Informacije

6.3: Važnost biodiverziteta - Biologija

6.3: Važnost biodiverziteta - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kriza biodiverziteta

Biolozi procjenjuju da je izumiranje vrsta trenutno 500-1000 puta veća od normalne ili pozadinske stope koja je ranije viđena u povijesti Zemlje. Iako je ponekad teško predvidjeti koje će vrste izumrijeti, mnoge su navedene kao ugrožen (u velikoj opasnosti od izumiranja). Između 1970. i 2011. godine izgubljeno je skoro 20 posto amazonske prašume.

Biodiverzitet je širok pojam za biološku raznolikost i može se mjeriti na više organizacionih nivoa. Tradicionalno, ekolozi su mjerili biodiverzitet uzimajući u obzir i broj vrsta i broj jedinki svake vrste (poznate kao relativno obilje). Međutim, biolozi koriste različite mjere biodiverziteta, uključujući genetsku raznolikost, kako bi pomogli u fokusiranju napora na očuvanju biološki i tehnološki važnih elemenata biodiverziteta.

Gubitak biodiverziteta odnosi se na smanjenje biološke raznolikosti zbog pomicanja ili izumiranja vrsta. Gubitak određene pojedinačne vrste nekima se može činiti nevažnim, pogotovo ako nije riječ o karizmatičnoj vrsti poput bengalskog tigra ili dobrog dupina. Međutim, trenutna ubrzana stopa izumiranja znači gubitak desetina hiljada vrsta tokom našeg života. Veliki dio ovog gubitka događa se u tropskim prašumama poput one prikazane na slici (PageIndex{1}), koje su veoma bogate biodiverzitetom, ali se krče za drvo i poljoprivredu. Ovo će vjerovatno imati dramatične efekte na dobrobit ljudi kroz kolaps ekosistema.

Biolozi prepoznaju da su ljudske populacije ugrađene u ekosisteme i da zavise od njih, baš kao i sve druge vrste na planeti. Poljoprivreda je počela nakon što su se rana društva lovaca-sakupljača naselila na jednom mjestu i uvelike izmijenila svoje neposredno okruženje. Ova kulturna tranzicija otežala je ljudima da prepoznaju svoju ovisnost o drugim živim bićima osim usjeva i pripitomljenih životinja na planeti. Danas naša tehnologija izglađuje surovost postojanja i omogućava mnogima od nas da žive duži i ugodniji život, ali na kraju ljudska vrsta ne može postojati bez okolnih ekosistema. Naši ekosistemi nam pružaju hranu, lijekove, čist zrak i vodu, rekreaciju i duhovnu i estetsku inspiraciju.

Vrste biodiverziteta

Uobičajeno značenje biodiverziteta je jednostavno broj vrsta na lokaciji ili na Zemlji; na primjer, Američki savez ornitologa navodi 2078 vrsta ptica u Sjevernoj i Srednjoj Americi. Ovo je jedna mjera biološke raznolikosti ptica na kontinentu. Sofisticiranije mjere raznolikosti uzimaju u obzir relativnu brojnost vrsta. Na primjer, šuma s 10 podjednako uobičajenih vrsta drveća raznolikija je od šume koja ima 10 vrsta drveća u kojima samo jedna od tih vrsta čini 95 posto drveća. Biolozi su također identifikovali alternativne mjere biodiverziteta, od kojih su neke važne u planiranju kako očuvati biodiverzitet.

Genetska raznolikost je jedan alternativni koncept biodiverziteta. Genetska raznolikost je sirovina za evolucijsku adaptaciju u vrsti i predstavljena je raznolikošću gena prisutnih u populaciji. Potencijal vrste da se prilagodi promjenjivom okruženju ili novim bolestima ovisi o ovoj genetskoj raznolikosti.

Također je korisno definirati raznolikost ekosistema: broj različitih ekosistema na Zemlji ili u geografskom području. Gubitak ekosistema znači gubitak interakcije između vrsta i gubitak biološke produktivnosti koju je ekosistem u stanju da stvori. Primjer uvelike izumrlog ekosistema u Sjevernoj Americi je ekosistem prerije (slika (PageIndex{2})). Prerije su se nekada protezale središnjom Sjevernom Amerikom od borealnih šuma u sjevernoj Kanadi do Meksika. Sada su skoro nestali, a zamijenili su ih polja usjeva, pašnjaci i prigradska naselja. Mnoge vrste opstaju, ali izuzetno produktivan ekosistem koji je bio odgovoran za stvaranje naših najproduktivnijih poljoprivrednih tla je sada nestao. Kao posljedica toga, njihova tla se sada iscrpljuju osim ako se ne održavaju umjetno uz velike troškove. Do pada produktivnosti tla dolazi jer su interakcije u izvornom ekosistemu izgubljene.

