Especies, papel, declive y protección de la diversidad biológica. Diversidad biológica y métodos para su evaluación.

Diversidad biológica

El Convenio Internacional sobre la Diversidad Biológica, firmado en junio de 1992 en Río de Janeiro, puede verse principalmente como una expresión de la preocupación universal por la pérdida de lo que no se puede restaurar: especies de seres vivos, cada uno de los cuales ocupa un lugar determinado en la estructura. de la biosfera. ¿Podrá la humanidad unida preservar la diversidad biológica? Esto depende en gran medida de la atención a los procesos históricos y a los factores actuales bajo cuya influencia se ha desarrollado la diversidad biológica tal como la conocemos o, más precisamente, la conocemos en pequeña medida.

No sabemos cuántas especies hay. Puede haber hasta 30 millones sólo en el dosel del bosque tropical, aunque la mayoría de los investigadores aceptan una cifra más conservadora de 5 a 6 millones. Sólo hay una manera de salvarlos: protegiendo el bosque tropical como ecosistema de la tala rasa y la contaminación. En otras palabras, para preservar la diversidad de especies, es necesario, en primer lugar, cuidar la diversidad de un nivel superior: los ecosistemas. En este nivel, las tundras y los desiertos polares no merecen menos atención que los bosques tropicales, con los que son comparables en parámetros espaciales como divisiones estructurales de la biosfera, aunque mucho más pobres en especies.

La diversidad biológica (BD) es la diversidad de formas y procesos en el mundo orgánico, manifestada en los niveles genético molecular, poblacional, taxonómico y cenótico de la organización de los seres vivos. Aunque los niveles de organización se nombran aquí en su secuencia tradicional de abajo hacia arriba (cada nivel posterior incluye los anteriores), este orden de consideración no proporciona mucho para comprender la naturaleza del BD. Si nos interesan las razones del surgimiento de la BR (según las creencias religiosas, la BR surgió como resultado de un acto creativo, cuya lógica también debería ser accesible para un ser inteligente), entonces es mejor pasar de arriba a abajo, comenzando por la biosfera, la capa terrestre que contiene los organismos y los productos de su actividad vital. La biosfera se superpone a las capas físicas de la Tierra: la corteza terrestre, la hidrosfera y la atmósfera, cuya composición está determinada en gran medida por el ciclo biogénico de las sustancias.

Cada una de estas capas, a su vez, es heterogénea en propiedades físicas y composición química en la dirección de la gravedad y las fuerzas de rotación, que determinan la división en troposfera y estratosfera, océanos, mares marginales y cuerpos de agua continentales, continentes con sus heterogeneidades geomorfológicas, etc. La heterogeneidad de las condiciones también se crea por la distribución desigual de la energía solar entrante sobre la superficie terrestre. La zonificación climática latitudinal en los continentes se complementa con vectores climáticos dirigidos desde la costa hacia el interior. El cambio natural en las condiciones de altura sobre el nivel del mar y profundidad crea una zonificación vertical, que es en parte similar a la zonificación latitudinal. A todas estas heterogeneidades se superpone la vida, formando una película continua que no se interrumpe ni siquiera en los desiertos.

La cobertura viva continua es el resultado de una larga evolución. La vida surgió hace al menos 3.500 millones de años, pero durante aproximadamente 6/7 de ese tiempo la tierra permaneció prácticamente sin vida, al igual que los océanos profundos. La expansión de la vida se llevó a cabo mediante la adaptación a diferentes condiciones existencia, diferenciación de formas de vida, cada una de las cuales, dentro de sus hábitats, es más efectiva en el uso de los recursos naturales (puede intentar reemplazar toda la diversidad con una especie, que es esencialmente lo que hombre moderno, pero como resultado la eficiencia en el uso de los recursos de la biosfera disminuirá drásticamente).

Las condiciones cambiaron no sólo en el espacio, sino también de la misma manera en el tiempo. Algunas formas de vida han demostrado ser más adaptables al cambio que otras. La vida se vio interrumpida en determinadas zonas, pero, al menos en los últimos 600 millones de años, constantemente aparecieron formas que pudieron sobrevivir a la crisis y llenar los huecos formados (los restos de organismos más antiguos son pocos, y no estamos seguros de que durante la historia del Precámbrico la vida no fue interrumpida). Así, BR asegura la continuidad de la vida en el tiempo.

A medida que la vida cubrió la superficie del planeta con una película continua, los propios organismos adquirieron cada vez más importancia como factor principal en la formación del espacio vital, la estructura funcional de la biosfera, asociada a la transformación biogénica de la materia y la energía que se lleva a cabo dentro de su límites, cuya efectividad está garantizada por la distribución de roles entre organismos, su especialización funcional. Cada célula funcional de la biosfera, un ecosistema, es un conjunto local de organismos y componentes de su entorno que interactúan en el proceso de circulación biogénica. La expresión espacial de un ecosistema puede ser un paisaje, sus facies (en este caso hablamos de una biogeocenosis, que, según V.N. Sukachev, incluye un sustrato geológico, suelo, vegetación, población animal y microbiana), cualquier componente del paisaje. (embalse, suelo, comunidad vegetal) o un solo organismo con sus simbiontes internos externos.

El espacio funcional de un ecosistema (multidimensional, a diferencia del físico) se divide en nichos ecológicos correspondientes a la distribución de roles entre organismos. Cada nicho tiene su propia forma de vida, una especie de papel que determina las características morfofisiológicas básicas de los organismos y, en el orden de la retroalimentación, depende de ellas. La formación de un nicho ecológico es un proceso recíproco en el que los propios organismos desempeñan un papel activo. En este sentido, los nichos no existen separados de las formas de vida. Sin embargo, la predeterminación de la estructura del ecosistema, asociada a su finalidad funcional, permite reconocer “nichos vacíos” que ciertamente deben llenarse para preservar la estructura.

Por tanto, la diversidad biológica es necesaria para mantener la estructura funcional de la biosfera y sus ecosistemas constituyentes.

Una combinación estable de formas de vida funcionalmente interrelacionadas forma una comunidad biótica (biocenosis), cuya composición es cuanto más diversa, más compleja es la estructura del ecosistema, y ​​​​esta última depende principalmente de la estabilidad de los procesos que ocurren en el ecosistema. Así, en los trópicos la diversidad es mayor, ya que la fotosíntesis no se interrumpe durante todo el año.

Otra función importante de la BR está asociada con el desarrollo y restauración de la comunidad: la reparación. Las especies desempeñan diferentes funciones durante la sucesión autogenética: el cambio de las etapas de desarrollo desde pionera hasta clímax. Las especies pioneras son poco exigentes en cuanto a la calidad y estabilidad del medio ambiente y tienen un alto potencial reproductivo. Al estabilizar el medio ambiente, gradualmente dan paso a especies más competitivas. Este proceso avanza hacia la fase final (clímax), que es capaz de mantener el territorio durante mucho tiempo, permaneciendo en un estado de equilibrio dinámico. Dado que una variedad de influencias externas interrumpen constantemente la sucesión, el monoclímax suele seguir siendo una posibilidad teórica. Las etapas de desarrollo no se reemplazan por completo, sino que coexisten en complejos sistemas de sucesión, brindándoles la oportunidad de recuperarse de influencias destructivas. La función de restauración suele ser realizada por especies pioneras que se reproducen rápidamente.

Sería una exageración decir que podemos determinar con precisión propósito funcional cada especie en cualquiera de los muchos ecosistemas. La eliminación de una especie tampoco siempre conduce a su destrucción. Mucho depende de la complejidad del ecosistema (en las comunidades árticas con una estructura trófica relativamente simple Gravedad específica cada especie es mucho mayor que en los trópicos), su etapa de desarrollo sucesional y evolutiva, que determina la superposición (duplicación) nichos ecológicos y redundancia de elementos estructurales. Al mismo tiempo, la duplicación y la redundancia en la teoría de sistemas se consideran factores de estabilidad, es decir, tienen un significado funcional.

