معلومة

2: التنوع البيولوجي - علم الأحياء


التنوع البيولوجي هو مصطلح واسع يشمل أي نوع من الاختلاف الموجود في النظم البيولوجية (الشكل 2.1). على الرغم من أننا نناقش التنوع البيولوجي بشكل شائع باعتباره تنوعًا في الأنواع التي تحتل نفس الموطن في نفس الوقت ، فإن الاختلاف موجود على جميع مستويات التنظيم البيولوجي. الجنس الذي يحتوي على العديد من الأنواع سيكون له تنوع أعلى من الجنس الذي يحتوي على أنواع قليلة فقط. وينطبق الشيء نفسه على الأسرة التي تضم العديد من الأجناس ، وهو ترتيب يشمل العديد من العائلات ، والفصل الذي يتضمن العديد من الأوامر ، والشعبة التي تتضمن العديد من الفئات ، ومملكة تتضمن العديد من الشعب. وبالمثل ، يقال إن الأنواع التي تظهر مجموعة متنوعة من الأنماط الجينية لديها أعلى التنوع الجيني من الأنواع ذات الاختلاف المحدود في الأنماط الجينية. أيضًا ، هناك نمط وراثي واحد يعرض مجموعة متنوعة من الأنماط الظاهرية (يطلق عليه الليونة) لديها تنوع أعلى من النمط الوراثي الذي ينتج عنه نمط ظاهري واحد فقط.


الشكل ( PageIndex {1} ): رسم تخطيطي لحجم ونوع التنوع المعروض على مستويات مختلفة.
يركز هذا القسم على تنوع الأنواع. الشكل بواسطة L Gerhart-Barley

  • 2.1 مفاهيم الأنواع
    يتطلب قياس تنوع الأنواع تطوير تعريف للأنواع. لا نتوقع أن يكون جميع أعضاء النوع متطابقين ، لذلك يجب أن نفكر في حجم وأنواع الاختلافات بين الأفراد التي ستقودنا إلى اعتبارهم أعضاء في أنواع مختلفة. وبالتالي ، فإن مفهوم الأنواع هو تعريف عملي للأنواع و / أو منهجية لتحديد ما إذا كان كائنان أعضاء في نفس النوع أم لا. في هذا القسم ، سننظر في مفهوم ثلاثة أنواع
  • 2.2 قياس تنوع الأنواع
    كيف نقيس تنوع الأنواع داخل الموطن؟ كيف نقارن التنوع عبر أنواع مختلفة من الموائل التي تحتوي على أعداد وأنواع مختلفة جدًا من الكائنات الحية؟ هناك العديد من النماذج الرياضية التي تم تطويرها لتقدير تنوع الأنواع في الموائل المختلفة. بينما تختلف هذه النماذج في الطريقة الدقيقة لتقدير التنوع ، إلا أنها تشتمل جميعها على مكونين مهمين: ثراء الأنواع وتساوي الأنواع.
  • 2.3 أنماط التنوع البيولوجي العالمي
    لا يتم توزيع التنوع البيولوجي بالتساوي في جميع أنحاء الأرض ؛ تحتوي بعض خطوط العرض والنظم الإيكولوجية والمناطق على تنوع أكثر من غيرها. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على عدد الأنواع التي يدعمها نظام بيئي معين وتؤدي هذه العوامل إلى أنماط التنوع التي يمكن التنبؤ بها في جميع أنحاء العالم.
  • 2.4 المناخ العالمي والتنوع البيولوجي
    يصف مناخ المنطقة متوسط ​​الظروف الجوية (درجة الحرارة وهطول الأمطار) التي تعاني منها تلك المنطقة ومدى اختلاف هذه الظروف عبر الفصول والسنوات. يختلف المناخ عن الطقس في ذلك الطقس هو الظروف الجوية في أي لحظة معينة بينما المناخ هو المتوسطات أو الأنماط أو الاتجاهات طويلة الأجل. تمت مناقشة هذا التمييز بمزيد من التفصيل في الفصل الخاص بتغير المناخ.
  • 2.5 التاريخ الجيولوجي والتنوع البيولوجي للأرض
    هناك تأثير عالمي آخر على التنوع البيولوجي يتعلق بأنماط الاتصال الجغرافي والعزلة بين المناطق عبر تاريخ الأرض. تذكر أن قشرة الأرض ليست قطعة واحدة موحدة ، ولكنها بدلاً من ذلك تنقسم إلى عدة قطع تسمى الصفائح التكتونية (الشكل 2.3.10). هذه اللوحات متحركة (ممثلة بالأسهم الموجودة على الخريطة) وبالتالي لم يتم تحديد موقعها دائمًا في نفس المكان الذي توجد فيه اليوم.
  • 2.6 الطبوغرافيا الإقليمية والتنوع البيولوجي
    في هذا القسم ، سننظر في التأثيرات الإقليمية للتضاريس ، والبنية المادية للمناظر الطبيعية ، بما في ذلك الجبال والوديان وما إلى ذلك.
  • 2.7 قيمة التنوع البيولوجي
    تعد الأنماط العالمية والمستويات العامة للتنوع البيولوجي مهمة لأسباب متنوعة. يستفيد البشر بشكل مباشر وغير مباشر من التنوع البيولوجي بعدة طرق.

21.2 التهديدات التي يتعرض لها التنوع البيولوجي

إن التهديد الأساسي للتنوع البيولوجي على هذا الكوكب ، وبالتالي تهديد رفاهية الإنسان ، هو مزيج من النمو السكاني والموارد التي يستخدمها هؤلاء السكان. يحتاج السكان البشريون إلى موارد للبقاء والنمو ، ويتم إزالة هذه الموارد بشكل غير مستدام من البيئة. أكبر ثلاثة تهديدات مباشرة للتنوع البيولوجي هي فقدان الموائل ، والإفراط في الحصاد ، وإدخال الأنواع الغريبة. أول اثنين من هذه هي نتيجة مباشرة للنمو السكاني البشري واستخدام الموارد. والثالث ناتج عن زيادة التنقل والتجارة. السبب الرئيسي الرابع للانقراض ، تغير المناخ بفعل الإنسان (من صنع الإنسان) ، لم يكن له تأثير كبير بعد ، ولكن من المتوقع أن يصبح مهمًا خلال هذا القرن. يعد تغير المناخ العالمي أيضًا نتيجة لاحتياجات السكان من الطاقة واستخدام الوقود الأحفوري لتلبية تلك الاحتياجات (الشكل 21.7). القضايا البيئية ، مثل التلوث السام ، لها تأثيرات مستهدفة محددة على الأنواع ، ولكن لا يُنظر إليها عمومًا على أنها تهديدات بحجم الأخريات.

فقدان الموائل

يعتمد البشر على التكنولوجيا لتعديل بيئتهم واستبدال بعض الوظائف التي كان يؤديها النظام البيئي الطبيعي. الأنواع الأخرى لا تستطيع القيام بذلك. القضاء على موطنها - سواء كانت غابة أو شعاب مرجانية أو أرض عشبية أو نهر متدفق - سيقتل الأفراد في الأنواع. قم بإزالة الموطن بأكمله داخل نطاق نوع ما ، وما لم تكن واحدة من الأنواع القليلة التي تعمل بشكل جيد في البيئات التي بناها الإنسان ، فسوف تنقرض الأنواع. تسارع تدمير الإنسان للموائل (تشير الموائل عمومًا إلى جزء النظام البيئي الذي يتطلبه نوع معين) في النصف الأخير من القرن العشرين. ضع في اعتبارك التنوع البيولوجي الاستثنائي لسومطرة: فهي موطن لنوع واحد من إنسان الغاب ، وهو نوع من الأفيال المهددة بالانقراض ، ونمر سومطرة ، ولكن نصف غابات سومطرة قد اختفت الآن. فقدت جزيرة بورنيو المجاورة ، موطن الأنواع الأخرى من إنسان الغاب ، مساحة مماثلة من الغابات. يستمر فقدان الغابات في المناطق المحمية في بورنيو. تم إدراج قرد الأورانجوتان في بورنيو على أنه مهدد بالانقراض من قبل الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة (IUCN) ، ولكنه ببساطة أكثر الأنواع وضوحًا من بين آلاف الأنواع التي لن تنجو من اختفاء غابات بورنيو. تتم إزالة الغابات من أجل الأخشاب ولزراعة مزارع زيت النخيل (الشكل 21.8). يستخدم زيت النخيل في العديد من المنتجات بما في ذلك المنتجات الغذائية ومستحضرات التجميل والديزل الحيوي في أوروبا. كان تقدير لخمس سنوات من فقدان الغطاء الحرجي العالمي للسنوات من 2000 إلى 2005 هو 3.1 في المائة. حدثت خسارة كبيرة (2.4 في المائة) في المناطق المدارية الرطبة حيث يكون فقدان الغابات في المقام الأول من استخراج الأخشاب. تمثل هذه الخسائر بالتأكيد أيضًا انقراض الأنواع الفريدة في تلك المناطق.