Trenutna raznolikost vrsta

Uprkos značajnom trudu, znanje o vrstama koje naseljavaju planet je ograničeno. Nedavna procjena sugerira da je samo 13% eukariotskih vrsta imenovano (Tabela 1). Procjene broja prokariotskih vrsta uglavnom su nagađanja, ali biolozi se slažu da je nauka tek počela katalogizirati njihovu raznolikost. S obzirom na to da Zemlja sve brže gubi vrste, nauka malo zna o tome šta se gubi.

Tabela 1. Ova tabela prikazuje procijenjeni broj vrsta po taksonomskim grupama – uključujući opisane (imenovane i proučavane) i predviđene (koje tek treba da budu imenovane) vrste.
Procijenjeni broj opisanih i predviđenih vrsta
Izvor: Mora et al 2011Izvor: Chapman 2009Izvor: Groombridge i Jenkins 2002
OpisanoPredviđenoOpisanoPredviđenoOpisanoPredviđeno
Životinje1,124,5169,920,0001,424,1536,836,3301,225,50010,820,000
Fotosintetski protisti17,89234,90025,044200,500
Gljive44,368616,32098,9981,500,00072,0001,500,000
Biljke224,244314,600310,129390,800270,000320,000
Nefotosintetski protisti16,23672,80028,8711,000,00080,000600,000
Prokarioti10,3071,000,00010,175
Ukupno1,438,76910,960,0001,897,50210,897,6301,657,67513,240,000

Postoje različite inicijative da se opisane vrste katalogiziraju na pristupačne i organiziranije načine, a internet olakšava taj napor. Ipak, prema trenutnoj stopi opisa vrsta, koja prema stanju promatranih vrsta1 izvještaji su 17.000-20.000 novih vrsta godišnje, bilo bi potrebno blizu 500 godina da se opišu sve vrste koje trenutno postoje. Zadatak, međutim, s vremenom postaje sve nemogućiji jer izumiranje uklanja vrste sa Zemlje brže nego što se mogu opisati.

Imenovanje i prebrojavanje vrsta može izgledati kao nevažna potraga s obzirom na druge potrebe čovječanstva, ali to nije samo obračun. Opisivanje vrsta je složen proces kojim biolozi određuju jedinstvene karakteristike organizma i da li taj organizam pripada nekoj drugoj opisanoj vrsti. Omogućava biolozima da pronađu i prepoznaju vrstu nakon početnog otkrića kako bi se pozabavili pitanjima o njenoj biologiji. To kasnije istraživanje donijet će otkrića koja čine ovu vrstu vrijednom za ljude i za naše ekosustave. Bez imena i opisa, više naučnika ne može proučavati vrstu dubinsko i koordinirano.

Obrasci biodiverziteta

Biodiverzitet nije ravnomjerno raspoređen na planeti. Viktorijino jezero je sadržavalo skoro 500 vrsta ciklida (samo jedna porodica riba koja je prisutna u jezeru) prije nego što je uvođenje egzotične vrste 1980-ih i 1990-ih izazvalo masovno izumiranje. Sve ove vrste pronađene su samo u Viktorijinom jezeru, što će reći da su bile endemske. Endemske vrste nalaze se na samo jednoj lokaciji. Na primjer, plava šojka je endemična za Sjevernu Ameriku, dok je salamander Barton Springs endem u ušću jednog izvora u Austinu u Teksasu. Endemske vrste sa vrlo ograničenim rasprostranjenjem, poput daždevnjaka Barton Springsa, posebno su podložne izumiranju.

Jezero Huron sadrži oko 79 vrsta riba, a sve se nalaze u mnogim drugim jezerima Sjeverne Amerike. Šta objašnjava razliku u raznolikosti između jezera Viktorija i jezera Huron? Viktorijino jezero je tropsko jezero, dok je jezero Huron umereno jezero. Jezero Huron u svom sadašnjem obliku staro je samo oko 7.000 godina, dok je jezero Viktorija u današnjem obliku staro oko 15.000 godina. Ova dva faktora, geografska širina i starost, dvije su od nekoliko hipoteza koje su biogeografi predložili da objasne obrasce biodiverziteta na Zemlji.

Biogeography je proučavanje distribucije svjetskih vrsta u prošlosti i sadašnjosti. Rad biogeografa je ključan za razumevanje našeg fizičkog okruženja, kako okruženje utiče na vrste i kako promene u okruženju utiču na distribuciju vrste.