Todo lo anterior nos permite concluir que el elemento aleatorio en la BR no juega un papel importante. BR es funcional. Cada uno de sus componentes está formado por el sistema en el que está incluido y, a su vez, según el principio de retroalimentación, determina las características de su estructura.

En general, la BR refleja la estructura espaciotemporal y funcional de la biosfera, asegurando: 1) la continuidad de la cubierta viva del planeta y el desarrollo de la vida en el tiempo, 2) la eficiencia de los procesos biogénicos en el ecosistema, 3) manteniendo equilibrio dinámico y restauración de las comunidades.

Estos nombramientos determinan la estructura de la BR en todos los niveles jerárquicos de su organización.

^ Estructura de la diversidad biológica

El material genético de la mayoría de los organismos está contenido en enormes moléculas de ADN y ARN, polinucleótidos filamentosos, que pueden tomar la forma de un cromosoma en anillo o de un conjunto de cromosomas lineales, que son extremadamente diversos en contenido general ADN, número, forma, desarrollo de varios tipos de heterocromatina. y también por los tipos de reconstrucciones en las que participan. Todo esto crea una diversidad de genomas como sistemas complejos, que comprenden, en organismos superiores, decenas de miles de elementos genéticos discretos, o genes. Su discreción es de naturaleza estructural (por ejemplo, secuencias de nucleótidos únicas o repetidas repetidamente) o se expresa funcionalmente, como en los elementos codificadores de proteínas que se reproducen en su conjunto, se controlan conjuntamente, participan en el intercambio cruzado entre cromosomas emparejados y, finalmente , elementos que se mueven por todo el genoma. Cuando no se entendían los mecanismos moleculares, la idea de gen fue personaje abstracto y estaba dotado de todas estas funciones, pero ahora se sabe que las realizan partículas genéticas estructuralmente diferentes que componen la diversidad de tipos de genes. Como resultado de cambios en la composición de nucleótidos o mutaciones, secciones similares de cromosomas emparejados tienen estructuras diferentes. Estas regiones-loci cromosómicos, conocidas en varios estados, se denominan polimórficas. El polimorfismo genético se transforma en polimorfismo proteico, que se estudia mediante métodos de genética molecular y, en última instancia, en la diversidad genética de los organismos. En estos niveles derivados, la diversidad genética aparece indirectamente, ya que los rasgos están determinados por el sistema genético y no por genes individuales.

N.I.Vavilov demostró con material extenso que la diversidad de caracteres hereditarios en especies estrechamente relacionadas se repite con tal precisión que es posible predecir la existencia de una variante que aún no se ha encontrado en la naturaleza. Así, se reveló el orden de la variabilidad genética (contrariamente a las ideas sobre la imprevisibilidad de las mutaciones), en la que se manifiestan las propiedades del genoma como sistema. Esta generalización fundamental, formulada como la ley de las series homológicas, subyace al estudio de la estructura de BR.

La transferencia de información hereditaria de una generación a otra se lleva a cabo en el proceso de reproducción de organismos, que pueden ser asexuales, sexuales, en forma de alternancia de generaciones asexuales y sexuales. Esta diversidad se superpone a las diferencias en los mecanismos de determinación del sexo, separación de sexos, etc. Basta recordar las especies de peces formadas únicamente por hembras (la reproducción es estimulada por machos de otras especies) o la capacidad de las hembras para convertirse en los machos, si no hay suficientes, para imaginar la diversidad de procesos de reproducción en los vertebrados, sin mencionar organismos como los hongos, donde es muchas veces mayor.

Los organismos involucrados en la reproducción constituyen los recursos reproductivos de una especie, que se estructuran de acuerdo con una variedad de procesos reproductivos. Las unidades del sistema de reproducción son grupos desmilocales de individuos y poblaciones que se cruzan, grupos más grandes dentro de un paisaje o ecosistema. En consecuencia, se distinguen poblaciones geográficas y cenóticas, aunque sus límites pueden coincidir.

Durante el proceso de reproducción se produce una recombinación de genes, que parecen pertenecer a la población en su conjunto, constituyendo su acervo genético (también se habla del acervo genético en un sentido más amplio como la totalidad de genes de la fauna o la flora; esto (esto está parcialmente justificado, ya que durante la hibridación o la transferencia de material genético por parte de microorganismos es posible al menos un intercambio episódico de genes). La unidad de la población, sin embargo, está garantizada no sólo por un acervo genético común, sino también por la entrada en sistemas geográficos o biológicos de un nivel superior.

Las poblaciones de paisajes o ecosistemas vecinos siempre muestran alguna variación, aunque pueden estar tan cerca que los taxónomos las consideran una sola especie. En esencia, una especie es un conjunto de poblaciones de una serie de paisajes y (o) complejos cenóticos históricamente interconectados. La integridad de una especie como sistema está determinada por los puntos en común históricos de sus poblaciones constituyentes, el flujo de genes entre ellas, así como su similitud adaptativa debido a condiciones de vida y funciones cenóticas similares. Estos últimos factores también son efectivos en relación con los organismos asexuales, determinando el significado universal de la especie como unidad básica de la diversidad biológica (la idea a menudo exagerada de la transferencia sexual de genes como criterio más significativo de una especie biológica nos hace ven en ella una categoría característica exclusivamente de organismos dioicos, lo que contradice la práctica taxonómica).

Las propiedades de una especie están determinadas, como ya hemos señalado, por esa parte del espacio ecológico que ocupa de manera estable, es decir. nicho ecológico. En las primeras etapas de desarrollo de una comunidad biológica, existe una superposición significativa de nichos ecológicos, pero en el sistema cenótico establecido, las especies, por regla general, ocupan nichos bastante separados; sin embargo, es posible una transición de un nicho a otro durante crecimiento (por ejemplo, en formas adheridas con larvas móviles), ingresando a varias comunidades en algunos casos como especie dominante, en otros como especie secundaria. Existe cierto desacuerdo entre los expertos sobre la naturaleza de las comunidades bióticas: si se trata de colecciones aleatorias de especies que han encontrado las condiciones adecuadas para sí mismas o de sistemas integrales como los organismos. Es muy probable que estas opiniones extremas reflejen una diversidad de comunidades que son enormemente desiguales en sus propiedades sistémicas. Además, las especies son sensibles a su entorno cenótico en diversos grados, desde independientes (condicionalmente, ya que pertenecen a comunidades de rangos superiores) hasta “fieles”, según las cuales se distinguen asociaciones, uniones y clases. Este método de clasificación se desarrolló en Europa Central y actualmente goza de amplia aceptación. En los países del norte, donde formaciones forestales relativamente homogéneas todavía ocupan vastas áreas, se adopta una clasificación “fisonómica” más aproximada según las especies dominantes. Dentro de las zonas paisajísticas-climáticas, grupos de formaciones características forman los biomas de tundras, bosques de taiga, estepas, etc., las divisiones paisajísticas-cenóticas más grandes de la biosfera.

^ Evolución de la diversidad biológica

BR se convierte en un proceso de interacción entre la biosfera y las capas físicas de la Tierra a las que se superpone. Movimiento la corteza terrestre y los fenómenos climáticos provocan cambios adaptativos en la macroestructura de la biosfera. Por ejemplo, un clima glacial tiene una mayor diversidad de biomas que un clima sin hielo. No sólo los desiertos polares, sino también las selvas tropicales deben su existencia al sistema de circulación atmosférica, que se forma bajo la influencia. Hielo polar(véase más arriba). La estructura de los biomas, a su vez, refleja el contraste del relieve y el clima, la diversidad de sustratos geológicos y suelos, la heterogeneidad del medio ambiente en su conjunto. La diversidad de especies de sus comunidades constituyentes depende de la granularidad de la división del espacio ecológico, y esta última depende de la estabilidad de las condiciones. En general, el número de especies s==g – p y, donde a es la diversidad de especies en comunidades, p es la diversidad de comunidades e y es la diversidad de biomas. Estos componentes cambian a ciertos intervalos, reconstruyendo todo el sistema BR. Por ejemplo, en el Mesozoico (clima libre de glaciares), la diversidad de plantas corresponde aproximadamente a la moderna en formaciones similares de arbustos de hojas duras y bosques verdes de verano, pero el número total de especies es aproximadamente la mitad que el de la moderna. debido a la baja diversidad.