اتصال يومي

منع تدمير الموائل بخيارات حكيمة من الأخشاب

لا يتصور معظم المستهلكين أن منتجات تحسين المنزل التي يشترونها قد تساهم في فقدان الموائل وانقراض الأنواع. ومع ذلك ، فإن سوق الأخشاب الاستوائية التي يتم حصادها بشكل غير قانوني ضخم ، وغالبًا ما تجد المنتجات الخشبية نفسها في بناء متاجر الإمدادات في الولايات المتحدة. أحد التقديرات هو أن 10 في المائة من تيار الأخشاب المستوردة في الولايات المتحدة ، وهي أكبر مستهلك للمنتجات الخشبية في العالم ، يُحتمل أن يتم قطعه بشكل غير قانوني. في عام 2006 ، بلغ هذا 3.6 مليار دولار من المنتجات الخشبية. يتم استيراد معظم المنتجات غير القانونية من دول تعمل كوسطاء وليست منشئ الخشب.

كيف يمكن تحديد ما إذا كان منتج خشبي ، مثل الأرضيات ، قد تم حصاده بشكل مستدام أو حتى بشكل قانوني؟ يصادق مجلس رعاية الغابات (FSC) على منتجات الغابات التي يتم حصادها بشكل مستدام ، وبالتالي فإن البحث عن شهاداتها على الأرضيات ومنتجات الأخشاب الصلبة الأخرى هو إحدى الطرق لضمان عدم أخذ الخشب بشكل غير قانوني من غابة استوائية. تنطبق الشهادة على منتجات محددة ، وليس على منتج قد لا تكون بعض منتجات المنتجين حاصلة على شهادة بينما يتم اعتماد منتجات أخرى. هناك شهادات أخرى غير FSC ، ولكن يتم تشغيلها من قبل شركات الأخشاب مما يؤدي إلى تضارب في المصالح. نهج آخر هو شراء أنواع الأخشاب المحلية. في حين أنه سيكون من الرائع وجود قائمة بالأخشاب القانونية مقابل الأخشاب غير القانونية ، إلا أن الأمر ليس بهذه البساطة. تختلف قوانين قطع الأشجار وإدارة الغابات من بلد إلى آخر ، وقد يكون ما هو غير قانوني في بلد ما قانونيًا في بلد آخر. أين وكيف يتم حصاد المنتج وما إذا كانت الغابة التي يأتي منها يتم الحفاظ عليها بشكل مستدام كل العوامل فيما إذا كان المنتج الخشبي سيتم اعتماده من قبل FSC أم لا. من الجيد دائمًا طرح أسئلة حول مصدر منتج الخشب وكيف يعرف المورد أنه تم حصاده بشكل قانوني.

يمكن أن يؤثر تدمير الموائل على النظم البيئية بخلاف الغابات. الأنهار والجداول هي أنظمة بيئية مهمة وغالبا ما تكون هدفا لتعديل الموائل من خلال البناء ومن بناء السدود أو إزالة المياه. يؤثر سد الأنهار على التدفقات والوصول إلى جميع أجزاء النهر. يمكن أن يؤدي تغيير نظام التدفق إلى تقليل أو القضاء على التجمعات التي تتكيف مع التغيرات الموسمية في التدفق. على سبيل المثال ، تم تعديل ما يقدر بنحو 91 في المائة من أطوال الأنهار في الولايات المتحدة بإقامة السدود أو تعديلات البنوك. شهدت العديد من أنواع الأسماك في الولايات المتحدة ، وخاصة الأنواع النادرة أو الأنواع ذات التوزيع المحدود ، انخفاضًا بسبب بناء السدود النهرية وفقدان الموائل. أكدت الأبحاث أن أنواع البرمائيات التي يجب أن تقوم بأجزاء من دورات حياتها في كل من الموائل المائية والبرية معرضة بشكل أكبر لخطر الانخفاض والانقراض السكاني بسبب زيادة احتمال ضياع أحد موائلها أو الوصول فيما بينها. هذا مصدر قلق خاص لأن البرمائيات كانت تتناقص في أعدادها وتنقرض بسرعة أكبر من العديد من المجموعات الأخرى لمجموعة متنوعة من الأسباب المحتملة.

الإفراط في الحصاد

يمثل الحصاد الجائر تهديدًا خطيرًا للعديد من الأنواع ، ولكن بشكل خاص للأنواع المائية. هناك العديد من الأمثلة على مصايد الأسماك الخاضعة للتنظيم (بما في ذلك صيد الثدييات البحرية وحصاد القشريات والأنواع الأخرى) التي يرصدها علماء مصايد الأسماك والتي انهارت مع ذلك. تعتبر مصايد سمك القد في غرب المحيط الأطلسي أكبر انهيار حدث مؤخرًا. في حين كانت مصايد الأسماك منتجة بشكل كبير لمدة 400 عام ، أدى إدخال سفن الصيد الحديثة في المصانع في الثمانينيات والضغط على مصايد الأسماك إلى جعلها غير مستدامة. أسباب انهيار مصايد الأسماك هي أسباب اقتصادية وسياسية في نفس الوقت. تتم إدارة معظم مصايد الأسماك كمورد مشترك ، ومتاح لأي شخص يرغب في الصيد ، حتى عندما تقع منطقة الصيد داخل المياه الإقليمية للبلد. تخضع الموارد المشتركة لضغوط اقتصادية تُعرف باسم مأساة المشاعات ، حيث لا يكون لدى الصيادين دافع كبير لممارسة ضبط النفس في حصاد مصايد الأسماك عندما لا يمتلكون المصايد. النتيجة العامة لحصاد الموارد المشتركة هي الإفراط في استغلالها. في حين يتم تنظيم مصايد الأسماك الكبيرة لمحاولة تجنب هذا الضغط ، إلا أنها لا تزال موجودة في الخلفية. يتفاقم هذا الاستغلال المفرط عندما يكون الوصول إلى مصايد الأسماك مفتوحًا وغير منظم وعندما تمنح التكنولوجيا الصيادين القدرة على الإفراط في الصيد. في عدد قليل من مصايد الأسماك ، يكون النمو البيولوجي للمورد أقل من النمو المحتمل للأرباح المحققة من الصيد إذا تم استثمار ذلك الوقت والمال في مكان آخر. في هذه الحالات - الحيتان مثال - ستقود القوى الاقتصادية نحو صيد السكان إلى الانقراض.

المفاهيم في العمل

استكشف خريطة تفاعلية لخدمة الأسماك والحياة البرية بالولايات المتحدة للموائل الحرجة للأنواع المهددة بالانقراض والمهددة بالانقراض في الولايات المتحدة. للبدء ، حدد "زيارة مصمم الخرائط عبر الإنترنت".

بالنسبة للجزء الأكبر ، فإن انقراض مصايد الأسماك لا يعادل الانقراض البيولوجي - نادرًا ما يتم صيد آخر سمكة أحد الأنواع من المحيط. ولكن هناك بعض الحالات التي يكون فيها الانقراض الحقيقي أمرًا محتملاً. تنمو أعداد الحيتان ببطء وتتعرض لخطر الانقراض التام من خلال الصيد. أيضًا ، هناك بعض أنواع أسماك القرش ذات التوزيعات المحدودة والمعرضة لخطر الانقراض. الهامور هو مجموعة أخرى من الأسماك بطيئة النمو بشكل عام والتي تشمل في منطقة البحر الكاريبي عددًا من الأنواع المعرضة لخطر الانقراض بسبب الصيد الجائر.

الشعاب المرجانية هي أنظمة إيكولوجية بحرية شديدة التنوع وتواجه مخاطر من عدة عمليات. الشعاب المرجانية هي موطن لثلث أنواع الأسماك البحرية في العالم - حوالي 4000 نوع - على الرغم من أنها تشكل واحد في المائة فقط من الموائل البحرية. معظم أحواض الأحياء المائية المنزلية تحتوي على أنواع من الشعاب المرجانية هي كائنات حية مصيدة برية - وليست كائنات مستزرعة. على الرغم من أنه لا يُعرف أن الأنواع البحرية قد انقرضت بسبب تجارة الحيوانات الأليفة ، إلا أن هناك دراسات تظهر أن مجموعات بعض الأنواع قد انخفضت استجابة للحصاد ، مما يشير إلى أن الحصاد ليس مستدامًا عند تلك المستويات. هناك أيضًا مخاوف بشأن تأثير تجارة الحيوانات الأليفة على بعض الأنواع الأرضية مثل السلاحف والبرمائيات والطيور والنباتات وحتى إنسان الغاب.

