. Sự phân hóa tiến bộ của các quỷ trở thành cơ sở cho sự phân mảnh của loài. Phát triển đều đặn qua hàng nghìn năm, các quá trình này tạo nên sự đa dạng loài đặc biệt cao.

Do đó, hệ thống này chỉ đạo sự tiến hóa của các sinh vật có trong nó (chúng ta hãy lưu ý, để tránh hiểu lầm, rằng các sinh vật không có trong hệ thống coenotic không tồn tại: ngay cả những cái gọi là nhóm sợ hãi làm gián đoạn sự phát triển của cộng đồng cũng được đưa vào các hệ thống có thứ hạng cao hơn).

Xu hướng tiến hóa bao trùm là xu hướng tiến hóa ngày càng đa dạng, bị chấm dứt bởi sự suy giảm mạnh dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt (khoảng một nửa vào cuối kỷ nguyên khủng long, 65 triệu năm trước). Tần suất tuyệt chủng trùng với sự kích hoạt của các quá trình địa chất (chuyển động

vỏ trái đất, núi lửa) và những thay đổi về khí hậu, chỉ ra một nguyên nhân chung.

Trước đây, J. Cuvier giải thích những cuộc khủng hoảng như vậy là do sự hủy diệt trực tiếp của các loài do sự xâm lấn biển và các thảm họa khác. C. Darwin và những người theo ông không coi trọng các cuộc khủng hoảng, cho rằng chúng là do Biên niên sử địa chất chưa đầy đủ. Ngày nay, không ai nghi ngờ về những cuộc khủng hoảng; Hơn nữa, chúng tôi đang trải nghiệm một trong số họ. Giải thích chung về khủng hoảng được đưa ra bởi thuyết tiến hóa hệ sinh thái (xem ở trên), theo lý thuyết thứ hai, sự suy giảm tính đa dạng xảy ra do sự ổn định của môi trường quyết định xu hướng

đơn giản hóa cấu trúc của hệ sinh thái (một số loài trở nên dư thừa),

sự gián đoạn của sự kế thừa (các loài ở giai đoạn cao trào cuối cùng sẽ bị tuyệt chủng) và

tăng quy mô quần thể tối thiểu (trong môi trường ổn định, số lượng cá thể nhỏ đảm bảo sinh sản, có thể “đóng gói dày đặc” các loài, nhưng trong thời kỳ khủng hoảng, quần thể nhỏ và không có khả năng tăng trưởng nhanh có thể dễ dàng biến mất).

Những mô hình này cũng có giá trị đối với cuộc khủng hoảng do con người gây ra trong thời đại chúng ta.

^ Tác động của con người đến đa dạng sinh học

Tổ tiên trực tiếp của con người xuất hiện khoảng 4,4 triệu năm trước, vào đầu kỷ nguyên cổ từ trường Gilbertian, được đánh dấu bằng sự mở rộng băng hà ở Nam Cực, khô cằn hóa và sự lan rộng của thảm thực vật thân thảo ở các vĩ độ thấp. Môi trường sống, giáp với rừng nhiệt đới và thảo nguyên, sự chuyên môn hóa tương đối yếu của răng, giải phẫu của các chi, thích nghi với cả việc di chuyển ở những khu vực rộng mở và nhào lộn trên cây, cho thấy loài rận sinh thái rộng lớn của Australopithecus africanus, đại diện lâu đời nhất của loài này nhóm. Sau đó, quá trình tiến hóa bước vào một giai đoạn mạch lạc và sự đa dạng của loài tăng lên. Hai dòng bức xạ thích ứng—australopithecus duyên dáng và to lớn—được phát triển dọc theo con đường chuyên môn hóa thực phẩm, trong dòng thứ ba—Homo labilis—ở mức độ 2,5 triệu năm, các dấu hiệu hoạt động của công cụ xuất hiện như một điều kiện tiên quyết cho việc mở rộng ổ thức ăn.