La diversidad genética, a su vez, cambia en función de las estrategias adaptativas de las especies. La propiedad fundamental de una población es que, teóricamente, durante su reproducción, las frecuencias de genes y genotipos se conservan de generación en generación (regla de Hardy-Weinberg), cambiando sólo bajo la influencia de mutaciones, deriva genética y selección natural. Las variantes de la estructura de los loci genéticos (alelos) que surgen como resultado de mutaciones a menudo no tienen un efecto adaptativo y constituyen una parte neutral del polimorfismo, sujetas a cambios aleatorios (deriva genética y selección no dirigida), de ahí el modelo de " evolución no darwiniana.

Aunque la evolución de la diversidad poblacional es siempre el resultado combinado de la deriva y la selección, su proporción depende del estado de los ecosistemas. Si se altera la estructura del ecosistema y se debilita la selección estabilizadora, entonces la evolución se vuelve incoherente: la diversidad genética aumenta debido a la mutagénesis y la deriva sin un aumento correspondiente en la diversidad de especies. La estabilización de un ecosistema dirige la estrategia de población hacia un uso más eficiente de los recursos. En este caso, la heterogeneidad más pronunciada (“grano grueso”) del medio ambiente se convierte en un factor en la selección de genotipos que se adaptan mejor al “grano” del mosaico cenótico del paisaje. Al mismo tiempo, el polimorfismo neutro adquiere un significado adaptativo y la proporción de deriva y selección cambia a favor de esta última. La diferenciación progresiva de demes se convierte en la base de la fragmentación de especies. Estos procesos, que se han desarrollado de manera constante a lo largo de miles de años, crean una diversidad de especies excepcionalmente alta.

El sistema dirige, así, la evolución de los organismos incluidos en él (observemos, para evitar malentendidos, que los organismos no incluidos en los sistemas cenóticos no existen: incluso los llamados grupos cenófobos que perturban el desarrollo de la comunidad son incluidos en sistemas de rango superior).

La tendencia evolutiva general es la de una diversidad creciente, marcada por fuertes disminuciones que resultan en extinciones masivas (aproximadamente la mitad al final de la era de los dinosaurios, hace 65 millones de años). La frecuencia de extinción coincide con la activación de procesos geológicos (movimiento

La corteza terrestre, el vulcanismo) y los cambios climáticos, apuntando a una causa común.

En el pasado, J. Cuvier explicaba tales crisis por la destrucción directa de especies como resultado de transgresiones marinas y otros desastres. C. Darwin y sus seguidores no dieron ninguna importancia a las crisis, atribuyéndolas a lo incompleto de la Crónica geológica. Hoy nadie duda de las crisis; Además, estamos viviendo uno de ellos. Una explicación general de las crisis la da la teoría de la evolución de los ecosistemas (ver arriba), según la segunda, la reducción de la diversidad se produce debido a la estabilidad del medio ambiente, lo que determina la tendencia hacia

simplificación de la estructura de los ecosistemas (algunas especies resultan redundantes),

interrupción de sucesiones (las especies de la etapa clímax final están condenadas a la extinción) y

aumentar el tamaño mínimo de la población (en un entorno estable, un pequeño número de individuos asegura la reproducción, es posible un “empaquetamiento denso” de especies, pero en una crisis, una población que es pequeña e incapaz de crecer rápidamente puede desaparecer fácilmente).

Estos patrones también son válidos para la crisis antropogénica de nuestros días.

^ Impacto humano en la biodiversidad

Los antepasados ​​directos del hombre aparecieron hace unos 4,4 millones de años, al inicio de la era paleomagnética gilbertiana, marcada por la expansión de la glaciación en la Antártida, la aridización y la expansión de la vegetación herbácea en latitudes bajas. El hábitat, bordeando el bosque tropical y la sabana, la especialización relativamente débil de los dientes, la anatomía de las extremidades, adaptadas tanto para el movimiento en áreas abiertas como para las acrobacias arbóreas, indican una amplia presencia ecológica del Australopithecus africanus, el representante más antiguo de este grupo. Posteriormente, la evolución entra en una fase coherente y aumenta la diversidad de especies. En el camino de la especialización alimentaria se desarrollaron dos líneas de radiación adaptativa: el Australopithecus elegante y masivo; en la tercera, el Homo labilis, hace 2,5 millones de años aparecieron signos de actividad instrumental como condición previa para la expansión del nicho alimentario.

Este último resultó más prometedor en condiciones inestables. era de Hielo, cuyas fases de crisis corresponden a la amplia distribución de especies polimórficas de Homo erectus y más tarde Homo sapiens, con una discrepancia entre alta diversidad genética y baja de especies característica de una evolución incoherente. Cada uno de ellos

Luego entró en la fase de diferenciación subespecífica. Hace unos 30 mil años, la subespecie neandertal especializada de lo "razonable" fue suplantada por la subespecie nominativa, cuya fragmentación tuvo lugar a lo largo de la línea de evolución cultural más que biológica. Amplias capacidades de adaptación le proporcionaron relativa independencia de los ecosistemas locales, superando Últimamente en la cenofobia. Como ya hemos señalado, la cenofobia sólo es posible hasta cierto nivel de la jerarquía de los sistemas naturales. La cenofobia respecto de la biosfera en su conjunto condena a la especie a la autodestrucción.

Los humanos influyen en todos los factores de la BR: la heterogeneidad espacio-temporal de las condiciones, la estructura de los ecosistemas y su estabilidad. La alteración de la comunidad clímax como resultado de la tala o los incendios puede resultar en cierto aumento en la diversidad de especies debido a las especies pioneras y sucesionales. La heterogeneidad espacial en algunos casos aumenta (por ejemplo, se desmembran vastas áreas forestales, acompañada de un ligero aumento en la diversidad de especies). Más a menudo, una persona crea condiciones más homogéneas. Esto se expresa en la nivelación del relieve (en zonas urbanizadas), la tala de bosques, el arado de estepas, el drenaje de pantanos, la introducción de especies exóticas que desplazan a las locales, etc.

La influencia humana sobre los factores temporales se expresa en la aceleración múltiple de procesos naturales, como la desertificación o la desecación. mares interiores(por ejemplo, el mar de Aral, que en el pasado se secó repetidamente sin intervención humana). El impacto humano en el clima global desestabiliza los ritmos de la biosfera y crea una condición previa general para simplificar la estructura de los ecosistemas terrestres y acuáticos y, en consecuencia, para la pérdida de BD.

En las últimas dos décadas, los bosques se han reducido en casi 200 millones de hectáreas, y actualmente los daños ascienden a aproximadamente el 1% del área restante por año. Estas pérdidas se distribuyen de manera muy desigual: los mayores daños se produjeron en los bosques tropicales de América Central, Madagascar y el Sudeste Asiático, pero también en la zona templada, formaciones forestales como las secuoyas de América del Norte y China (metasequoia), el abeto negro de Manchuria en Primorye, etc. Prácticamente no quedan hábitats intactos dentro del bioma estepario. En Estados Unidos, se han perdido más de la mitad de los humedales; en Chad, Camerún, Nigeria, India, Bangladesh, Tailandia, Vietnam y Nueva Zelanda, más del 80%.

Es difícil estimar la pérdida de especies debido a la alteración del hábitat porque los métodos para registrar la diversidad de especies son muy imperfectos. Si tomamos una estimación “moderada” de la diversidad de insectos de los bosques tropicales en 5 millones de especies y el número de especies es proporcional a la raíz cuarta del área, entonces las pérdidas debidas a la deforestación ascenderán a 15.000 por año. Las pérdidas reales pueden diferir significativamente de las estimadas. Por ejemplo, en la región del Caribe no queda más del 1% de los bosques primarios, pero la diversidad de especies de aves nativas ha disminuido sólo un 11%, ya que muchas especies permanecen en los bosques secundarios. Aún más problemática es la evaluación de la reducción de la BR de la biota del suelo, llegando a 1.000 especies de invertebrados por metro cuadrado. m. La pérdida de cobertura del suelo como resultado de la erosión se estima en un total de 6 millones de hectáreas por año; en esta área pueden vivir alrededor de 6 * 107 especies.

