Rroznorodnosci biologiczna, licencjat

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Tekst pochodzi z książki T. Poskrobko i in.Ochrona biosfery,i jest chroniony prawem autorskim oraz majątkowym.Pojęcie różnorodności biologicznej i poziomy jej organizacjiRóżnorodnośćbiologicznajestutożsamianazbogactwemformżyciowychwystępujących na ziemi oraz ze sposobem utrzymywania ekosystemów. Zmniejszanie sięróżnorodności biologicznej na świecie postrzegane jest jako skutek degradacji biosfery.Dlatego, aby zachować dziedzictwo przyrodnicze i zabezpieczyć trwałość rozwoju ludzkiego,należy rozpoznać co ulega zanikaniu, jakie krajobrazy, ekosystemy, gatunki oraz które z nichnależy objąć ochroną częściowa lub ścisłą.Różnorodność biologiczna jest to zróżnicowanie organizmów, rozpatrywane nawszystkich poziomach organizacji przyrody, od odmian genetycznych należących do tegosamego gatunku, poprzez zestawy gatunków, rodzajów, rodzin i wyższych jednostektaksonomicznych, a także rozmaitość ekosystemów, które składają się z zespołóworganizmów żyjących w określonych siedliskach, jak i samych warunków fizycznych, wktórych żyją [Wilson, 1992]. Inaczej mówiąc różnorodność biologiczna to zróżnicowanieorganizmów na poziomie biogeograficznym, krajobrazowym, ekosystemowym, gatunkowymi genetycznym.Różnorodność biogeograficznaRóżnorodność rozpatruje się w skali globalnej. Obiektem analizy na poziomiebiogeograficznym jest biosfera. Funkcjonowanie biosfery zapewniają nieorganiczne cyklegeochemiczne napędzane przez ruchy skorupy ziemskiej i strumień energii spoza Ziemi orazdziałalność żywych organizmów. Zróżnicowanie biogeograficzne wynika z obecności wieluczynników limitujących, takich jak:czynniki klimatyczne: temperatura, wilgotność, nasłonecznienie, opady;czynniki geograficzne: szerokość geograficzna, wysokość nad poziomem morza;żyzność siedliska: pierwiastki biogenne, rodzaje i własności gleb.Najwyższy szczebel w hierarchii struktury biosfery zajmują biomy. Najbardziej typoweodznaczają się charakterystycznym krajobrazem.Różnorodność krajobrazowaJest to zbiór zespołów ekosystemów wraz z ich układami. Charakteryzuje ją zajmowanaprzestrzeń, różnorodność ekosystemów, zależności pokarmowe między populacjami,wykorzystanie i przetwarzanie materii i energii, siła dążenia do systemu równowagi orazsamowystarczalność [Andrzejewski, 1996].Terminem „krajobraz” określa się fragment (obszar) przyrody wyodrębniony napodstawie przyjętej przez badacza klasyfikacji geokomponentów, tworzący system. SpecyfikaTekst pochodzi z książki T. Poskrobko i in.Ochrona biosfery,i jest chroniony prawem autorskim oraz majątkowym.tego systemu jest występowanie ekotonów1, scalających geokomponenty w jedną całość,która decyduje o sile rozwojowej tego fragmentu przyrody.Krajobraz posiada swoją specyficzną strukturę, dynamikę i czas trwania. Posiada onzdolność przekształcania się pod wpływem sił zewnętrznych lub wewnętrznej działalnościżyciowej.Różnorodność krajobrazu wynika z różnorodności tworzących go elementów. Mniejszefragmenty krajobrazu (podsystemy) nazywa się ekotopami. Są to jednorodne pod względemekologicznym jednostki naturalne - ekosystemy lub inne geokomponenty obszarowe, liniowelub punktowe, które stanowią elementy krajobrazu. Zbiór różnorodnych ekotopów tworzyfizjocenozę. Elementy