Postoje tri glavna polja proučavanja pod naslovom biogeografija: ekološka biogeografija, istorijska biogeografija (koja se naziva paleobiogeografija) i biogeografija očuvanja. Ekološka biogeografija proučava trenutne faktore koji utiču na distribuciju biljaka i životinja. Istorijska biogeografija, kao što naziv implicira, proučava prošlu distribuciju vrsta. Konzervaciona biogeografija je, s druge strane, fokusirana na zaštitu i obnovu vrsta na osnovu poznatih istorijskih i aktuelnih ekoloških podataka.

Jedan od najstarijih uočenih obrazaca u ekologiji je da se biodiverzitet obično povećava kako geografska širina opada. Drugim riječima, biodiverzitet se povećava bliže ekvatoru (slika (PageIndex{3})).

Još nije jasno zašto se biodiverzitet povećava bliže ekvatoru, ali hipoteze uključuju veću starost ekosistema u tropima u odnosu na umjerene regije, koje su uglavnom bile lišene života ili drastično osiromašene tokom posljednjeg ledenog doba. Veća starost daje više vremena za specijacija, evolucijski proces stvaranja novih vrsta. Drugo moguće objašnjenje je veća energija koju tropi primaju od sunca. Ali naučnici nisu bili u stanju da objasne kako bi se veći unos energije mogao prevesti u više vrsta. Složenost tropskih ekosistema može potaknuti specijaciju povećanjem složenosti staništa, čime se osigurava više ekoloških niša. Konačno, tropska područja su percipirana kao stabilnija od umjerenih regija, koje imaju izraženu klimu i sezonsku dužinu dana. Stabilnost tropskih ekosistema mogla bi potaknuti specijaciju. Bez obzira na mehanizme, svakako je istina da je biodiverzitet najveći u tropima. Postoji i veliki broj endemskih vrsta.

Važnost biodiverziteta

Gubitak biodiverziteta može imati negativne posljedice na ekosisteme zbog složenih međusobnih odnosa među vrstama. Na primjer, izumiranje jedne vrste može uzrokovati izumiranje druge. Biološka raznolikost važna je za opstanak i dobrobit ljudske populacije jer utječe na naše zdravlje i našu sposobnost da se prehranimo poljoprivredom i sakupljanjem populacija divljih životinja.

Ljudsko zdravlje

Mnogi lijekovi su izvedeni iz prirodnih kemikalija koje proizvodi raznolika grupa organizama. Na primjer, mnoge biljke proizvode spojeve namijenjene zaštiti biljke od insekata i drugih životinja koje ih jedu. Neki od ovih spojeva djeluju i kao ljudski lijekovi. Savremena društva koja žive blizu zemlje često imaju široko znanje o medicinskoj upotrebi biljaka koje rastu na njihovom području. Stoljećima u Europi starije znanje o medicinskoj upotrebi biljaka prikupljano je u biljkama - knjigama koje su identificirale biljke i njihovu upotrebu. Ljudi nisu jedine životinje koje koriste biljke iz medicinskih razloga. Ostali veliki majmuni, orangutani, čimpanze, bonobi i gorile su svi promatrani kako se samoliječe biljkama.

Savremena farmaceutska nauka takođe prepoznaje važnost ovih biljnih jedinjenja. Primjeri značajnih lijekova dobivenih iz biljnih jedinjenja uključuju aspirin, kodein, digoksin, atropin i vinkristin (slika (PageIndex{4})). Mnogi lijekovi su se nekada dobivali iz biljnih ekstrakata, ali se sada sintetiziraju. Procjenjuje se da je u jednom trenutku 25 posto modernih lijekova sadržavalo barem jedan biljni ekstrakt. Taj se broj vjerojatno smanjio na oko 10 posto jer se prirodni biljni sastojci zamjenjuju sintetičkim verzijama biljnih spojeva. Antibiotici, koji su odgovorni za izvanredna poboljšanja zdravlja i životnog vijeka u razvijenim zemljama, su jedinjenja koja su uglavnom izvedena iz gljivica i bakterija.

Posljednjih godina, životinjski otrovi i otrovi izazvali su intenzivna istraživanja svog ljekovitog potencijala. Do 2007. godine FDA je odobrila pet lijekova zasnovanih na životinjskim otrovima za liječenje bolesti poput hipertenzije, kronične boli i dijabetesa. Još pet lijekova je u fazi kliničkih ispitivanja, a najmanje šest lijekova se koristi u drugim zemljama. Ostali toksini koji se istražuju dolaze od sisara, zmija, guštera, raznih vodozemaca, riba, puževa, hobotnica i škorpiona.