Probablemente las pérdidas más importantes de diversidad de especies estén asociadas con el desarrollo económico y la contaminación de ecosistemas caracterizados por un nivel particularmente alto de endemismo. Estos incluyen las formaciones de hojas duras del Mediterráneo y la provincia de Kalekoy en el sur de África (6.000 especies endémicas), así como los lagos del rift (Baikal, alrededor de 1.500 endémicas, Malawi, más de 500).

Según (McNeely, 1992), la pérdida de diversidad de especies por grupo desde 1600 es:

Desaparecido bajo amenaza

Plantas superiores 384 especies (0,15%) 18699 (7,4%)

Piscis 23 -»- (0,12%) 320 (1,6%)

Anfibios 2-»-(0,05%) 48(1,1%)

Reptiles 21 -»- (0,33%) 1355 (21,5%)

Aves 113-»- (1,23%) 924 (10,0%)

Mamíferos 83 -»- (1,99%) 414 (10,0%)

La violación de la estructura y función de los ecosistemas está asociada con su uso como materias primas, recursos recreativos y de depósito (para eliminación de desechos), y el uso de materias primas y depósitos puede dar resultados directamente opuestos. Por lo tanto, el pastoreo excesivo, la eliminación de árboles que forman el dosel o de animales de caza alteran la estructura trófica y a menudo devuelven el ecosistema a las primeras etapas de desarrollo, retrasando la sucesión. Al mismo tiempo, la entrada de contaminantes orgánicos a los cuerpos de agua acelera la sucesión, pasando el ecosistema de un estado eutrófico a uno hipertrófico.

El tamaño de la población humana depende poco del tamaño de la especie que se está exterminando, por lo tanto Comentario en el sistema "depredador-presa" se altera y una persona tiene la oportunidad de exterminar por completo uno u otro tipo de presa. Además, en su papel de superdepredador, el hombre no extermina a los débiles y enfermos, sino a los individuos más completos (lo mismo se aplica a la práctica de los madereros de talar primero los árboles más poderosos).

Sin embargo, el más importante es el daño indirecto causado por impactos que alteran las relaciones y procesos equilibrados en los ecosistemas y, por lo tanto, cambian la dirección de la evolución de las especies. Los cambios evolutivos ocurren como resultado de la mutagénesis, la deriva genética y la selección natural. La radiación y la contaminación química tienen un efecto mutagénico. La eliminación de recursos biológicos, una parte importante de las poblaciones naturales, se convierte en un factor de deriva genética, lo que obliga a fluctuaciones naturales en el número, pérdida de diversidad genética y, dando ventaja a genotipos con maduración sexual acelerada y alto potencial reproductivo (debido a esto , la eliminación indiscriminada suele conducir a una maduración y reducción sexual acelerada). La dirección de la selección natural puede cambiar bajo la influencia de diversos factores biológicos y químicos. Contaminación física (ruída, electromagnética, etc.). La contaminación biológica (la introducción deliberada o accidental de especies exóticas y productos biotecnológicos (incluidas cepas de microorganismos de laboratorio, híbridos artificiales y organismos transgénicos)) es un factor común en la pérdida de BR naturales. Los ejemplos más famosos son la introducción de placentarios en Australia (de hecho, la reintroducción, ya que vivieron en este continente hace muchos millones de años), Elodea en los embalses de Eurasia, ctenóforos en el Mar de Azov, anfípodos Corophium cnrvispinHm en el Rin de la región del Ponto-Caspio (desde su primera aparición en 1987, el número de esta especie aumentó a 100 mil individuos por 1 m2, compitiendo con las especies locales de zoobentos, que sirven como alimento para peces y aves acuáticas comerciales ). Sin duda, la contaminación biológica se ve facilitada por los cambios en los hábitats como resultado de impactos físicos y químicos (aumento de temperatura y salinidad, eutrofización en el caso de la introducción de anfípodos filtradores termófilos),

En algunos casos, el impacto provoca una reacción en cadena con consecuencias de gran alcance. Por ejemplo, la entrada de sustancias eutrofizantes en las aguas costeras procedentes del continente y de la maricultura provoca la proliferación de dinoflaellatos, una contaminación secundaria con sustancias tóxicas, la muerte de los cetáceos y un aumento de la solubilidad de los carbonatos, la muerte de los corales y otras formas esqueléticas. de bentos. La contaminación ácida de los cuerpos de agua, además del impacto directo sobre la respiración (deposición de aluminio en las branquias) y la función reproductiva de los peces anfibios, representa una amenaza de extinción para muchas especies de vertebrados y aves acuáticas debido a la reducción de la biomasa de larvas de moscas de piedra, moscas efímeras y quironómidos.

Los mismos factores cambian la proporción de genotipos en las poblaciones animales y vegetales, dando ventaja a aquellos más resistentes a diversos tipos de estrés.

La contaminación también se convierte en un poderoso factor de selección natural. Un ejemplo clásico es el aumento de la frecuencia de la forma melánica de las mariposas Biston betularia en las zonas industriales, que se intentó explicar por el hecho de que en los troncos cubiertos de hollín son menos perceptibles para los pájaros que las formas claras. Esta explicación tradicional de los libros de texto parece ingenua, ya que en condiciones de contaminación, las formas melánicas son más resistentes en muchas especies, incluidos los gatos domésticos y los humanos. Este ejemplo advierte contra visiones simplistas del impacto humano en BD.

^ Conservación de la diversidad biológica

En la antigüedad, como ya hemos señalado, el totemismo y los que surgieron de él ideas religiosas Contribuyó a la conservación de especies individuales y sus hábitats. La conservación de reliquias como el ginkgo se debe principalmente a los rituales religiosos de los pueblos orientales. En América del Norte, los colonos europeos adoptaron de las tribus locales su actitud normativa hacia la naturaleza, mientras que en los países feudales europeos la naturaleza se conservó principalmente como cotos y parques de caza reales, con los que la aristocracia se protegía del contacto demasiado estrecho con la gente común.

En las primeras democracias, los motivos morales y estéticos fueron reemplazados por motivos económicos, que a menudo entraban en conflicto con la preservación de la BR. La actitud utilitaria hacia la naturaleza ha adquirido formas especialmente feas en los países totalitarios. P. A. Manteuffel, expresando la posición oficial, escribió en 1934: “Estos grupos (animales) se formaron sin la influencia (voluntad) del hombre y en su mayor parte no corresponden al efecto económico que podría obtenerse con un cambio racional en los límites zoológicos. y comunidades, por lo que planteamos la cuestión de la reconstrucción de la fauna, donde, en particular, la reubicación artificial de animales debería ocupar un lugar destacado”.

Sin embargo, la nueva aristocracia (la dirección del partido y sus allegados) también necesitaba cotos de caza protegidos, llamados reservas de caza.

En los años 60, las reservas se redujeron a la mitad debido al amplio desarrollo económico. Además, la asignación de enormes superficies para el monocultivo tuvo un efecto extremadamente adverso en el estado de la BR. A principios de los años 80, para implementar el “programa alimentario”, se limpiaron bordes de carreteras, fronteras y obstáculos, privando a las especies silvestres de sus últimos refugios en las zonas desarrolladas.

Desafortunadamente, estas tendencias se desarrollaron aún más durante el período de la perestroika en relación con la transferencia de tierras baldías a los agricultores y el desarrollo de la empresa privada en condiciones de caos legislativo. La autoapropiación de tierras para huertos, la deforestación en los cinturones verdes alrededor de las ciudades, la extracción ilegal de especies raras y la libre venta de recursos biológicos se han convertido en prácticas comunes. Las reservas nunca han gozado de mucha popularidad a nivel local y, a medida que el control se debilita, se ven sometidas a una presión cada vez mayor por parte de las estructuras económicas y los cazadores furtivos. El desarrollo del turismo internacional está provocando daños en zonas que antes estaban protegidas como zonas sensibles. Estos incluyen campos de entrenamiento militar y tierras fronterizas (en Alemania, una zona de exclusión de 600x5 km a lo largo de los años de confrontación se ha convertido en una especie de reserva natural, que ahora es pisoteada por multitudes de turistas).