Điều thứ hai tỏ ra hứa hẹn hơn trong điều kiện không ổn định của Kỷ băng hà, các giai đoạn khủng hoảng tương ứng với sự phân bố rộng rãi của các loài đa hình Homo erectus và Homo sapiens sau này, với sự khác biệt giữa đặc điểm di truyền cao và tính đa dạng loài thấp của sự tiến hóa không mạch lạc. Mỗi người trong số họ

Sau đó, nó bước vào giai đoạn phân biệt loài phụ. Khoảng 30 nghìn năm trước, các phân loài Neanderthal chuyên biệt của loài “hợp lý” đã được thay thế bằng các phân loài được chỉ định, sự phân mảnh của chúng diễn ra theo dòng tiến hóa văn hóa hơn là sinh học. Khả năng thích ứng rộng rãi đã đảm bảo sự độc lập tương đối của nó với các hệ sinh thái địa phương, gần đây đã phát triển thành chứng sợ đồng loại. Như chúng tôi đã lưu ý, chứng sợ coenophobia chỉ có thể xảy ra ở một mức độ nhất định trong hệ thống phân cấp của các hệ thống tự nhiên. Cenophobia liên quan đến toàn bộ sinh quyển khiến loài này phải tự hủy diệt.

Con người ảnh hưởng đến tất cả các yếu tố của BR - tính không đồng nhất về không gian-thời gian của các điều kiện, cấu trúc của hệ sinh thái và sự ổn định của chúng. Sự gián đoạn của cộng đồng đỉnh cao do khai thác gỗ hoặc cháy rừng có thể dẫn đến sự gia tăng đa dạng loài do các loài tiên phong và kế thừa. Tính không đồng nhất về không gian trong một số trường hợp tăng lên (ví dụ, diện tích rừng rộng lớn bị chia cắt, kèm theo sự gia tăng nhẹ về tính đa dạng loài). Thường xuyên hơn, một người tạo ra các điều kiện đồng nhất hơn. Điều này được thể hiện ở việc san lấp mặt bằng cứu trợ (ở khu vực đô thị hóa), phá rừng, cày xới thảo nguyên, rút cạn đầm lầy, đưa các loài ngoại lai thay thế các loài bản địa, v.v.

Ảnh hưởng của con người lên các yếu tố tạm thời được thể hiện qua sự gia tăng gấp bội của các quá trình tự nhiên, chẳng hạn như sa mạc hóa hoặc làm khô cạn các vùng biển nội địa (ví dụ, Biển Aral, trước đây đã nhiều lần khô cạn mà không có sự can thiệp của con người). Tác động của con người lên khí hậu toàn cầu làm mất ổn định nhịp sinh quyển và tạo ra điều kiện tiên quyết chung cho việc đơn giản hóa cấu trúc của các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước, và do đó làm mất ĐDSH.

Trong hai thập kỷ qua, rừng đã bị suy giảm gần 200 triệu ha và hiện thiệt hại khoảng 1% diện tích còn lại mỗi năm. Những tổn thất này phân bố rất không đồng đều: thiệt hại lớn nhất xảy ra với các khu rừng nhiệt đới ở Trung Mỹ, Madagascar và Đông Nam Á, cũng như ở vùng ôn đới, các dạng rừng như gỗ đỏ ở Bắc Mỹ và Trung Quốc (metasequoia), linh sam đen Mãn Châu. ở Primorye, v.v. Hầu như không còn môi trường sống nguyên vẹn trong quần xã thảo nguyên. Tại Hoa Kỳ, hơn một nửa diện tích vùng đất ngập nước đã bị mất; ở Chad, Cameroon, Nigeria, Ấn Độ, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam và ở New Zealand, hơn 80%.

Sự mất mát loài do xáo trộn môi trường sống rất khó ước tính vì các phương pháp ghi lại sự đa dạng loài rất không hoàn hảo. Nếu chúng ta ước tính “vừa phải” về sự đa dạng côn trùng đối với rừng nhiệt đới là 5 triệu loài và số lượng loài tỷ lệ với gốc thứ tư của khu vực thì thiệt hại do nạn phá rừng sẽ lên tới 15.000 loài mỗi năm. Thiệt hại thực tế có thể khác biệt đáng kể so với ước tính. Ví dụ, ở khu vực Caribe, chỉ còn lại không quá 1% diện tích rừng nguyên sinh nhưng sự đa dạng của các loài chim bản địa chỉ giảm 11% do nhiều loài vẫn còn tồn tại trong rừng thứ sinh. Vấn đề thậm chí còn khó khăn hơn là việc đánh giá mức độ giảm BR của sinh vật đất, lên tới 1.000 loài động vật không xương sống trên một mét vuông. m. Sự mất lớp phủ đất do xói mòn ước tính tổng cộng là 6 triệu ha mỗi năm - khoảng 6 * 107 loài có thể sống ở khu vực này.