المفاهيم في العمل

شاهد مقطع فيديو موجزًا ​​يناقش دور النظم البيئية البحرية في دعم رفاهية الإنسان وتدهور النظم البيئية للمحيطات.

لحم بوش هو المصطلح العام المستخدم لوصف الحيوانات البرية المقتولة من أجل الغذاء. يُمارس الصيد في جميع أنحاء العالم ، ولكن يُعتقد أن ممارسات الصيد ، لا سيما في إفريقيا الاستوائية وأجزاء من آسيا ، تهدد العديد من الأنواع بالانقراض. تقليديا ، كان يتم اصطياد لحوم الطرائد في أفريقيا لإطعام العائلات مباشرة ، ومع ذلك ، فإن التسويق التجاري الأخير لهذه الممارسة أصبح الآن متاحًا في متاجر البقالة ، مما أدى إلى زيادة معدلات الحصاد إلى مستوى غير مستدام. بالإضافة إلى ذلك ، أدى النمو السكاني البشري إلى زيادة الحاجة إلى الأطعمة البروتينية التي لا يتم تلبيتها من الزراعة. الأنواع المهددة بتجارة لحوم الأدغال هي في الغالب ثدييات بما في ذلك العديد من القرود والقردة الكبيرة التي تعيش في حوض الكونغو.

الأنواع الغريبة

الأنواع الغريبة هي الأنواع التي أدخلها البشر عن قصد أو عن غير قصد في نظام بيئي لم تتطور فيه. أدى نقل البشر والبضائع ، بما في ذلك النقل المتعمد للكائنات من أجل التجارة ، إلى زيادة كبيرة في إدخال الأنواع في النظم الإيكولوجية الجديدة. تكون هذه المقدمات الجديدة أحيانًا على مسافات تفوق بكثير قدرة الأنواع على السفر بنفسها وخارج نطاق الحيوانات المفترسة الطبيعية للأنواع.

من المحتمل أن تفشل معظم عمليات إدخال الأنواع الغريبة بسبب قلة عدد الأفراد الذين تم إدخالهم أو ضعف التكيف مع النظام البيئي الذي يدخلونه. ومع ذلك ، فإن بعض الأنواع لها خصائص يمكن أن تجعلها ناجحة بشكل خاص في نظام بيئي جديد. غالبًا ما تمر هذه الأنواع الغريبة بزيادات كبيرة في عدد السكان في موطنها الجديد وتعيد ضبط الظروف البيئية في البيئة الجديدة ، مما يهدد الأنواع الموجودة هناك. عندما يحدث هذا ، تصبح الأنواع الغريبة أيضًا من الأنواع الغازية. يمكن أن تهدد الأنواع الغازية الأنواع الأخرى من خلال التنافس على الموارد أو الافتراس أو المرض.

المفاهيم في العمل

استكشف قاعدة البيانات العالمية التفاعلية للأنواع الغريبة أو الغازية.

البحيرات والجزر معرضة بشكل خاص لمخاطر الانقراض من الأنواع المدخلة. في بحيرة فيكتوريا ، كان الإدخال المتعمد لسمك الفرخ النيلي مسؤولاً إلى حد كبير عن انقراض حوالي 200 نوع من البلطي. أدى الإدخال العرضي لأفعى الشجرة البنية عبر الطائرات (الشكل 21.9) من جزر سليمان إلى غوام في عام 1950 إلى انقراض ثلاثة أنواع من الطيور وثلاثة إلى خمسة أنواع من الزواحف المتوطنة في الجزيرة. العديد من الأنواع الأخرى لا تزال مهددة. ثعبان الشجرة البني ماهر في استغلال وسائل النقل البشري كوسيلة للهجرة حتى أنه تم العثور عليه على متن طائرة قادمة إلى كوربوس كريستي ، تكساس. مطلوب اليقظة المستمرة من جانب أفراد المطارات والعسكرية والتجارية لمنع الثعبان من الانتقال من غوام إلى جزر أخرى في المحيط الهادئ ، وخاصة هاواي. لا تشكل الجزر مساحة كبيرة من الأرض على الكرة الأرضية ، لكنها تحتوي على عدد غير متناسب من الأنواع المتوطنة بسبب عزلها عن أسلاف البر الرئيسي.

حدثت العديد من عمليات إدخال الأنواع المائية ، سواء البحرية أو المياه العذبة ، عندما قامت السفن بإلقاء مياه الصابورة المأخوذة في ميناء المنشأ إلى المياه في ميناء الوصول. يتم ضخ المياه من ميناء المنشأ في صهاريج على متن سفينة خالية من البضائع لزيادة الاستقرار. يتم سحب المياه من المحيط أو مصب الميناء وتحتوي عادة على كائنات حية مثل أجزاء النبات أو الكائنات الحية الدقيقة أو البيض أو اليرقات أو الحيوانات المائية. ثم يتم ضخ المياه قبل أن تأخذ السفينة البضائع في ميناء الوجهة ، والتي قد تكون في قارة مختلفة. تم إدخال بلح البحر الوحشي إلى منطقة البحيرات العظمى من أوروبا قبل عام 1988 في صابورة السفن. لقد كلف بلح البحر الحمار الوحشي في منطقة البحيرات العظمى الصناعة ملايين الدولارات في تكاليف التنظيف للحفاظ على مآخذ المياه والمرافق الأخرى. لقد غير بلح البحر أيضًا بيئة البحيرات بشكل كبير. إنها تهدد مجموعات الرخويات الأصلية ، ولكنها استفادت أيضًا من بعض الأنواع ، مثل سمولموث باس. بلح البحر عبارة عن مغذيات ترشيح وقد حسنت بشكل كبير من وضوح المياه ، مما سمح بدوره للنباتات المائية بالنمو على طول الشواطئ ، مما وفر مأوى للأسماك الصغيرة حيث لم تكن موجودة من قبل. السلطعون الأخضر الأوروبي ، كارسينوس ميناس، تم تقديمه إلى خليج سان فرانسيسكو في أواخر التسعينيات ، على الأرجح في مياه صابورة السفن ، وانتشر شمالًا على طول الساحل إلى واشنطن. تم العثور على السرطانات للحد بشكل كبير من وفرة المحار المحلي وسرطان البحر مع الزيادات الناتجة في فريسة السرطانات المحلية.

يمكن أن تكون الأنواع الغريبة الغازية أيضًا كائنات مرضية. يبدو الآن أن الانخفاض العالمي في أنواع البرمائيات التي تم التعرف عليها في التسعينيات ناتج في جزء منه عن الفطريات Batrachochytrium dendrobatidis، الذي يسبب مرض الفطريات الفطرية (الشكل 21.10). هناك أدلة على أن الفطريات موطنها إفريقيا وربما تكون قد انتشرت في جميع أنحاء العالم عن طريق نقل أنواع المختبرات والحيوانات الأليفة شائعة الاستخدام: الضفدع الأفريقي المخالب ، Xenopus laevis. قد يكون علماء الأحياء أنفسهم مسؤولين عن نشر هذا المرض في جميع أنحاء العالم. ضفدع أمريكا الشمالية ، رنا كاتسبيانا، الذي تم تقديمه أيضًا على نطاق واسع كحيوان غذائي ولكنه يفلت بسهولة من الأسر ، ينجو من معظم الإصابات ب. dendrobatidis ويمكن أن تكون بمثابة خزان للمرض.

تشير الدلائل المبكرة إلى وجود عامل مرض فطري آخر ، جيوميسيس المدمرة، الذي تم إدخاله من أوروبا هو المسؤول عن متلازمة الأنف الأبيض ، التي تصيب الخفافيش في سبات الكهوف في شرق أمريكا الشمالية وانتشرت من نقطة منشأ في غرب ولاية نيويورك (الشكل 21.11). لقد قضى المرض على أعداد الخفافيش ويهدد بانقراض الأنواع المدرجة بالفعل على أنها مهددة بالانقراض: خفاش إنديانا ، ميوتيس سوداليس، وربما الخفاش ذو الأذنين الكبيرة في فرجينيا ، Corynorhinus townendii virginianus. كيف تم إدخال الفطر غير معروف ، ولكن أحد الافتراضات المنطقية هو أن الكهوف الترفيهية جلبت الفطريات عن غير قصد على الملابس أو المعدات من أوروبا.