Al mismo tiempo, hay motivos para esperar una mejora de la situación (y, en particular, la transformación de las zonas del antiguo régimen en reservas naturales) gracias al reconocimiento general de la prioridad de la conservación de la BR. El desafío inmediato es desarrollar y fortalecer programas nacionales. Señalemos algunos puntos fundamentales que se plantean al respecto. Inventario y protección de la diversidad biológica. En muchos casos, la identificación de la estructura de las especies es necesaria para organizar la protección. Por ejemplo, el tuátara de Nueva Zelanda, el único representante del grupo más antiguo de reptiles picudos, está protegido desde 1895, pero sólo recientemente quedó claro que hay dos especies de tuátara con subespecies, una de las especies, S. guntheri, y una subespecie de otra, S. punctata reischeki, estaban al borde de la extinción, y diez de cuarenta poblaciones ya habían desaparecido; A la taxonomía tradicional todavía le queda un largo camino por recorrer en el campo de la conservación.

Al mismo tiempo, la idea tan frecuentemente expresada de que para la conservación es necesario, en primer lugar, inventariar toda la diversidad taxonómica, tiene una connotación un tanto demagógica. En un futuro previsible no se puede hablar de describir toda la multimillonaria diversidad de especies. Las especies desaparecen sin recibir jamás la atención de un taxónomo. Un enfoque más realista es desarrollar una clasificación sintaxonómica bastante detallada de las comunidades y organizar la protección in situ sobre esta base. Sistema de seguridad nivel superior asegura en cierta medida la conservación de sus componentes, algunos de los cuales no conocemos o conocemos en los términos más generales (pero al menos no excluimos la posibilidad de averiguarlo en el futuro). En las siguientes secciones veremos algunos principios para organizar la protección sobre una base sintaxonómica para capturar toda o la mayor parte de la diversidad taxonómica.

Combinando los derechos humanos con los derechos de los animales. Reconocer los derechos de los animales no significa abandonar su uso. Después de todo, las personas también son utilizadas legalmente. No se puede negar que es justo que una persona tenga más derechos que un animal, así como un adulto tiene más derechos que un niño. Sin embargo, sin caer en el terrorismo ecológico, que es en su mayor parte provocador por naturaleza, hay que reconocer que el uso razonable no tiene nada que ver con matar por placer o por capricho, así como con la experimentación cruel, que en su mayor parte también carece de sentido, según a

Concepto de biodiversidad

Los organismos vivos de nuestro planeta han recorrido un largo y complejo camino de desarrollo. Durante la evolución, se produjeron cambios en la estructura externa e interna de los organismos vivos, y el sistema de relaciones entre grupos de organismos, entre organismos y el medio ambiente cambió. Como resultado de la selección natural, los organismos vivos desarrollaron cualidades que les ayudaron a sobrevivir en un entorno cambiante.

El resultado de un camino evolutivo tan largo ha sido la diversidad de representantes de la naturaleza viva de nuestro planeta. Tienen diferentes formas de vida y pertenecen a diferentes reinos.

Hoy en día se ha demostrado que todos los organismos vivos tienen un único origen. Esta afirmación está respaldada por la unidad de la composición química de los organismos vivos y su estructura celular.

Pero al mismo tiempo, algunos organismos vivos son muy diferentes de otros. Gracias a la presencia de estas diferencias se formó la diversidad biológica de la materia viva en nuestro planeta.

Definición 1

Diversidad biológica es la totalidad de todas las formas y variedades de organización de la materia viva en la biosfera.

Causas de la biodiversidad

La razón de la diversidad biológica es la capacidad de los organismos vivos para adaptarse a determinadas condiciones ambientales: la capacidad de adaptarse.

Como resultado de la interacción con diversos factores ambientales, se han formado en la Tierra varios grupos ecológicos de organismos vivos:

• termofílico,
• resistente al frío,
• fotófilo,
• amante de la humedad,
• resistente a la sequía,
• etcétera.

En el proceso de competencia por el territorio y los alimentos, los organismos vivos lucharon Manera diferente existencia: apegada, en movimiento libre, sedentaria, migratoria. Las plantas desarrollaron formas de vida como pastos, árboles y arbustos. Con una adaptación más detallada a las condiciones ambientales, surgieron nuevas especies de plantas, animales y microorganismos.

Resumiendo lo anterior, podemos concluir que la causa de la diversidad biológica es el resultado de la interacción constante de los organismos vivos y el medio ambiente. Recientemente, la biodiversidad se ha visto muy influenciada por actividad económica persona.

Tipos de biodiversidad

Al considerar la biodiversidad, la mayoría de las veces se presta atención a aspectos como la genética, las especies y los ecosistemas.

Definición 2

Biodiversidad genética Es una colección de acervos genéticos de diferentes poblaciones de la misma especie.

Para garantizar la biodiversidad genética, es necesario crear una red ecológica. Esto permitirá preservar representantes de la especie no solo en áreas protegidas individuales (reservas), sino también en todo el territorio de distribución de la especie.

Definición 3

Diversidad de especies es la totalidad de todas las especies que habitan en un determinado territorio.

La tarea del hombre es preservar todas las especies actualmente existentes. Después de todo, la pérdida de al menos una especie es un proceso irreversible. Para preservar la diversidad de especies, se crean áreas protegidas.

Definición 4

Biodiversidad de los ecosistemas (paisaje) es un conjunto de comunidades de organismos vivos únicas y típicas de bosques, montañas, pantanos, estepas, mares y ríos.

El principal objeto de las actividades de protección ambiental son los ecosistemas. Forman las características biogeográficas de cada región de nuestro planeta.

Conceptos de sucesión y agrocenosis.

Las biogeocenosis son un sistema autorregulador. Por tanto, durante el desarrollo de una biogeocenosis, su diversidad de especies también cambia.

Introducción

La diversidad de la vida ha sido durante mucho tiempo un tema de estudio. Los primeros sistemas de la naturaleza viva, conocidos, por ejemplo, por las obras de Aristóteles (384-322 aC), ya se relacionan con el análisis de este fenómeno. La base científica y metodológica para describir la biodiversidad fue creada por K. Liney en su "Sistema de la naturaleza". Y en el futuro hubo una acumulación de conocimientos.

Y en la última década, el término “biodiversidad” se ha vuelto extremadamente popular. Desde que muchos estados firmaron el Convenio sobre la Diversidad Biológica en 1992, esta palabra se ha escuchado constantemente en decretos gubernamentales, documentos de organizaciones estatales y públicas y en los medios de comunicación. Investigación científica demostró que una condición necesaria El funcionamiento normal de los ecosistemas y de la biosfera en su conjunto es un nivel suficiente de diversidad natural en nuestro planeta. Actualmente, la diversidad biológica se considera el principal parámetro que caracteriza el estado de los sistemas supraorganismáticos. En varios países, son las características de la diversidad biológica las que sirven de base para la política ambiental del Estado, buscando preservar sus recursos biológicos para asegurar el desarrollo económico sostenible.

La conservación de la biodiversidad se discute a nivel global, nacional y regional. Sin embargo, no todo el mundo comprende correctamente el significado de esta palabra. ¿Por qué se presta tanta atención a la biodiversidad, qué papel desempeña en la vida de las personas y del planeta, cómo está cambiando, qué la amenaza y qué se debe hacer para preservarla? Mi trabajo está dedicado a responder estas preguntas.

El objetivo del trabajo fue estudiar métodos y evaluaciones de la biodiversidad.

Durante el trabajo se plantearon las siguientes tareas:

1) considerar el concepto de “biodiversidad”;

2) identificar características de la biodiversidad;

3) métodos de estudio y evaluaciones de la biodiversidad.

El objeto del estudio fue la diversidad biológica como la diversidad de ecosistemas naturales del mundo.