krajobrazu mogą być naturalne, prawie naturalne, nienaturalne, obce isztuczne.Obecnie znaczna część powierzchni świata, szczególnie na kontynencie europejskim,jest terenem zagospodarowanym, zmienionym, ukształtowanym przez człowieka, a wiec macharakter krajobrazu kulturowego. Niewiele zostało fragmentów krajobrazu naturalnego –niezmienionego lub w tylko nieznacznym stopniu przekształconego przez człowieka.Istota antropogenizacji krajobrazu polega na zmianie, ograniczeniu lub zastąpieniunaturalnych elementów przez obiekty techniczne, procesy i struktury przestrzenne. Zmniejszasię liczba ogniw uczestniczących w procesach przepływu materii i energii, zmniejsza sięstabilizująca i kontrolująca sieć ujemnych sprzężeń zwrotnych w wyniku częściowej lubcałkowitej blokady naturalnych kanałów ich przepływu [Richling, Solon, 1998].Przekształcenianaturalnychekosystemówprzezczłowiekaspowodowałyutratęmozaikowatości krajobrazów i jednocześnie zubożenie różnorodności biologicznej.Różnorodność ekosystemowaZ różnymi środowiskami na lądach i w morzach związane są różnorodne zgrupowanialub zbiorowiska roślin i zwierząt, tworzące charakterystyczne układy ekologiczne, zwaneekosystemami. W układzie globalnym są to ekosystemy leśne, stepowe, pustynne, tundry izarośla namorzynowe. Inne typy ekosystemów występują w wodach słodkich i w oceanach naich dnie oraz na rafach koralowych. [Sarul, Sienkiewicz, 1999].W Polsce najbardziej cenne ekosystemy zostały objęte ochroną obszarową, np.ekosystemy bagienne (parki narodowe: Biebrzański, Narwiański i Ujście Warty), ekosystemyleśne (np. Białowieski Park Narodowy), ekosystemy górskie (np. Tatrzański Park Narodowy).1Ekoton jest to strefa przejścia pomiędzy biocenozami różnego typu.Tekst pochodzi z książki T. Poskrobko i in.Ochrona biosfery,i jest chroniony prawem autorskim oraz majątkowym.Pod względem wielkości ekosystemy dzieli się na: mikroekosystemy (np. pień ściętegodrzewa), mezoekosystemy (np. las, łąka) i makroekosystemy (np. ląd, ocean). Regiony, naktórych spotyka się wiele różnych ekosystemów mają bogatą różnorodność biologiczną.Różnorodność gatunkowaW najprostszym rozumieniu odnosi się do liczby gatunków w próbce, zespole siedliskulub na danym terenie [Odum, 1982]. Liczba gatunków obecna na dowolnym stanowisku możebyć ilościową miarą różnorodności w porównaniu z liczbami na innych stanowiskach. Wtakim podejściu wszystkie gatunki danego stanowiska, reprezentujące różne grupysystematyczne, wnoszą identyczny wkład, świadczący o różnorodności. Jednak różnorodnośćgatunkowa oznacza więcej niż liczbę gatunków, dlatego uwzględnia się gatunkiwskaźnikowe, tak zwane kluczowe [Hawksworth, 1994].W najszerszym pojęciu różnorodność gatunkowa powinna uwzględniać: bogactwogatunkowe, równomierność występowania gatunków i ich ekologię.Szacuje się, że na Ziemi żyje od 10 do 30 mln gatunków, ale według niektórychźródeł liczba ta może dochodzić nawet do 100 mln. Od czasów Linneusza opisano isklasyfikowano około 1,5 mln gatunków „wyższych” organizmów (pomijając bakterie iwirusy). Z powodu zamieszania w taksonomii; sądzi się, że około 20% opisanychgatunków to synonimy. Uważa się, że ptaki i ssaki są grupami najlepiej rozpoznanymi,pomimo to, co roku opisywane są nowe, wcześniej nie znane gatunki (średnio 3 