تغير المناخ

يُعترف بتغير المناخ ، وعلى وجه التحديد اتجاه الاحترار البشري المنشأ الجاري حاليًا ، باعتباره تهديدًا رئيسيًا للانقراض ، لا سيما عندما يقترن بتهديدات أخرى مثل فقدان الموائل. لوحظ الاحترار البشري المنشأ للكوكب ويفترض أن يستمر بسبب الانبعاث الماضي والمستمر لغازات الدفيئة ، في المقام الأول ثاني أكسيد الكربون والميثان ، في الغلاف الجوي بسبب حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات. تقلل هذه الغازات من درجة قدرة الأرض على إشعاع الطاقة الحرارية الناتجة عن ضوء الشمس الذي يدخل الغلاف الجوي. التغييرات في توازن المناخ والطاقة الناتجة عن زيادة غازات الدفيئة معقدة ويعتمد فهمنا لها على التنبؤات الناتجة عن نماذج الكمبيوتر التفصيلية. يتفق العلماء بشكل عام على أن الاتجاه الحالي لارتفاع درجات الحرارة يسببه البشر ، وتشمل بعض التأثيرات المحتملة تغيرات مناخية خطيرة وخطيرة في العقود القادمة. ومع ذلك ، لا يزال هناك جدل ونقص في فهم نتائج محددة. يختلف العلماء حول الحجم المحتمل للتأثيرات على معدلات الانقراض ، مع تقديرات تتراوح من 15 إلى 40 في المائة من الأنواع الملتزمة بالانقراض بحلول عام 2050. يتفق العلماء على أن تغير المناخ سيغير المناخات الإقليمية ، بما في ذلك أنماط هطول الأمطار والثلوج ، مما يجعل الموائل أقل استضافة للأنواع التي تعيش فيها. سوف يغير اتجاه الاحترار المناخات الباردة نحو القطبين الشمالي والجنوبي ، مما يجبر الأنواع على التحرك وفقًا لمعاييرها المناخية المتكيفة ، ولكن أيضًا لمواجهة فجوات الموائل على طول الطريق. ستفرض نطاقات التحول أنظمة تنافسية جديدة على الأنواع لأنها تجد نفسها على اتصال بأنواع أخرى غير موجودة في نطاقها التاريخي. أحد هذه الأنواع غير المتوقعة هو الاتصال بين الدببة القطبية والدببة الرمادية. في السابق ، كان لهذين النوعين نطاقات منفصلة. الآن ، نطاقاتهم متداخلة وهناك حالات موثقة لهذين النوعين من التزاوج وإنتاج ذرية قابلة للحياة. يؤدي تغير المناخ أيضًا إلى التخلص من التكيفات الدقيقة في التوقيت التي يتعين على الأنواع أن تتناسب مع الموارد الغذائية الموسمية وأوقات التكاثر. لقد وثق العلماء بالفعل العديد من حالات عدم التطابق المعاصرة مع التحولات في توافر الموارد وتوقيتها.

يتم بالفعل ملاحظة تحولات النطاق: على سبيل المثال ، في المتوسط ​​، تحركت نطاقات أنواع الطيور الأوروبية 91 كم (56.5 ميل) شمالًا. اقترحت الدراسة نفسها أن التحول الأمثل بناءً على اتجاهات الاحترار كان ضعف تلك المسافة ، مما يشير إلى أن السكان لا يتحركون بسرعة كافية. كما لوحظت تغيرات في النطاق في النباتات ، والفراشات ، والحشرات الأخرى ، وأسماك المياه العذبة ، والزواحف ، والبرمائيات ، والثدييات.

سترتفع التدرجات المناخية أيضًا إلى الجبال ، مما يؤدي في النهاية إلى ازدحام الأنواع الأعلى في الارتفاع والقضاء على الموائل لتلك الأنواع التي تتكيف مع أعلى الارتفاعات. سوف تختفي بعض المناخات تمامًا. يبدو أن معدل الاحترار يتسارع في القطب الشمالي ، وهو ما يُعترف به باعتباره تهديدًا خطيرًا لمجموعات الدببة القطبية التي تتطلب الجليد البحري لاصطياد الفقمة خلال أشهر الشتاء: الفقمة هي المصدر الوحيد للبروتين المتاح للدببة القطبية. حدث اتجاه نحو تناقص تغطية الجليد البحري منذ أن بدأت عمليات المراقبة في منتصف القرن العشرين. معدل الانخفاض الملحوظ في السنوات الأخيرة أكبر بكثير مما توقعته النماذج المناخية سابقًا (الشكل 21.12).

أخيرًا ، سيؤدي الاحترار العالمي إلى رفع مستويات المحيطات بسبب ذوبان المياه من الأنهار الجليدية والحجم الأكبر الذي تحتله المياه الأكثر دفئًا. ستغرق الشواطئ ، مما يقلل من حجم الجزيرة ، مما سيكون له تأثير على بعض الأنواع ، وسيختفي عدد من الجزر تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الذوبان التدريجي وما تلاه من إعادة تجميد للأقطاب والأنهار الجليدية والجبال المرتفعة - وهي دورة وفرت المياه العذبة للبيئات لعدة قرون - سوف تتغير. هذا يمكن أن يؤدي إلى وفرة من المياه المالحة ونقص في المياه العذبة.


47.2 أهمية التنوع البيولوجي في حياة الإنسان

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • تحديد فوائد التنوع الكيميائي للبشر
  • تحديد مكونات التنوع البيولوجي التي تدعم الزراعة البشرية
  • وصف خدمات النظام البيئي

قد لا يكون من الواضح سبب قلق علماء الأحياء بشأن فقدان التنوع البيولوجي. عندما يُنظر إلى فقدان التنوع البيولوجي على أنه انقراض حمامة الراكب وطائر الدودو وحتى الماموث الصوفي ، فقد يبدو أن الخسارة عاطفية. لكن هل الخسارة مهمة عمليًا لرفاهية الجنس البشري؟ من منظور التطور والإيكولوجيا ، فإن فقدان نوع معين ليس مهمًا (ومع ذلك ، يجب أن نلاحظ أن فقدان الأنواع الأساسية يمكن أن يؤدي إلى كارثة بيئية). الانقراض هو جزء طبيعي من التطور الكبير. لكن ال معدل الانقراض المتسارع يترجم إلى فقدان عشرات الآلاف من الأنواع خلال حياتنا ، ومن المحتمل أن يكون له آثار دراماتيكية على رفاهية الإنسان من خلال انهيار النظم البيئية والتكاليف الإضافية للحفاظ على إنتاج الغذاء ، والهواء النظيف والماء ، وصحة الإنسان.

بدأت الزراعة بعد أن استقرت مجتمعات الصيد والجمع المبكرة لأول مرة في مكان واحد وعدلت بشكل كبير بيئتها المباشرة. جعل هذا التحول الثقافي من الصعب على البشر التعرف على اعتمادهم على الكائنات الحية غير المأهولة على الكوكب. يدرك علماء الأحياء أن الجنس البشري جزء لا يتجزأ من النظم البيئية ويعتمد عليها ، تمامًا كما تعتمد كل الأنواع الأخرى على هذا الكوكب. تعمل التكنولوجيا على تهدئة الظواهر المتطرفة للوجود ، ولكن في النهاية لا يمكن للجنس البشري أن يوجد بدون نظام بيئي داعم.

صحة الإنسان

تشير الدلائل الأثرية إلى أن البشر يستخدمون النباتات للأغراض الطبية منذ آلاف السنين. يُعتقد أن الوثيقة الصينية من حوالي 2800 قبل الميلاد هي أول حساب مكتوب للعلاجات العشبية ، وتحدث هذه الإشارات في جميع أنحاء السجل التاريخي العالمي. غالبًا ما تحتفظ المجتمعات الأصلية المعاصرة التي تعيش بالقرب من الأرض بمعرفة واسعة بالاستخدامات الطبية للنباتات التي تنمو في منطقتها. تنتج معظم النباتات مركبات نباتية ثانوية ، وهي سموم تستخدم لحماية النبات من الحشرات والحيوانات الأخرى التي تأكلها ، ولكن بعضها يعمل أيضًا كدواء.

تعترف العلوم الصيدلانية الحديثة أيضًا بأهمية هذه المركبات النباتية. من أمثلة الأدوية الهامة المشتقة من المركبات النباتية الأسبرين والكوديين والديجوكسين والأتروبين والفينكريستين (الشكل 47.8). تم اشتقاق العديد من الأدوية من المستخلصات النباتية ولكن يتم تصنيعها الآن. تشير التقديرات إلى أن 25 في المائة من الأدوية الحديثة تحتوي في وقت واحد على مستخلص نباتي واحد على الأقل. ربما انخفض هذا الرقم إلى حوالي 10 في المائة حيث تم استبدال المكونات النباتية الطبيعية بنسخ اصطناعية. المضادات الحيوية ، المسؤولة عن التحسينات غير العادية في الصحة وطول العمر في البلدان المتقدمة ، هي مركبات مشتقة إلى حد كبير من الفطريات والبكتيريا.