El tema de estudio fue el estado actual de la diversidad biológica.

política ambiental biológica

Diversidad biológica

Concepto de biodiversidad

La frase “diversidad biológica”, como señaló N.V. Lebedev y D.A. Krivolutsky, utilizado por primera vez por G. Bates en 1892 en obra famosa"Un naturalista en el Amazonas", cuando describió sus experiencias al encontrarse con setecientas especies de mariposas durante una excursión de una hora. El término "biodiversidad" adquirió un amplio uso científico en 1972, después de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente en Estocolmo, cuando los ecologistas lograron convencer líderes políticos países de la comunidad mundial es que la protección de la vida silvestre es una tarea prioritaria para cualquier país.

La diversidad biológica es la totalidad de todas las especies biológicas y comunidades bióticas formadas y emergentes en diferentes hábitats (terrestre, suelo, marino, agua dulce). Ésta es la base para mantener las funciones de soporte vital de la biosfera y la existencia humana. Los problemas nacionales y globales de conservación de la biodiversidad no pueden resolverse sin investigación básica en esta área. Rusia, con su vasto territorio, que preserva la principal diversidad de ecosistemas y especies del norte de Eurasia, necesita el desarrollo de investigaciones especiales destinadas a inventariar, evaluar el estado de la biodiversidad, desarrollar un sistema para su seguimiento, así como desarrollar principios y Métodos para la conservación de biosistemas naturales.

Según la definición dada por el Fondo Mundial para la Naturaleza, la biodiversidad es “toda la diversidad de formas de vida en la tierra, los millones de especies de plantas, animales, microorganismos con sus conjuntos de genes y ecosistemas complejos que forman fauna silvestre" Con una comprensión tan amplia de la biodiversidad, conviene estructurarla de acuerdo con los niveles de organización de la materia viva: población, especie, comunidad (un conjunto de organismos de un grupo taxonómico en condiciones homogéneas), biocenosis (un conjunto de comunidades ; la biocenosis y las condiciones ambientales son un ecosistema), unidades territoriales de mayor rango: paisaje, región, biosfera.

La diversidad biológica de la biosfera incluye la diversidad de todas las especies de seres vivos que habitan la biosfera, la diversidad de genes que forman el acervo genético de cualquier población de cada especie, así como la diversidad de los ecosistemas de la biosfera en diferentes zonas naturales. La asombrosa diversidad de vida en la Tierra no es sólo el resultado de la adaptación de cada especie a condiciones ambientales específicas, sino también el mecanismo más importante para garantizar la sostenibilidad de la biosfera. Sólo unas pocas especies en un ecosistema tienen números, biomasa y productividad significativos. Estas especies se llaman dominantes. Las especies raras o escasas tienen números y biomasa bajos. Como regla general, las especies dominantes son responsables del principal flujo de energía y son las principales formadoras del medio ambiente, influyendo fuertemente en las condiciones de vida de otras especies. Las especies pequeñas forman una especie de reserva y cuando cambian diversas condiciones externas, pueden pasar a formar parte de la especie dominante o ocupar su lugar. Las especies raras crean principalmente diversidad de especies. Al caracterizar la diversidad, se tienen en cuenta indicadores como la riqueza de especies y la distribución uniforme de los individuos. La riqueza de especies se expresa como la relación entre el número total de especies y el número total de individuos o por unidad de área. Por ejemplo, en igualdad de condiciones, dos comunidades están habitadas por 100 personas. Pero en el primero esos 100 individuos se reparten entre diez especies, y en el segundo, entre tres especies. En el ejemplo dado, la primera comunidad tiene una diversidad de especies más rica que la segunda. Supongamos que tanto en la primera como en la segunda comunidad hay 100 individuos y 10 especies. Pero en la primera comunidad los individuos están distribuidos entre especies, 10 cada una, y en la segunda una especie tiene 82 individuos y el resto 2. Como en el primer ejemplo, la primera comunidad tendrá una mayor uniformidad en la distribución de individuos que el segundo.

Número total ahora especies conocidas Hay alrededor de 2,5 millones, de los cuales casi 1,5 millones son insectos y otros 300 mil son plantas con flores. Hay tantos otros animales como plantas con flores. Se conocen poco más de 30 mil algas, unos 70 mil hongos, menos de 6 mil bacterias y unos mil virus. Mamíferos - no más de 4 mil, peces - 40 mil, aves - 8400, anfibios - 4000, reptiles - 8000, moluscos - 130 000, protozoos - 36 000, varios gusanos - 35 000 especies.

Aproximadamente el 80% de la biodiversidad se compone de especies terrestres (hábitats terrestres, aéreos y del suelo) y sólo el 20%, especies. ambiente acuático vida, lo cual es bastante comprensible: la diversidad de condiciones ambientales en los cuerpos de agua es menor que en la tierra. El 74% de la biodiversidad está asociada a los trópicos. El 24% proviene de latitudes templadas y sólo el 2% proviene de regiones polares.

A medida que los bosques tropicales están desapareciendo rápidamente bajo la presión de las plantaciones de hevea, plátanos y otros cultivos tropicales altamente rentables, así como de fuentes de madera valiosa, gran parte de la diversidad biológica de estos ecosistemas puede perecer sin recibir nombres científicos. Esta es una perspectiva deprimente y hasta ahora los esfuerzos de la comunidad ambientalista global no han dado ningún resultado tangible en la preservación de los bosques tropicales. La falta de colecciones completas también hace imposible juzgar de forma fiable el número de especies que viven en ambientes marinos, que se han convertido "... en una especie de límite a nuestro conocimiento de la diversidad biológica". En los últimos años se han descubierto grupos de animales completamente nuevos en ambientes marinos.

Hasta la fecha, la biodiversidad del planeta no ha sido completamente identificada. Según las previsiones, el número total de especies de organismos que viven en la Tierra es de al menos 5 millones (y según algunas previsiones, 15, 30 e incluso 150 millones). Los menos estudiados son los siguientes grupos sistemáticos: virus, bacterias, nematodos, crustáceos, organismos unicelulares, algas. Tampoco se han estudiado suficientemente los moluscos, las setas, los arácnidos y los insectos. Sólo se han estudiado bien las plantas vasculares, los mamíferos, las aves, los peces, los reptiles y los anfibios.

Los microbiólogos han aprendido a identificar menos de 4.000 especies de bacterias, pero una investigación sobre análisis de ADN bacteriano realizada en Noruega ha demostrado que más de 4.000 especies de bacterias viven en 1 g de suelo. Se predice una diversidad bacteriana igualmente alta en muestras de sedimentos marinos. El número de especies bacterianas que no han sido descritas es de millones.

No se ha identificado completamente el número de especies de organismos vivos que viven en ambientes marinos. "El medio marino se ha convertido en la frontera de nuestro conocimiento de la diversidad biológica". Constantemente se identifican nuevos grupos de animales marinos de alto rango taxonómico. Comunidades No conocido por la ciencia En los últimos años se han identificado organismos en el dosel de los bosques tropicales (insectos), en los oasis geotérmicos de las profundidades marinas (bacterias y animales), en las profundidades de la tierra (bacterias a una profundidad de unos 3 km).

El número de especies descritas está indicado por las partes sombreadas de las barras.

La diversidad biológica del planeta incluye diversidad genética intraespecífica, de especies y de ecosistemas. La diversidad genética se debe a la diversidad de rasgos y propiedades en individuos de una misma especie; un ejemplo son las numerosas variedades de campanilla herbácea (más de 300 especies y subespecies de pájaro carpintero), unas 210 (Fig. 1).

Fig.1 Diversidad genética de campanilla azul y pájaro carpintero.

La diversidad de especies es la variedad de especies de animales, plantas, hongos, líquenes y bacterias. Según los resultados de una investigación realizada por biólogos, publicada en la revista PLoS Biology en 2011, el número de organismos vivos descritos en el planeta es de aproximadamente 1,7 millones, y el número total de especies se estima en aproximadamente 8,7 millones. Se observa que el 86%. Aún quedan por descubrir habitantes terrestres y el 91% de los habitantes del océano. Los biólogos estiman que una descripción completa de especies desconocidas requerirá al menos 480 años de investigación intensiva. Así, el número total de especies que hay en el planeta no se conocerá hasta dentro de mucho tiempo. La diversidad biológica de los ecosistemas depende de factores naturales y condiciones climáticas, los ecosistemas se distinguen por su estructura y función, en una escala que va desde la microbiogeocenosis hasta la biosfera (Fig. 2).