Có lẽ sự mất mát đáng kể nhất về đa dạng loài có liên quan đến sự phát triển kinh tế và ô nhiễm các hệ sinh thái được đặc trưng bởi mức độ đặc hữu cao. Chúng bao gồm các hệ tầng lá cứng của Địa Trung Hải và tỉnh Kalekoy ở miền nam châu Phi (6.000 loài đặc hữu), cũng như các hồ rạn nứt (Baikal - khoảng 1.500 loài đặc hữu, Malawi - hơn 500).

Theo (McNeely, 1992), sự mất đa dạng loài theo nhóm kể từ năm 1600 là:

Biến mất dưới sự đe dọa

Thực vật bậc cao 384 loài (0,15%) 18699 (7,4%)

Song Ngư 23 - »- (0,12%) 320 (1,6%)

Lưỡng cư 2-»-(0,05%) 48(1,1%)

Loài bò sát 21 -»- (0,33%) 1355 (21,5%)

Chim 113-»- (1,23%) 924 (10,0%)

Động vật có vú 83 -»- (1,99%) 414 (10,0%)

Sự vi phạm cấu trúc và chức năng của các hệ sinh thái có liên quan đến việc sử dụng chúng làm nguyên liệu thô, tài nguyên giải trí và trầm tích (để xử lý chất thải), và việc sử dụng nguyên liệu thô và trầm tích có thể mang lại những kết quả trái ngược nhau. Do đó, việc chăn thả quá mức, loại bỏ các cây tạo tán hoặc động vật săn bắn sẽ phá vỡ cấu trúc dinh dưỡng và thường đưa hệ sinh thái trở lại giai đoạn phát triển ban đầu, làm trì hoãn sự kế thừa. Đồng thời, sự xâm nhập của các chất ô nhiễm hữu cơ vào các vùng nước làm tăng tốc quá trình diễn thế, đưa hệ sinh thái từ trạng thái phú dưỡng sang trạng thái phì đại.

Quy mô dân số loài người phụ thuộc rất ít vào quy mô của loài bị tiêu diệt, do đó phản hồi trong hệ thống “kẻ săn mồi-con mồi” bị phá vỡ và một người có cơ hội tiêu diệt hoàn toàn loài này hoặc loài con mồi khác. Ngoài ra, trong vai trò là kẻ săn mồi siêu hạng, con người không tiêu diệt những cá thể yếu đuối và ốm yếu mà là những cá thể hoàn thiện nhất (điều này cũng áp dụng cho hoạt động khai thác gỗ để chặt những cây mạnh nhất trước tiên).

Tuy nhiên, quan trọng nhất là thiệt hại gián tiếp từ các tác động làm phá vỡ các mối quan hệ và quá trình cân bằng trong hệ sinh thái và từ đó làm thay đổi hướng tiến hóa của các loài. Những thay đổi tiến hóa xảy ra do đột biến gen, trôi dạt di truyền và chọn lọc tự nhiên. Bức xạ và ô nhiễm hóa học có tác dụng gây đột biến. Việc loại bỏ tài nguyên sinh học - một phần quan trọng của quần thể tự nhiên - trở thành yếu tố trôi dạt di truyền, gây ra những biến động tự nhiên về số lượng, làm mất đa dạng di truyền và tạo lợi thế cho các kiểu gen có tốc độ thành thục sinh dục nhanh và khả năng sinh sản cao (do đó , việc loại bỏ bừa bãi thường dẫn đến sự trưởng thành và suy giảm giới tính nhanh hơn). Hướng chọn lọc tự nhiên có thể thay đổi dưới tác động của các yếu tố sinh học và hóa học khác nhau. ô nhiễm vật lý (tiếng ồn, điện từ, v.v.). Ô nhiễm sinh học - việc đưa vào một cách cố ý hoặc vô tình các loài ngoại lai và các sản phẩm công nghệ sinh học (bao gồm các chủng vi sinh vật trong phòng thí nghiệm, các giống lai nhân tạo và các sinh vật chuyển gen) - là yếu tố phổ biến dẫn đến sự mất mát BR tự nhiên. Các ví dụ nổi tiếng nhất là việc du nhập các loài nhau thai vào Úc (trên thực tế là du nhập trở lại, vì chúng đã sống trên lục địa này từ nhiều triệu năm trước), Elodea vào các hồ chứa lục địa Á-Âu, ctenophores vào Biển Azov, amphipod Corophium cnrvispinHm vào sông Rhine từ vùng Ponto-Caspian (kể từ lần xuất hiện đầu tiên vào năm 1987, số lượng loài này đã tăng lên 100 nghìn cá thể trên 1 mét vuông, cạnh tranh với các loài động vật đáy địa phương, làm thức ăn cho cá thương mại và chim nước ). Ô nhiễm sinh học chắc chắn được tạo điều kiện thuận lợi bởi những thay đổi trong môi trường sống do tác động vật lý và hóa học (nhiệt độ và độ mặn tăng, hiện tượng phú dưỡng trong trường hợp sử dụng các loài ăn lọc amphipod ưa nhiệt),