في السنوات الأخيرة ، أثارت سموم الحيوانات والسموم بحثًا مكثفًا لإمكاناتها الطبية. بحلول عام 2007 ، وافقت إدارة الغذاء والدواء على خمسة عقاقير تعتمد على السموم الحيوانية لعلاج أمراض مثل ارتفاع ضغط الدم والألم المزمن والسكري. تخضع خمسة عقاقير أخرى لتجارب سريرية ، وستة عقاقير على الأقل تُستخدم في بلدان أخرى. تأتي السموم الأخرى قيد التحقيق من الثدييات والثعابين والسحالي والعديد من البرمائيات والأسماك والقواقع والأخطبوطات والعقارب.

بصرف النظر عن تحقيق أرباح بمليارات الدولارات ، تعمل هذه الأدوية على تحسين حياة الناس. تبحث شركات الأدوية دائمًا عن مركبات جديدة صنعتها كائنات حية يمكن أن تعمل كأدوية. تشير التقديرات إلى أن ثلث البحث والتطوير الصيدلاني يتم إنفاقه على المركبات الطبيعية وأن حوالي 35 في المائة من الأدوية الجديدة التي تم طرحها في السوق بين عامي 1981 و 2002 مشتقة من مركبات طبيعية. سيتم تقليل فرص الأدوية الجديدة بما يتناسب بشكل مباشر مع اختفاء الأنواع.

التنوع الزراعي

منذ بداية الزراعة البشرية منذ أكثر من 10000 عام ، قامت المجموعات البشرية بتربية واختيار أنواع المحاصيل. تطابق هذا التنوع المحصولي مع التنوع الثقافي لمجموعات البشر شديدة التقسيم. على سبيل المثال ، تم تدجين البطاطس منذ حوالي 7000 عام في جبال الأنديز الوسطى في بيرو وبوليفيا. تنتمي البطاطس المزروعة في تلك المنطقة إلى سبعة أنواع ومن المحتمل أن يكون عدد الأصناف بالآلاف. حتى عاصمة الإنكا ماتشو بيتشو كان لديها العديد من الحدائق التي تزرع أنواعًا مختلفة من البطاطس. تم تربية كل نوع لتزدهر في ارتفاعات معينة وظروف التربة والمناخ. التنوع مدفوع بالمطالب المتنوعة للطوبوغرافيا ، والحركة المحدودة للناس ، والطلبات التي أوجدها تناوب المحاصيل لأنواع مختلفة ستعمل بشكل جيد في مختلف المجالات.

البطاطس ليست سوى مثال واحد للتنوع البشري. كل نبات وحيوان وفطر قام البشر بزراعته تم تربيته من أنواع أسلاف برية أصلية إلى أصناف متنوعة ناشئة عن متطلبات القيمة الغذائية والتكيف مع ظروف النمو ومقاومة الآفات.

تظهر البطاطس أيضًا مخاطر انخفاض تنوع المحاصيل. حدثت مجاعة البطاطس الأيرلندية المأساوية عندما أصبح الصنف الوحيد المزروع في أيرلندا عرضة لفحة البطاطس ، مما أدى إلى القضاء على المحصول بأكمله. أدى فقدان محصول البطاطس إلى مجاعة جماعية ووفيات مرتبطة بها لأكثر من مليون شخص ، فضلاً عن هجرة جماعية لما يقرب من مليوني شخص.

مقاومة الأمراض هي فائدة رئيسية للتنوع البيولوجي للمحاصيل ، ونقص التنوع في أنواع المحاصيل المعاصرة يحمل مخاطر مماثلة. يتعين على شركات البذور ، التي تعد مصدرًا لمعظم أنواع المحاصيل في البلدان المتقدمة ، أن تولد باستمرار أنواعًا جديدة لمواكبة تطور كائنات الآفات. ومع ذلك ، فقد شاركت شركات البذور هذه في انخفاض عدد الأصناف المتاحة لأنها تركز على بيع أصناف أقل في مناطق أكثر من العالم.

تعتمد القدرة على إنشاء أصناف محاصيل جديدة على تنوع الأصناف المتاحة وإمكانية الوصول إلى الأشكال البرية المتعلقة بنبات المحاصيل. غالبًا ما تكون هذه الأشكال البرية مصدرًا للمتغيرات الجينية الجديدة التي يمكن تربيتها باستخدام الأصناف الموجودة لإنشاء أصناف ذات سمات جديدة. فقدان الأنواع البرية المرتبطة بمحصول ما سيعني فقدان القدرة على تحسين المحاصيل. يضمن الحفاظ على التنوع الجيني للأنواع البرية المتعلقة بالأنواع المستأنسة إمداداتنا الغذائية المستمرة.

منذ عشرينيات القرن الماضي ، حافظت إدارات الزراعة الحكومية على بنوك البذور لأصناف المحاصيل كوسيلة للحفاظ على تنوع المحاصيل. هذا النظام به عيوب لأنه ، بمرور الوقت ، يتم فقدان بنوك البذور من خلال الحوادث ، ولا توجد طريقة لاستبدالها. في عام 2008 ، بدأ قبو سفالبارد العالمي للبذور (الشكل 47.9) في تخزين البذور من جميع أنحاء العالم كنظام احتياطي لبنوك البذور الإقليمية. إذا قام بنك البذور الإقليمي بتخزين أصناف متنوعة في سفالبارد ، فيمكن استبدال الخسائر من سفالبارد. يتم الحفاظ على الظروف داخل القبو في درجة حرارة ورطوبة مثالية لبقاء البذور ، ولكن الموقع العميق تحت الأرض للقبو في القطب الشمالي يعني أن فشل أنظمة القبو لن يضر بالظروف المناخية داخل القبو.

اتصال مرئي

يقع Svalbard Global Seed Vault في جزيرة Spitsbergen في النرويج ، والتي تتمتع بمناخ القطب الشمالي. لماذا قد يكون مناخ القطب الشمالي مفيدًا لتخزين البذور؟

نجاح المحاصيل يعتمد إلى حد كبير على جودة التربة. على الرغم من أن بعض أنواع التربة الزراعية تُعقم باستخدام الزراعة المثيرة للجدل والمعالجات الكيميائية ، إلا أن معظمها يحتوي على تنوع هائل من الكائنات الحية التي تحافظ على دورات المغذيات - تحطيم المواد العضوية إلى مركبات مغذية تحتاجها المحاصيل للنمو. تحافظ هذه الكائنات أيضًا على نسيج التربة الذي يؤثر على ديناميكيات الماء والأكسجين في التربة الضرورية لنمو النبات. إذا كان على المزارعين الحفاظ على التربة الصالحة للزراعة باستخدام وسائل بديلة ، فإن تكلفة الغذاء ستكون أعلى بكثير مما هي عليه الآن. تسمى هذه الأنواع من العمليات خدمات النظام البيئي. تحدث داخل النظم البيئية ، مثل النظم البيئية للتربة ، نتيجة للأنشطة الأيضية المتنوعة للكائنات الحية التي تعيش هناك ، ولكنها توفر فوائد لإنتاج الغذاء البشري ، وتوافر مياه الشرب ، والهواء القابل للتنفس.

التلقيح النباتي هو خدمة أساسية أخرى للنظام الإيكولوجي ، تقدمها أنواع مختلفة من النحل والحشرات والطيور الأخرى. يشير أحد التقديرات إلى أن تلقيح نحل العسل يوفر للولايات المتحدة 1.6 مليار دولار فائدة سنوية.

عانى نحل العسل في أمريكا الشمالية من خسائر كبيرة ناجمة عن متلازمة تُعرف باسم اضطراب انهيار المستعمرات ، وسببها غير واضح. (تشير الدلائل إلى أن الجناة المحتملين قد يكونون عث الفاروا الغازي مقترنًا بطفيلي Nosema المعوي وفيروس الشلل الحاد.) فقدان هذه الأنواع سيجعل من الصعب جدًا ، إن لم يكن من المستحيل ، زراعة أي من 150 محصولًا في الولايات المتحدة تتطلب التلقيح ، بما في ذلك العنب والبرتقال والليمون والفلفل ومعظم براسيكا (القرنبيط والبروكلي) والعديد من التوت والبطيخ والمكسرات.