Fig.2 Diversidad biológica de ecosistemas naturales terrestres y acuáticos.

La diversidad biológica es el principal recurso natural del planeta, permite el desarrollo sostenible y tiene una importante importancia ambiental, social, estética y económica. Nuestro planeta puede imaginarse como un organismo multicelular complejo que, a través de la diversidad biológica, apoya la autoorganización de la biosfera, que se expresa en su restauración, resistencia a los efectos naturales negativos y impactos antropogénicos. La diversidad biológica le permite regular los flujos de agua, controlar el proceso de erosión, formar suelos, realizar funciones de formación del clima y mucho más.

La diversidad genética intraespecífica, de especies y de ecosistemas está interconectada. La diversidad genética proporciona diversidad de especies, la diversidad de ecosistemas y paisajes naturales crea las condiciones para la formación de nuevas especies, y un aumento en la diversidad de especies aumenta el acervo genético general de la biosfera del planeta. Por tanto, cada especie específica contribuye a la diversidad biológica y no puede ser ni beneficiosa ni perjudicial. Cada especie individual realizará ciertas funciones en cualquier sistema ecológico, y la pérdida de cualquier animal o planta conduce a un desequilibrio en el ecosistema. Y cuantas más especies se extinguen debido a causa natural, mayor es el desequilibrio. En confirmación de esto, podemos citar las palabras del científico ruso Nikolai Viktorovich Levashov, que "... un sistema ecológico no es más que un equilibrio entre todas las formas y tipos de organismos vivos y su hábitat...". No podemos dejar de estar de acuerdo con estas palabras.

La distribución de especies en la superficie del planeta es desigual, y su diversidad biológica en los ecosistemas naturales es mayor en las selvas tropicales, que ocupan el 7% de la superficie del planeta y contienen entre el 70 y el 80% de todos los animales y plantas conocidos por la ciencia. Esto no es sorprendente, ya que los bosques tropicales contienen muchas plantas, lo que proporciona una gran cantidad de nichos ecológicos y, como resultado, una alta diversidad de especies. En las etapas iniciales de la formación del sistema ecológico del planeta y antes hoy El proceso natural de aparición y desaparición de especies ha ocurrido y continúa ocurriendo. La extinción de algunas especies fue compensada por la aparición de nuevas especies. Este proceso se llevó a cabo sin intervención humana durante mucho tiempo. Este hecho se ve confirmado por el hecho de que en diferentes épocas geológicas hubo un proceso de extinción y aparición de especies, que podemos juzgar por los fósiles, huellas y rastros de actividad vital encontrados (Fig. 3).

Fig. 3 Fósiles de amonitas y caparazones de moluscos bivalvos que vivieron en el planeta hace aproximadamente 150 millones de años, en el período Jurásico.

Sin embargo, actualmente, bajo la influencia de factores humanos, la diversidad biológica está disminuyendo. Esto se hizo especialmente notable en el siglo XX, cuando, bajo la influencia actividad humana El ritmo de extinción de especies superó el ritmo natural, lo que provocó la destrucción del potencial genético de la biosfera de nuestro planeta. Las principales razones de la reducción de la biodiversidad del planeta pueden considerarse la caza y la pesca, los incendios forestales (hasta el 90% de los incendios son provocados por el hombre), la destrucción y el cambio de hábitat (construcción de carreteras, líneas eléctricas, construcción indiscriminada de complejos residenciales). , deforestación, etc.) , contaminación quimicos componentes de la naturaleza, introducción de especies exóticas en ecosistemas inusuales, uso selectivo de recursos naturales, introducción de cultivos transgénicos en Agricultura(cuando son polinizadas por insectos, las plantas modificadas genéticamente se propagan, lo que conduce al desplazamiento especies naturales plantas del ecosistema) y muchas otras razones. Para confirmar las razones anteriores, podemos citar algunos hechos de violaciones de los ecosistemas naturales, de los cuales, lamentablemente, hay una gran cantidad. Así, el 20 de abril de 2010 se produjo en el Golfo de México la mayor catástrofe provocada por el hombre, provocada por una explosión en la plataforma petrolera Deepwater Horizon en el campo de Macondo (EE.UU.). Como resultado de este accidente, alrededor de 5 millones de barriles de petróleo se derramaron en el Golfo de México durante 152 días, lo que provocó una marea negra. con área total 75 mil kilómetros cuadrados (Fig. 4). Según las estimaciones más conservadoras, se desconoce cuánto se derramó realmente.

Las consecuencias ambientales para el ecosistema de la bahía y las zonas costeras son difíciles de evaluar, ya que la contaminación por petróleo altera los procesos naturales, cambia las condiciones de vida de todo tipo de organismos vivos y se acumula en la biomasa. Los productos petrolíferos tienen un largo periodo se descompone y cubre rápidamente la superficie del agua con una capa de película de aceite, que impide el acceso del aire y la luz. Al 2 de noviembre de 2010, se recogieron 6.814 animales muertos como consecuencia del accidente. Pero estas son sólo las primeras pérdidas; se desconoce cuántos animales y organismos vegetales han muerto y seguirán muriendo cuando las sustancias tóxicas entran en la cadena alimentaria. Tampoco se sabe cómo afectará un desastre provocado por el hombre a otras regiones del planeta. El ecosistema natural del Golfo de México y sus costas es capaz de autorrecuperarse, pero este proceso puede tardar muchos años.

Otro motivo de la reducción de la diversidad biológica es la deforestación para la construcción de carreteras, viviendas, terrenos agrícolas, etc. Como hecho que lo confirma, se puede citar la construcción de una autopista de alta velocidad. carretera Moscú – San Petersburgo a través del bosque de Khimki. El bosque de Khimki era el más grande e indiviso. complejo natural, forma parte del cinturón protector de parques forestales de Moscú y la región de Moscú y permitió la preservación de una alta diversidad biológica (Fig. 5). Además, sirvió como el regulador de pureza más importante. aire atmosférico, un complejo natural recreativo para más de medio millón de habitantes de asentamientos cercanos, capaz de proporcionar un entorno favorable para la vida.

Fig.5 Bosque de Khimki antes de la construcción de la autopista

Como resultado de la construcción de la autopista, se causaron daños ambientales irreparables al parque forestal de Khimki, expresados ​​​​en la destrucción del único corredor que discurre a lo largo de la llanura aluvial del río. Klyazma y conectando el bosque de Khimki con los bosques vecinos (Fig. 6).

Arroz. 6 Construcción de una autopista a través del bosque de Khimki

Las rutas migratorias de animales como los alces, jabalíes, tejones y otros organismos se han visto alteradas, lo que finalmente conducirá a su desaparición del bosque de Jimki. Posteriormente, la construcción de la carretera provocó la fragmentación de la zona forestal, lo que provocará un aumento de los efectos regionales adversos sobre los ecosistemas naturales ( contaminación química, impacto del ruido acústico, deterioro de los muros forestales adyacentes a la carretera, etc.) (Fig. 7). Desafortunadamente, hay una gran cantidad de ejemplos de este tipo en todo el país y en todo el mundo, y en conjunto esto causa un daño ambiental irreparable a la diversidad biológica.