Trong một số trường hợp, tác động gây ra phản ứng dây chuyền với những hậu quả sâu rộng. Ví dụ, sự xâm nhập của các chất phú dưỡng vào vùng nước ven biển từ lục địa và từ nuôi trồng biển gây ra sự nở hoa của dinoflaellates, ô nhiễm thứ cấp do các chất độc hại - cái chết của động vật biển có vú và sự gia tăng khả năng hòa tan của cacbonat - cái chết của san hô và các dạng xương khác của bentho. Sự ô nhiễm tạo axit của các vùng nước, ngoài tác động trực tiếp đến quá trình hô hấp (lắng đọng nhôm trên mang) và chức năng sinh sản của cá lưỡng cư, còn gây nguy cơ tuyệt chủng cho nhiều loài động vật có xương sống dưới nước và chim nước do suy giảm sinh khối của ấu trùng bọ đá, phù du và chironomids.

Các yếu tố tương tự làm thay đổi tỷ lệ kiểu gen trong quần thể động vật và thực vật, mang lại lợi thế cho những loài có khả năng chống chịu tốt hơn trước các loại căng thẳng khác nhau.

Ô nhiễm cũng trở thành một yếu tố mạnh mẽ của chọn lọc tự nhiên. Một ví dụ kinh điển là sự gia tăng tần suất của dạng hắc tố của loài bướm Biston betularia trong các khu công nghiệp, mà họ cố gắng giải thích bằng thực tế là trên những thân cây phủ đầy bồ hóng, chúng ít được chim chú ý hơn so với dạng ánh sáng. Lời giải thích lâu đời này trong sách giáo khoa có vẻ ngây thơ, vì trong điều kiện ô nhiễm, các dạng hắc tố có khả năng kháng cự cao hơn ở nhiều loài, bao gồm cả mèo nhà và con người. Ví dụ này cảnh báo chống lại quan điểm đơn giản về tác động của con người đối với BD.

^ Bảo tồn đa dạng sinh học

Vào thời cổ đại, như chúng ta đã lưu ý, chủ nghĩa vật tổ và những ý tưởng tôn giáo phát triển từ nó đã góp phần bảo tồn các loài riêng lẻ và môi trường sống của chúng. Chúng ta có được việc bảo tồn những di vật như cây bạch quả chủ yếu là nhờ các nghi lễ tôn giáo của các dân tộc phương đông. Ở Bắc Mỹ, những người thực dân châu Âu đã áp dụng thái độ chuẩn mực của các bộ lạc địa phương đối với thiên nhiên, trong khi ở các nước phong kiến châu Âu, thiên nhiên chủ yếu được bảo tồn làm nơi săn bắn và công viên của hoàng gia, nơi tầng lớp quý tộc tự bảo vệ mình khỏi tiếp xúc quá gần với người dân thường.

Trong các nền dân chủ sơ khai, động cơ đạo đức và thẩm mỹ đã được thay thế bằng động cơ kinh tế, điều này thường xung đột với việc bảo tồn BR. Thái độ vị lợi đối với thiên nhiên đã mang những hình thức đặc biệt xấu xí ở các nước toàn trị. P. A. Manteuffel, bày tỏ quan điểm chính thức, đã viết vào năm 1934: “Những nhóm (động vật) này được hình thành mà không chịu ảnh hưởng (ý chí) của con người và phần lớn không tương ứng với hiệu quả kinh tế có thể đạt được bằng sự thay đổi hợp lý trong ranh giới động vật học. và cộng đồng, và do đó chúng tôi đặt ra câu hỏi về việc tái thiết hệ động vật, đặc biệt là ở đâu, việc di dời động vật nhân tạo phải chiếm một vị trí nổi bật.”

Tuy nhiên, tầng lớp quý tộc mới - giới lãnh đạo đảng và những người thân cận - cũng cần những bãi săn được bảo vệ, được gọi là khu bảo tồn săn bắn.