أخيرًا ، يتنافس البشر على طعامهم مع آفات المحاصيل ، ومعظمها من الحشرات. إلا أن مبيدات الآفات تتحكم في هؤلاء المنافسين ، إلا أن مبيدات الآفات باهظة الثمن وتفقد فعاليتها بمرور الوقت مع تكيف أعداد الآفات وتطورها. كما أنها تؤدي إلى أضرار جانبية من خلال قتل الأنواع غير الآفات وتعريض صحة المستهلكين والعاملين الزراعيين للخطر. يعتقد علماء البيئة أن الجزء الأكبر من العمل في إزالة الآفات يتم في الواقع بواسطة الحيوانات المفترسة والطفيليات لتلك الآفات ، لكن التأثير لم تتم دراسته جيدًا. A review found that in 74 percent of studies that looked for an effect of landscape complexity on natural enemies of pests, the greater the complexity, the greater the effect of pest-suppressing organisms. An experimental study found that introducing multiple enemies of pea aphids (an important alfalfa pest) increased the yield of alfalfa significantly. This study shows the importance of landscape diversity via the question of whether a diversity of pests is more effective at control than one single pest the results showed this to be the case. Loss of diversity in pest enemies will inevitably make it more difficult and costly to grow food.

Wild Food Sources

In addition to growing crops and raising animals for food, humans obtain food resources from wild populations, primarily fish populations. In fact, for approximately 1 billion people worldwide, aquatic resources provide the main source of animal protein. But since 1990, global fish production has declined, sometimes dramatically. Unfortunately, and despite considerable effort, few fisheries on the planet are managed for sustainability.

Fishery extinctions rarely lead to complete extinction of the harvested species, but rather to a radical restructuring of the marine ecosystem in which a dominant species is so over-harvested that it becomes a minor player, ecologically. In addition to humans losing the food source, these alterations affect many other species in ways that are difficult or impossible to predict. The collapse of fisheries has dramatic and long-lasting effects on local populations that work in the fishery. In addition, the loss of an inexpensive protein source to populations that cannot afford to replace it will increase the cost of living and limit societies in other ways. In general, the fish taken from fisheries have shifted to smaller species as larger species are fished to extinction. The ultimate outcome could clearly be the loss of aquatic systems as food sources.

ارتباط بالتعلم

View a brief video discussing declining fish stocks.

Psychological and Moral Value

Finally, it has been clearly shown that humans benefit psychologically from living in a biodiverse world. A chief proponent of this idea is Harvard entomologist E. O. Wilson. He argues that human evolutionary history has adapted us to live in a natural environment and that city environments generate psychological stressors that affect human health and well-being. There is considerable research into the psychological regenerative benefits of natural landscapes that suggests the hypothesis may hold some truth. In addition, there is a moral argument that humans have a responsibility to inflict as little harm as possible on other species.

بصفتنا مشاركًا في Amazon ، فإننا نكسب من عمليات الشراء المؤهلة.

هل تريد الاستشهاد بهذا الكتاب أو مشاركته أو تعديله؟ هذا الكتاب هو Creative Commons Attribution License 4.0 ويجب أن تنسب OpenStax.

    إذا كنت تعيد توزيع هذا الكتاب كله أو جزء منه بتنسيق طباعة ، فيجب عليك تضمين الإسناد التالي في كل صفحة مادية:

  • استخدم المعلومات أدناه لتوليد اقتباس. نوصي باستخدام أداة استشهاد مثل هذه.
    • المؤلفون: ماري آن كلارك ، ماثيو دوغلاس ، جونغ تشوي
    • الناشر / الموقع الإلكتروني: OpenStax
    • عنوان الكتاب: Biology 2e
    • تاريخ النشر: 28 مارس 2018
    • المكان: هيوستن ، تكساس
    • عنوان URL للكتاب: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • Section URL: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/47-2-the-importance-of-biodiversity-to-human-life

    © 7 يناير 2021 OpenStax. محتوى الكتاب المدرسي الذي تنتجه OpenStax مرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution License 4.0. لا يخضع اسم OpenStax وشعار OpenStax وأغلفة كتب OpenStax واسم OpenStax CNX وشعار OpenStax CNX لترخيص المشاع الإبداعي ولا يجوز إعادة إنتاجه دون الحصول على موافقة كتابية مسبقة وصريحة من جامعة رايس.


    2 Types of Diversity Indices of Biodiversity

    Brief outlines of the two types of diversity indices of biodiversity are discussed in this article.

    The two types are: (1) Dominance Indices, and (2) Information-Statistic Indices.

    1. Dominance Indices:

    Dominance indices are weighted toward the abundance of the commonest species. A widely used dominance index is Simpson’s diversity index. It takes into account both richness and evenness.

    Simpson’s Diversity Indices:

    The term “Simpson’s diversity index” can actually refer to any one of 3 closely related indices.

    Simpson’s index measures the probability that any two individuals drawn at random from an infinitely large community will belong to same species. There are two versions of the formula for calculating D.

    Either is Acceptable but is to be Consistent:

    where, n = the total number of individuals of each species, N = the total number of organisms of all species.

    The value of D ranges between 0 and 1.

    مع هذا الفهرس ، يمثل 0 تنوعًا لا نهائيًا و 1 ، لا يوجد تنوع. أي أنه كلما زادت قيمة D ، انخفض التنوع. This does not sound logical, so to get over this problem, D is often subtracted from 1 or the reciprocal of the index is taken.

    Simpson’s Index of Diversity 1-D:

    This index represents the probability that two individuals randomly selected from a community will belong to different species. The value of this index also ranges between 0 and 1, but here, the greater the value, the greater the diversity.

    Simpson’s Reciprocal Index 1/D:

    تبدأ قيمة هذا المؤشر بالرقم 1 كأدنى رقم ممكن. يمثل هذا الرقم مجتمعًا يحتوي على نوع واحد فقط. The higher the value, the greater would be the diversity. The maximum value is the number of species in the sample. For example, if there are five species in the sample, then maximum value is 5.

    The name Simpson’s diversity index is often very loosely applied and all three related indices described above (Simpson’s index, Simpson’s index of diversity and Simpson’s reciprocal index) have been quoted under term, depending on authors.

    As an example, let us consider the following table:

    Putting the values into the formula for Simpson’s index:

    Then, Simpson’s index of diversity 1 – D = 0.7 and Simpson’s reciprocal index 1/D = 3.3.

    All these three values represent the same biodiversity. It is, therefore, important to ascertain which index has actually been used in any comparative studies of biodiversity. The disadvantage of Simpson’s index is that it is heavily weighed toward the most abundant species, as are in all dominance indices.

    The addition of rare species with one individual will fail to change the index. As a result, Simpson’s index is of limited value in conservation biology if an area has many rare species with just one individual.

    2. Information-Statistic Indices:

    Information-statistic indices can take into account rare species in a community. Information- statistic indices are based on the rationale that diversity in a natural system can be measured in a way that is similar to the way information contained in a code or message is measured.

    By analogy, if we know how to calculate the uncertainty of the next letter in a coded message, then we can use the same technique to calculate the uncertainty of the next species to be found in a community.

    A widely used diversity index is Shannon index.

    The Index is given by:

    where, pأنا is the proportion of individuals found in the i th species and In denotes natural logarithm.

    The following table gives an example:

    Putting the values into the formula for Shannon index, Hس = 1.201

    Even the rare species with one individual (species E) contributes some value to the Shannon index, so if an area has many rare species, their contributions would accommodate. Shannon index has a minus sign in the calculation, so the index actually becomes 1.201, not-1.201. Values of Shannon index for real communities are often found to fall between 1.5 and 3.5. The value obtained from a sample is in itself of no significance. The index becomes useful only while comparing two or more sites.

    A second information-statistic index, designed to reflect species abundance.

    The Brillouin index and is given by:

    where, N is the total number of individuals in the community, ni is the number of individuals in the i th species.

    The following table gives an example:

    This index describes a known population. There is no room for uncertainty while using this index. It places more emphasis on species richness and is moderately sensitive to sample size.


    Conservation of Biodiversity: 2 Ways (With Diagram) | مادة الاحياء

    Biodiversity can be conserved in two main ways, in-situ conservation and ex-situ conservation.

    Way # 1. In-Situ Conservation Strategies:

    In-situ or on site conservation is conservation of wild animals and plants in their natural habitat. The aim of in-situ conservation is to allow the population to maintain or perpetuate itself within the community environment, to which it is adapted. In-situ conservation is the ideal method of conserving wild plant genetic resources. In-situ conservation of plant genetic resources presents a number of advantages as compared to ex-situ conservation.