El hecho de la reducción de la biodiversidad también lo confirman las investigaciones, que se pueden encontrar en las obras y. Según un informe del Fondo Mundial para la Naturaleza, la biodiversidad general del planeta ha disminuido aproximadamente un 28% desde 1970. Dado el gran número de organismos vivos aún sin describir y el hecho de que en las evaluaciones de la biodiversidad sólo se tuvieron en cuenta especies conocidas, se puede suponer que la disminución de la biodiversidad se está produciendo principalmente a nivel regional. Sin embargo, si la gente continúa desarrollándose de manera tecnocrática y consumista y no toma medidas reales para cambiar la situación, entonces existe una amenaza real a la biodiversidad global y, como consecuencia, la posible muerte de la civilización. Una disminución en la diversidad de vida conduce a una disminución en el mantenimiento de las funciones de la biosfera en su estado natural. La ignorancia y la negación de las leyes de la naturaleza a menudo conducen a la falsa creencia de que la pérdida de una especie de animal o planta en la naturaleza es intercambiable. Sí, esto es cierto si es causado por el curso natural de la evolución de la materia viva. Sin embargo, hoy la actividad humana “inteligente” ha comenzado a predominar. Me gustaría recordarles una de las leyes de la ecología del ecologista estadounidense Barry Commoner: "Todo está conectado con todo". La ley muestra la integridad del sistema ecológico de los organismos vivos y del hábitat que lo forman. Me gustaría terminar mi breve reflexión con las palabras del aforista búlgaro Veselin Georgiev: “Cuida la naturaleza en ti mismo y no tú mismo en la naturaleza”.

La frase “diversidad biológica”, como señaló N.V. Lebedev y D.A. Krivolutsky, fue utilizado por primera vez por G. Bates en 1892 en la famosa obra "Un naturalista en el Amazonas", cuando describió sus impresiones al encontrarse con setecientas especies de mariposas durante una excursión de una hora. El término "biodiversidad" adquirió un amplio uso científico en 1972 después de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente en Estocolmo, cuando los ecologistas lograron convencer a los líderes políticos de la comunidad mundial de que la protección de la vida silvestre es una tarea prioritaria para cualquier país.

La diversidad biológica es la totalidad de todas las especies biológicas y comunidades bióticas formadas y emergentes en diferentes hábitats (terrestre, suelo, marino, agua dulce). Ésta es la base para mantener las funciones de soporte vital de la biosfera y la existencia humana. Los problemas nacionales y globales de la conservación de la biodiversidad no pueden resolverse sin una investigación fundamental en esta área. Rusia, con su vasto territorio, que preserva la principal diversidad de ecosistemas y especies del norte de Eurasia, necesita el desarrollo de investigaciones especiales destinadas a inventariar, evaluar el estado de la biodiversidad, desarrollar un sistema para su seguimiento, así como desarrollar principios y Métodos para la conservación de biosistemas naturales.

Según la definición dada por el Fondo Mundial para la Naturaleza, la biodiversidad es “toda la diversidad de formas de vida en la tierra, los millones de especies de plantas, animales, microorganismos con sus conjuntos de genes y los complejos ecosistemas que componen la naturaleza viva”. Con una comprensión tan amplia de la biodiversidad, conviene estructurarla de acuerdo con los niveles de organización de la materia viva: población, especie, comunidad (un conjunto de organismos de un grupo taxonómico en condiciones homogéneas), biocenosis (un conjunto de comunidades ; la biocenosis y las condiciones ambientales son un ecosistema), unidades territoriales de mayor rango: paisaje, región, biosfera.

La diversidad biológica de la biosfera incluye la diversidad de todas las especies de seres vivos que habitan la biosfera, la diversidad de genes que forman el acervo genético de cualquier población de cada especie, así como la diversidad de los ecosistemas de la biosfera en diferentes zonas naturales. La asombrosa diversidad de vida en la Tierra no es sólo el resultado de la adaptación de cada especie a condiciones ambientales específicas, sino también el mecanismo más importante para garantizar la sostenibilidad de la biosfera. Sólo unas pocas especies en un ecosistema tienen números, biomasa y productividad significativos. Estas especies se llaman dominantes. Las especies raras o escasas tienen números y biomasa bajos. Como regla general, las especies dominantes son responsables del principal flujo de energía y son las principales formadoras del medio ambiente, influyendo fuertemente en las condiciones de vida de otras especies. Las especies pequeñas forman una especie de reserva y cuando cambian diversas condiciones externas, pueden pasar a formar parte de la especie dominante o ocupar su lugar. Las especies raras crean principalmente diversidad de especies. Al caracterizar la diversidad, se tienen en cuenta indicadores como la riqueza de especies y la distribución uniforme de los individuos. La riqueza de especies se expresa como la relación entre el número total de especies y el número total de individuos o por unidad de área. Por ejemplo, en igualdad de condiciones, dos comunidades están habitadas por 100 personas. Pero en el primero esos 100 individuos se reparten entre diez especies, y en el segundo, entre tres especies. En el ejemplo dado, la primera comunidad tiene una diversidad de especies más rica que la segunda. Supongamos que tanto en la primera como en la segunda comunidad hay 100 individuos y 10 especies. Pero en la primera comunidad los individuos están distribuidos entre especies, 10 cada una, y en la segunda una especie tiene 82 individuos y el resto 2. Como en el primer ejemplo, la primera comunidad tendrá una mayor uniformidad en la distribución de individuos que el segundo.

El número total de especies conocidas actualmente es de unos 2,5 millones, de los cuales casi 1,5 millones son insectos y otros 300 mil son plantas con flores. Hay tantos otros animales como plantas con flores. Se conocen poco más de 30 mil algas, unos 70 mil hongos, menos de 6 mil bacterias y unos mil virus. Mamíferos - no más de 4 mil, peces - 40 mil, aves - 8400, anfibios - 4000, reptiles - 8000, moluscos - 130 000, protozoos - 36 000, varios gusanos - 35 000 especies.

Alrededor del 80% de la biodiversidad está compuesta por especies terrestres (ambientes terrestres, aéreos y terrestres) y sólo el 20% son especies del medio acuático, lo cual es bastante comprensible: la diversidad de condiciones ambientales en los cuerpos de agua es menor que en la tierra. . El 74% de la biodiversidad está asociada a los trópicos. El 24% proviene de latitudes templadas y sólo el 2% proviene de regiones polares.

A medida que los bosques tropicales están desapareciendo rápidamente bajo la presión de las plantaciones de hevea, plátanos y otros cultivos tropicales altamente rentables, así como de fuentes de madera valiosa, gran parte de la diversidad biológica de estos ecosistemas puede perecer sin recibir nombres científicos. Esta es una perspectiva deprimente y hasta ahora los esfuerzos de la comunidad ambientalista global no han dado ningún resultado tangible en la preservación de los bosques tropicales. La falta de colecciones completas también hace imposible juzgar de forma fiable el número de especies que viven en ambientes marinos, que se han convertido "... en una especie de límite a nuestro conocimiento de la diversidad biológica". En los últimos años se han descubierto grupos de animales completamente nuevos en ambientes marinos.

Hasta la fecha, la biodiversidad del planeta no ha sido completamente identificada. Según las previsiones, el número total de especies de organismos que viven en la Tierra es de al menos 5 millones (y según algunas previsiones, 15, 30 e incluso 150 millones). Los menos estudiados son los siguientes grupos sistemáticos: virus, bacterias, nematodos, crustáceos, organismos unicelulares, algas. Tampoco se han estudiado suficientemente los moluscos, las setas, los arácnidos y los insectos. Sólo se han estudiado bien las plantas vasculares, los mamíferos, las aves, los peces, los reptiles y los anfibios.

Los microbiólogos han aprendido a identificar menos de 4.000 especies de bacterias, pero una investigación sobre análisis de ADN bacteriano realizada en Noruega ha demostrado que más de 4.000 especies de bacterias viven en 1 g de suelo. Se predice una diversidad bacteriana igualmente alta en muestras de sedimentos marinos. El número de especies bacterianas que no han sido descritas es de millones.

No se ha identificado completamente el número de especies de organismos vivos que viven en ambientes marinos. "El medio marino se ha convertido en la frontera de nuestro conocimiento de la diversidad biológica". Constantemente se identifican nuevos grupos de animales marinos de alto rango taxonómico. En los últimos años se han identificado comunidades de organismos desconocidos para la ciencia en el dosel de los bosques tropicales (insectos), en los oasis geotérmicos de las profundidades marinas (bacterias y animales), en las profundidades de la tierra (bacterias a una profundidad de unos 3 km ).

El número de especies descritas está indicado por las partes sombreadas de las barras.