gatunkiptaków i 15 gatunków ssaków rocznie). W ostatnim dziesięcioleciu opisano trzy nowe dlanauki rodziny roślin kwiatowych. Szacuje się, że na każde 100 napotkanych gatunkówroślin w puszczy równikowej jeden jest nowy dla nauki. Podobnie, mało zbadane sąorganizmy z głębin oceanów. Zaledwie kilkanaście lat temu odkryto całe ekosystemyźródeł hydrotermalnych z ich unikatową fauną. Sądzi się, że osady denne zawierają tysiąceżyjących tam i dotąd nie opisanych gatunków.Wśród już poznanych zwierząt najwięcej jest gatunków owadów (751 tysięcy), z czego40% to chrząszcze. Ptaków zostało rozpoznanych nieco powyżej 8 tysięcy gatunków, ssaków– około 4,7 tys., płazów – 4,8 tys. Roślin wyższych 248,5 tys. (prawie 18% znanychgatunków), z tego około 170 tys. to rośliny dwuliścienne [Weiner, 2003]. Najmniejrozpoznaną grupę stanowią niezliczone mikroorganizmy, a wśród nich wirusy, bakterie ipierwotniaki. Również mało rozpoznane są glony i grzyby. Problem polega na ichmikroskopijnej wielkości oraz braku rozpoznania warunków rozmnażania wielkości tychmikroorganizmów.Tekst pochodzi z książki T. Poskrobko i in.Ochrona biosfery,i jest chroniony prawem autorskim oraz majątkowym.Różnorodność genetycznaJest to zmienność i różnorodność materiału genetycznego w obrębie gatunku. Obejmujeona różnorodność materiału genetycznego w różnych populacjach danego gatunku i wewnątrztych populacji. Każdy osobnik danego gatunku wyposażony jest w zestaw genów, które sąpodstawą kształtowania się zróżnicowania cech osobników. Na przykład, wśród ludzibędących jednym gatunkiem z biologicznego punktu widzenia, obserwujemy wielkąróżnorodność ras, cech wyglądu i charakteru, która po części wynika ze zróżnicowaniaindywidualnych zestawów genów. Materiał genetyczny przekazany przez rodziców nie tylkookreśla zmienność cech osobniczych, np. kolor oczu lub włosów, ale decyduje także o tym,czy dany osobnik ma możliwości rozwoju w określonych warunkach środowiska [Sarul ,Sienkiewicz , 1999].Na pulę genową populacji mają wpływ takie czynniki, jak: mutacje, dobór naturalny,dryf genetyczny, migracje z genetycznie różnych grup, izolacja, wielkość populacji.Mutacjesą to przypadkowo powstające zmiany w zapisie programu genetycznego.Prowadzą one do zmiany struktury i funkcjonowania organizmu. Ogromna część z nich mafatalne skutki, organizm albo nie może rozwinąć się prawidłowo, albo nie jest żywotny lubpłodny. Jednak pewna część mutacji jest pozytywna dla organizmu, może się okazać, że wdanych warunkach środowiskowych zmieniona forma genu umożliwia dłuższe życie lubintensywniejszy rozród. Spontaniczne mutacje powodują zwiększenie liczby możliwychodmian danego programu genetycznego gatunku. To „przebieranie” w genach Darwin nazwałdoborem naturalnym.Dobór naturalny eliminuje formy mniej skutecznie przeżywające irozmnażające się powodując tym samym zmniejszenie różnorodności puli genowej [Weiner,2003].W naturalnych populacjach rozmnażających się płciowo mutacje nie odgrywająwiększej roli, natomiast ważnym czynnikiem wpływającym na zróżnicowanie ich puligenowych sąmigracjez genetycznie różnych grup. Poprzez migracje lub kojarzenie sięosobników następuje mieszanie się genów pochodzących z pul genowych różnych populacji.Intensywny przepływ genów powoduje wzrost podobieństwa genetycznego