    Advantages of In-Situ Conservation of Plant Resources:

    أ. It enables the conservation of a large range of potentially interesting alleles.

    ب. This method is especially suitable for species, which cannot be established or regenerated outside the natural habitats.

    ج. This method allows natural evolution to continue because of the existence of variation.

    د. It facilitates research on species in their natural habitats.

    ه. It assures protection of other species that are dependent on the species under consideration.

    Methods of In-Situ Conservation:

    In-situ conservation is done by providing protection to biodiversity rich areas through a network of protected areas. In India, the protected areas are of the following kinds – national parks, wildlife sanctuaries, biosphere reserves and ecologically fragile and sensitive areas. A protected area network of 85 national parks and 448 wildlife sanctuaries has been created. The results of this network have been significant in restoring viable population of large mammals such as tiger, lion, rhinoceros, crocodiles and elephants.

    The main advantages and features of protected areas are as follows:

    أ. The genetic diversity of all species inhabiting an area can be conserved.

    ب. Species can be maintained in their natural habitat.

    ج. In protected areas, human intervention is minimal.

    د. Pollution and poaching in the protected area can be checked.

    Eco-development programmes involving local communities have been initiated recently for sustained conservation of ecosystems. The economic needs of the local communities are taken care under this programme through provision of alternative sources of income and a steady availability of forest and related products.

    Programmes have also been launched for scientific management and wise use of wetlands, mangroves and coral reef ecosystems. Twenty-one wetlands and mangrove areas and four coral reef areas have been identified for intensive conservation and management purposes.

    Six significant wetlands of India have been declared as ‘Ramsar Sites’ under the Ramsar Convention. Under the World Heritage Convention, five natural sites have been declared as ‘World Heritage Sites’.

    A national park is a reserve of land, usually owned by a national government. It is a tract of land, which is declared public property to preserve and develop for the purpose of recreation and culture. It is protected from human development activities and pollution. National parks are protected areas of IUCN category II.

    There are 10 existing national parks in India covering an area of 38,024.10 km 2 , which is 1.16% of the geographical area of the country. Yellowstone National Park in California was established as the world’s first protected area. The first national park in India was Hailey National Park, now known as Jim Corbett National Park, established in the year 1935.

    Silent Valley – A Success Story:

    Silent Valley National Park is a small National park in Palakkad district, Kerala, India. It is located in the Kundali Hills of the Western Ghats. The park is called the ‘silent valley’ because of the absence of the noisy insects, cicadas. The forest however echoes with the sounds of teeming wildlife.

    The national park is rich in biodiversity, where new plant and animal species are being discovered every year. Many rare bird species are found, such as the Great Indian hornbill, Ceylon frogmoth and the Nilgiri laughing thrush. The lion tailed macaque is also found here. There is valuable resource of herbs and rare paints.

    The silent valley is a storehouse of medicinal plants. It is also a valuable source of important genetic variants. Large mammals such as the tiger, elephant, sloth bear and wild boar are also found in the fringes of the forests. The valley harbours 211 bird species and many varieties of butterflies and moths.

    The valley’s most famous resident is the lion tailed macaque, which is endangered because of habitat fragmentation, reduced habitat size, isolation of population leading to inbreeding depression and vulnerability to random events.

    In the late 1970 and early 1980, the park became the focal point of India’s fiercest environmental debate when the Kerala state electricity board decided to build a dam across the river Kunthi that runs through the valley. The silent valley ecosystem has since then been under a long-term conservation programme.

    In 1973, the Hydroelectric Project across the river was sanctioned. But there was a lot of resistance against the project. The project was dropped due to concern about its impact on the environment and endangered species. Non­governmental organisations like the Kerala Shastra Sahitya Parishad led the conservation movement with the help of street plays, dramas, meetings, etc. The daily newspaper, The Hindu and The Mathrubhoomi supported the cause of conservation of the tropical forests. Botanists and zoologists who used to trek the valley in search of rare species also supported the cause.

    Dr. Salim Ali, Dr. Parthasarathy from World Wildlife Fund for nature and many well-known personalities joined the movement. Nature lovers, International organisations such as the IUCN and WWF, Mrs. Indira Gandhi, the then prime minister and Dr. Swaminathan helped in taking up the cause politically.

    Finally in 1983 the project was abandoned and the valley was declared as a National Park, which was inaugurated by Mr. Rajiv Gandhi in 1985. It is interesting to think of how the government was forced to bow down to the people’s opinion. The literacy and progressive attitude of the people in Kerala must have played a major role in the success of the campaign.

    A sanctuary is a reserved area for the protection of wildlife. Collection of forest products, cutting trees for timber are allowed provided they do not affect the animals. There are 448 existing wildlife sanctuaries in India. Another 217 sanctuaries are proposed in the Protected Area Network report.

    Biosphere Reserves:

    Biosphere reserves are protected areas meant for preserving genetic diversity in the various biomes. The concept of biosphere reserves has been evolved by UNESCO’s Man and Biosphere programme or MAB. In the year 1976, the Man and Biosphere programme identified about 57 biosphere reserves. The numbers of such areas have increased since then.

    The biosphere reserve has concentric areas zoned for different use.

    أ. The core zone is the innermost zone devoted to preserve biodiversity with no human interference.

    ب. Around the core zone there is the buffer zone in which some settlement and resource use is allowed. In this area, variety of educational programmes and research activities are carried out, such as identifica­tion of endangered species, artificial propagation of species, and application of tissue culture techniques to enable rapid multiplication of threatened species.

    ج. The outermost zone is the transition zone where sustainable development activities are permitted. This is an area of interaction between the biosphere reserve management and the local people. Here activities such as forestry, recreation, cropping, etc. are permitted (Fig. 4).

    These reserves aim at conserving the biological diversity and genetic integrity of plants, animals and microorganisms in their totality as part of the natural ecosystems. There are approximately 400 biosphere reserves in 94 countries. The list of biosphere reserves in India is given in Table 6.

    According to Norman Myers, hot spots are areas that are extremely rich in species, have high endemism, and are under constant threat. Biological hot spots include the Western Amazon (Colombia, Ecuador, Peru), Madagascar, North and Eastern Borneo, North Eastern Australia, West Africa, and the Brazilian Atlantic forest. All of these areas have high biodiversity and many are threatened by human activities.

    Of the 25 hot spots in the world, two are located in India extending into the neighbouring countries. They are the Western Ghats and the Indo-Burma region that covers the Eastern Himalayas. These areas are particularly rich in floral wealth and endemism, especially flowering plants. Reptiles, amphibians, swallow-tailed butterflies, and some mammals are also found here.

    The Eastern Himalayas located in the North Eastern India is a region rich in species diversity and endemism. But due to human intervention the forest cover in the Eastern Himalayas has dwindled from 340,000 sq. km to 110,000 sq. km. Despite this loss, the North-Eastern region is home to some botanical rarities. One of these is the Sapria himalayana, a parasitic angiosperm that has been sighted only twice since 1836. The primitive angiosperm genera are Alnus, Magnolia, Betula, etc.

    There are two main centres of diversity in the Western Ghats, the Agastyamalai hills and the Silent Valley and New Amambalam reserve basin. The forest cover has declined between 1972 and 1985 at a rate of loss of over 2.4% annually.

    Sacred Forests and Lakes:

    Sacred forests or groves are small patches of forests, which are conserved through man’s spiritual belief and faith. In India, sacred groves are found in Khasi and Jaintia hills of Meghalaya, Aravalli hills of Rajasthan, Western Ghat regions of Karnataka and Maharashtra and the Sarguja, Chanda and Bastar areas of Madhya Pradesh. Many plant species are found in this forest belonging to 183 genera and 84 families.

    The protection of whole communities as sacred ponds and groves is a remarkable feature of the Indian subcontinent.

    Some prominent examples are listed below:

    أ. One of the most widespread of the traditions in India is the protection given to trees of the genus Ficus, which are found in the countryside and are often the only large trees in the midst of towns and cities. They are considered by biologists as ‘keystone species’ serving as food source at times of need for other frugivores.

    ب. The pipal tree (Ficus religiosa) has had a conspicuous position in the cultural landscape of North India and human collective memory for more than 5,000 years.

    ج. For Hindus, the Bel tree, Aegle marmelos, is associated with Lord Shiva, tulasi with Lord Vishnu, and fig (Ficus glome rata) with Lord Dattatreya, the son of Trimurty and the kadamba tree is likened to Lord Krishna.

    د. In many villages of South India, there are no temples. The Gramdevata or village goddess may be a big tree located in the village.