Vào những năm 60, trữ lượng đã giảm gấp đôi do sự phát triển kinh tế sâu rộng. Ngoài ra, việc phân bổ các khu vực rộng lớn để độc canh đã có tác động cực kỳ bất lợi đến tình trạng của BR. Vào đầu những năm 80, để thực hiện “chương trình lương thực”, các lề đường, biên giới và những bất tiện đã bị cày xới, tước đi nơi trú ẩn cuối cùng của các loài hoang dã ở các khu vực phát triển.

Thật không may, những xu hướng này đã phát triển hơn nữa trong thời kỳ perestroika liên quan đến việc chuyển giao đất hoang cho nông dân và sự phát triển của doanh nghiệp tư nhân trong điều kiện hỗn loạn về mặt lập pháp. Việc tự chiếm đất làm vườn rau, phá rừng ở vành đai xanh xung quanh thành phố, khai thác trái phép các loài quý hiếm và bán tự do tài nguyên sinh học đã trở thành thông lệ. Các khu bảo tồn chưa bao giờ được ưa chuộng ở địa phương và khi khả năng kiểm soát suy yếu, chúng đang chịu áp lực ngày càng tăng từ các cơ cấu kinh tế và những kẻ săn trộm. Sự phát triển của du lịch quốc tế đang gây thiệt hại cho những khu vực trước đây được bảo vệ là khu vực nhạy cảm. Chúng bao gồm các khu huấn luyện quân sự và vùng đất biên giới (ở Đức, khu vực cấm có diện tích 600x5 km trong nhiều năm đối đầu đã biến thành một loại khu bảo tồn thiên nhiên, hiện đang bị đám đông khách du lịch chà đạp).

Đồng thời, có lý do để hy vọng tình hình sẽ được cải thiện (và đặc biệt là việc chuyển đổi các khu vực thuộc chế độ cũ thành khu bảo tồn thiên nhiên) nhờ sự công nhận chung về ưu tiên bảo tồn BR. Thách thức trước mắt là phát triển và tăng cường các chương trình quốc gia. Chúng ta hãy lưu ý một số điểm cơ bản nảy sinh trong vấn đề này. Kiểm kê và bảo vệ đa dạng sinh học. Việc xác định cấu trúc loài trong nhiều trường hợp là cần thiết để tổ chức bảo vệ. Ví dụ, tuatara ở New Zealand, đại diện duy nhất của nhóm bò sát có mỏ lâu đời nhất, đã được bảo vệ từ năm 1895, nhưng chỉ gần đây người ta mới biết rõ rằng có hai loài tuatara với các phân loài, một trong số đó là S. guntheri, và một phân loài của loài còn lại, S.punctata reischeki đang trên bờ vực tuyệt chủng, và mười trong số bốn mươi quần thể đã biến mất; Phân loại học truyền thống vẫn còn một chặng đường dài phía trước trong lĩnh vực bảo tồn.

Đồng thời, ý tưởng thường được bày tỏ rằng để bảo tồn, trước hết cần phải kiểm kê tất cả sự đa dạng về phân loại, có một hàm ý hơi mị dân. Không thể có câu hỏi nào về việc mô tả toàn bộ sự đa dạng trị giá hàng triệu đô la của các loài trong tương lai gần. Các loài biến mất mà không bao giờ nhận được sự chú ý của nhà phân loại. Một cách tiếp cận thực tế hơn là phát triển một cách phân loại cú pháp khá chi tiết về các cộng đồng và tổ chức bảo vệ tại chỗ trên cơ sở này. Tính bảo mật của hệ thống cấp cao nhất ở một mức độ nhất định đảm bảo việc bảo toàn các thành phần của nó, một số thành phần trong đó chúng tôi không biết hoặc biết theo cách tổng quát nhất (nhưng ít nhất chúng tôi không loại trừ khả năng tìm ra trong tương lai). Trong các phần sau, chúng ta sẽ xem xét một số nguyên tắc tổ chức bảo vệ trên cơ sở cú pháp để nắm bắt được tất cả hoặc hầu hết sự đa dạng về phân loại.

Kết hợp quyền con người với quyền động vật. Công nhận quyền của động vật không có nghĩa là từ bỏ việc sử dụng chúng. Suy cho cùng, con người cũng được sử dụng hợp pháp. Không thể phủ nhận rằng thật công bằng khi con người có nhiều quyền hơn một con vật, cũng như người lớn có nhiều quyền hơn một đứa trẻ. Theo ĐẾN