różnychpopulacji, zaś zróżnicowanie puli genowej w obrębie jednej populacji. Przepływ genów niemoże odbywać się między populacjami różnych gatunków, gdyż istnieje między nimi izolacjarozrodcza.Dryf genetycznyjest wyraźniej widoczny w małych populacjach. Zachodzi, ponieważistnieje element losowości w przekazywaniu genów z pokolenia na pokolenie. Nie wszystkieosobniki biorą udział w rozrodzie, nie wszystkie wytworzone gamety dadzą początek nowymTekst pochodzi z książki T. Poskrobko i in.Ochrona biosfery,i jest chroniony prawem autorskim oraz majątkowym.osobnikom. W dużych populacjach efekty wynikające z losowości łączenia się gamet znosząsię nawzajem. Jeśli w potomstwie jednej pary rodziców jakiś genotyp jest reprezentowany zezbyt dużą częstością, w potomstwie innych będzie on reprezentowany ze zbyt małą isumaryczny efekt zostanie w ten sposób zniwelowany. Efektem dryfu genetycznego możebyć utrata niektórych genotypów z puli genowej populacji, aż do sytuacji, kiedy pozostaniejeden genotyp. Skutkiem tego jest zmniejszanie się różnorodności genetycznej [Mackenzieiin., 2002].U organizmów rozmnażających się bezpłciowo zróżnicowanie genetyczne osobnikówjest prostą konsekwencja procesu mutacji i selekcji.5.2. Zagrożenia różnorodności biologicznejTempo zanikania gatunków jest obecnie prawdopodobnie największe od czasów, kiedywyginęły dinozaury. Wielu badaczy twierdzi, że każdego roku ginie kilka tysięcy gatunków.Jedne gatunki giną, inne powstają. Jest całkiem możliwe, że w obecnych czasach żyje ichwięcej niż kiedykolwiek przedtem w historii Ziemi. Z badań geologicznych wynika, że nakuli ziemskiej przynajmniej 5 razy dochodziło do wielkich katastrof pociągających za sobąmasowe wymieranie gatunków. Podczas takiej katastrofy 250 mln lat temu, w okresiepermskim, wyginęło 90% gatunków żyjących w morzach, z kolei 65 mln lat temu, w okresiekredowym, doszło do katastrofy, która zakończyła panowanie gadów na Ziemi i pochłonęłaokoło dwie trzecie wszystkich gatunków. Teraz, jak ostrzegają naukowcy, jesteśmy u proguszóstego epizodu masowego wymierania gatunków. W tym przypadku winą w dużym stopniuobarczony będzie człowiek, za złe gospodarowanie środowiskiem [Sarul,Sienkiewicz, 2002].Liczbę rozpoznanych wymarłych oraz zagrożonych gatunków flory i fauny w Polsceprezentują tabele 5.1.Tabela 5.1.Liczba wymarłych i zagrożonych gatunków flory w PolsceLiczba gatunków:Grupy systematycznezagrożonychogółemwymarłych izagrożonychwymierającychnarażonychrzadkicho nieokreślonymzagrożeniuOgółemGlonyŚluzowcePorostyWątrobowceMchyRośliny naczyniowe25632568860250136418228292460-44047021-18026175458484-12054514271893131271429146563295111554136Źródło:Lista roślin zagrożonych w Polsce,Instytut Botaniki im. W. Szafera PAN, Kraków 1992.Czynniki warunkujące stan i zachowanie różnorodności biologicznej możnarozpatrywać w dwóch grupach, tj.: jako czynniki przyrodnicze i antropogenne.Obecnie ilość wymierania różnych gatunków roślin i zwierząt, z przyczynantropogenicznych, jest tysiąckrotnie większa niż naturalnych. Intensywny rozwój gospodarkiopartej na wykorzystaniu zasobów biologicznych stwarza, nieporównywalnie z innymiczynnikami rosnące zagrożenia życia biologicznego. [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Rroznorodnosci biologiczna, licencjat

Tematy