    ه. Khecheopalri Lake is considered as one of the sacred lakes both by the Buddhist and the Hindus. The lake remains hidden in the rich forest cover and the aquatic flora and fauna are naturally preserved.

    But due to the fast-changing society frame­work and mindset of the younger generation, the belief associated with the forests has been diluted. The forest cover is subject to degradation due to clearing of forests and there is an urgent need to preserve the forest. Thus, to save the sacred forests there is a need for conservation programmes with the help of local administration and NGOs.

    Way # 2. Ex-Situ Conservation Strategies:

    Ex-situ conservation is the conservation of plants and animals in locations outside their natural habitats. It includes collection and conservation of species in specific locations such as botanical gardens, zoos, safari parks, aquaria, and in institutes such as gene banks.

    Offsite Conservation of Species:

    Many species of plant species are conserved in botanical gardens and arboreta. Arboreta are gardens with trees and shrubs. Seed banks and tissue culture facilities in the offsite areas have helped in conserving many specimens.

    Captive breeding of animals in zoos have increased the number of endangered species and saved them from extinction. The ultimate aim of captive breeding programme is the re-introduction of animals into their natural wild habitat.

    Gene Bank Conservation:

    Gene banks are places that conserve the germplasm.

    According to the nature of the germplasm, they may of the following types:

    أ. Seed banks are places where viable seeds are stored.

    ب. Orchards are places where specific plants are grown in large numbers.

    ج. Tissue culture labs are laboratories where callus, embryoids, pollen grains and shoot tip culture are carried out for plants that are seedless or that have recalcitrant seeds. Tissue culture is particularly useful in rapid multiplication of endangered species, maintaining genotypes in small areas, production of virus free shoots and growing plants such as banana that can propagate only vegetatively.

    د. Cryopreservation is the storage in liquid nitrogen at -196°C. This technique is a useful technique for preserving vegetatively propagated crops such as potato, seeds of plants and for preserving sperms, eggs, cells and embryonic tissues of animals for the conservation of genetic diversity.

    The seeds of many plant species remain viable longer when moisture is reduced and stored at low temperature. But the seeds must be germinated periodically in order to obtain fresh seeds. This method ensures protection and conservation of rare species.

    Protection of Endangered Species:

    Special projects have been launched to protect selected species which face the danger of extinction.

    بعض الأمثلة الهامة مذكورة أدناه:

    ج. Crocodile breeding project

    د. Conservation of rhinoceros and snow leopard.

    Non-Government Organisations Involved in Conservation of Biodiversity in India:

    Several non-governmental organisations are dedicated actively in the conservation of flora and fauna.

    Important NGOs involved are listed below:

    أ. Wildlife Preservation Society of India, Dehradun

    ب. Bombay Natural History Society

    ج. World Wildlife Fund (WWF), India

    Convention of Biodiversity and Policies for Conservation:

    The convention on Biological Diversity was held in Rio de Janeiro in 1992. It was signed by 157 states and the European community. It came into force on 29 December 1993.

    The objectives of the convention are:

    أ. Conservation of biodiversity

    ب. Sustainable use of its components

    ج. Fair and equitable sharing of benefits arising from the use of genetic resources.

    A follow up, the World summit on sustainable development was held in 2002 in Johannesburg, South Africa. In total, 190 countries pledged their commitment to achieve a significant reduction in the current rate of biodiversity loss at the global, regional and local levels.


    Biodiversity

    يشير التنوع البيولوجي إلى تنوع الأنواع الحية على الأرض ، بما في ذلك النباتات والحيوانات والبكتيريا والفطريات. في حين أن التنوع البيولوجي للأرض ورسكووس غني جدًا لدرجة أن العديد من الأنواع لم يتم اكتشافها بعد ، فإن العديد من الأنواع مهددة بالانقراض بسبب الأنشطة البشرية ، مما يعرض التنوع البيولوجي الرائع للأرض و rsquos للخطر.

    الجنادب

    على الرغم من أن كل هذه الحشرات لها بنية متشابهة وقد تكون من بنات عمومة وراثية ، إلا أن التنوع الجميل للألوان والأشكال والتمويه والأحجام يعرض مستوى التنوع الممكن حتى داخل مجموعة من الأنواع وثيقة الصلة.

    الصورة عن طريق فرانس لانتينج

    التنوع البيولوجي هو مصطلح يستخدم لوصف التنوع الهائل للحياة على الأرض. يمكن استخدامه بشكل أكثر تحديدًا للإشارة إلى جميع الأنواع في منطقة أو نظام بيئي واحد. يشير التنوع البيولوجي إلى كل كائن حي ، بما في ذلك النباتات والبكتيريا والحيوانات والبشر. قدر العلماء وجود حوالي 8.7 مليون نوع من النباتات والحيوانات. ومع ذلك ، تم تحديد ووصف حوالي 1.2 مليون نوع فقط حتى الآن ، معظمها من الحشرات. هذا يعني أن الملايين من الكائنات الحية الأخرى تظل لغزا كاملا.

    على مر الأجيال ، طورت جميع الأنواع التي تعيش حاليًا سمات فريدة تجعلها متميزة عن الأنواع الأخرى. هذه الاختلافات هي ما يستخدمه العلماء لتمييز نوع واحد عن الآخر. تعتبر الكائنات الحية التي تطورت لتكون مختلفة تمامًا عن بعضها البعض بحيث لم يعد بإمكانها التكاثر مع بعضها البعض أنواعًا مختلفة. جميع الكائنات الحية التي يمكن أن تتكاثر مع بعضها البعض تقع في نوع واحد.

    يهتم العلماء بمدى التنوع البيولوجي الموجود على نطاق عالمي ، بالنظر إلى أنه لا يزال هناك الكثير من التنوع البيولوجي لاكتشافه. كما أنهم يدرسون عدد الأنواع الموجودة في النظم البيئية الفردية ، مثل الغابات أو الأراضي العشبية أو التندرا أو البحيرة. يمكن أن تحتوي الأراضي العشبية الواحدة على مجموعة واسعة من الأنواع ، من الخنافس إلى الثعابين إلى الظباء. تميل النظم البيئية التي تستضيف معظم التنوع البيولوجي إلى التمتع بظروف بيئية مثالية لنمو النباتات ، مثل المناخ الدافئ والرطب في المناطق الاستوائية. يمكن أن تحتوي النظم البيئية أيضًا على أنواع صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. يكشف النظر إلى عينات من التربة أو الماء من خلال المجهر عن عالم كامل من البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى.

    بعض المناطق في العالم ، مثل مناطق المكسيك وجنوب إفريقيا والبرازيل وجنوب غرب الولايات المتحدة ومدغشقر ، لديها تنوع بيولوجي أكثر من غيرها. تسمى المناطق ذات المستويات العالية للغاية من التنوع البيولوجي بالنقاط الساخنة. الأنواع المستوطنة والأنواع mdashspecies التي توجد فقط في موقع واحد معين و mdashare توجد أيضًا في النقاط الساخنة.

    تعمل جميع أنواع Earth & rsquos معًا للبقاء على قيد الحياة والحفاظ على أنظمتها البيئية. على سبيل المثال ، العشب في المراعي يغذي الماشية. ثم تنتج الماشية السماد الذي يعيد المغذيات إلى التربة ، مما يساعد على نمو المزيد من الحشائش. يمكن أيضًا استخدام هذا السماد لتخصيب الأراضي الزراعية. توفر العديد من الأنواع فوائد مهمة للإنسان ، بما في ذلك الطعام والملابس والأدوية.

    ومع ذلك ، فإن الكثير من التنوع البيولوجي للأرض و rsquos معرض للخطر بسبب الاستهلاك البشري والأنشطة الأخرى التي تزعج النظم البيئية بل وتدمرها. التلوث وتغير المناخ والنمو السكاني كلها تهديدات للتنوع البيولوجي. تسببت هذه التهديدات في ارتفاع غير مسبوق في معدل انقراض الأنواع. يقدر بعض العلماء أن نصف جميع الأنواع على الأرض سوف يتم القضاء عليها خلال القرن المقبل. جهود الحفظ ضرورية للحفاظ على التنوع البيولوجي وحماية الأنواع المهددة بالانقراض وموائلها.

    على الرغم من أن كل هذه الحشرات لها بنية متشابهة وقد تكون من بنات عمومة وراثية ، إلا أن التنوع الجميل للألوان والأشكال والتمويه والأحجام يعرض مستوى التنوع الممكن حتى داخل مجموعة من الأنواع وثيقة الصلة.


    شاهد الفيديو: المرحلة الثانوية - علم البيئة - المحافظة على التنوع الحيوي (كانون الثاني 2022).