Osim što predstavljaju milijarde dolara profita, ovi lijekovi poboljšavaju živote ljudi. Farmaceutske kompanije aktivno traže nove prirodne spojeve koji mogu funkcionirati kao lijekovi. Procjenjuje se da se jedna trećina farmaceutskog istraživanja i razvoja troši na prirodne spojeve i da je oko 35 posto novih lijekova koji su na tržište izneseni između 1981. i 2002. godine bilo iz prirodnih spojeva.

Konačno, tvrdi se da ljudi imaju psihološke koristi od života u svijetu biološke raznolikosti. Glavni zagovornik ove ideje je poznati entomolog E. O. Wilson. On tvrdi da nas je ljudska evoluciona istorija prilagodila životu u prirodnom okruženju i da izgrađena okruženja stvaraju stres koji utiče na ljudsko zdravlje i dobrobit. Postoje značajna istraživanja o psihološki regenerativnim prednostima prirodnih krajolika koja sugeriraju da hipoteza može sadržavati nešto istine.

Poljoprivredna

Od početka ljudske poljoprivrede prije više od 10.000 godina, ljudske grupe su uzgajale i birale sorte usjeva. Ova raznolikost usjeva odgovara kulturnoj raznolikosti visoko podijeljenih populacija ljudi. Na primjer, krompir je pripitomljen prije otprilike 7.000 godina u centralnim Andima Perua i Bolivije. Ljudi u ovoj regiji tradicionalno su živjeli u relativno izoliranim naseljima odvojenim planinama. Krompir koji se uzgaja u toj regiji pripada sedam vrsta, a broj sorti je vjerovatno u hiljadama. Svaka sorta je uzgajana kako bi uspjela na određenim nadmorskim visinama i zemljišnim i klimatskim uvjetima. Raznovrsnost je vođena raznolikim zahtjevima dramatičnih promjena nadmorske visine, ograničenim kretanjem ljudi i zahtjevima stvorenim plodoredom za različite sorte koje će se dobro snaći na različitim poljima.

Krompir je samo jedan primjer poljoprivredne raznolikosti. Svaka biljka, životinja i gljiva koju su uzgajali ljudi uzgojena je od izvornih divljih predaka u različite sorte koje proizlaze iz zahtjeva za vrijednošću hrane, prilagođavanja uvjetima uzgoja i otpornosti na štetočine. Krompir demonstrira dobro poznati primjer rizika niske raznolikosti usjeva: tokom tragične irske gladi krompira (1845–1852. n.e.), jedna sorta krompira uzgajana u Irskoj postala je osjetljiva na plamenjaču krompira – uništavajući usjeve. Gubitak uroda doveo je do gladi, smrti i masovnog iseljavanja. Otpornost na bolesti je glavna prednost za održavanje biodiverziteta usjeva, a nedostatak raznolikosti u savremenim vrstama usjeva nosi slične rizike. Kompanije za proizvodnju sjemena, koje su izvor većine sorti usjeva u razvijenim zemljama, moraju kontinuirano uzgajati nove sorte kako bi išle ukorak s evoluirajućim štetočinama. Te iste semenske kompanije su, međutim, učestvovale u padu broja dostupnih sorti jer se fokusiraju na prodaju manjeg broja sorti u više područja svijeta zamjenjujući tradicionalne lokalne sorte.

Sposobnost stvaranja novih sorti usjeva ovisi o raznolikosti dostupnih sorti i dostupnosti divljih oblika povezanih s biljkom. Ovi divlji oblici često su izvor novih varijanti gena koje se mogu uzgajati s postojećim sortama kako bi se stvorile sorte s novim atributima. Gubitak divljih vrsta povezanih sa usjevom će značiti gubitak potencijala za poboljšanje usjeva. Održavanje genetskog diverziteta divljih vrsta povezanih s pripitomljenim vrstama osigurava našu kontinuiranu opskrbu hranom.

Od 1920-ih, vladina poljoprivredna odjeljenja održavaju banke sjemena sorti usjeva kao način održavanja raznolikosti usjeva. Ovaj sistem ima nedostatke jer se vremenom sorte sjemena gube zbog nezgoda i ne postoji način da ih se zamijeni. 2008. godine, Svalbard Global Seed Vault, koji se nalazi na ostrvu Spitsbergen, Norveška, (Slika) počeo je da skladišti seme iz celog sveta kao rezervni sistem za regionalne banke semena. Ako regionalna banka sjemena skladišti sorte na Svalbardu, gubici se mogu nadoknaditi sa Svalbarda ako se nešto desi regionalnom sjemenu. Svalbardski svod je duboko u stijeni arktičkog ostrva. Uslovi unutar trezora održavaju se na idealnoj temperaturi i vlažnosti za opstanak sjemena, ali duboka podzemna lokacija trezora na arktiku znači da kvar sistema trezora neće ugroziti klimatske uvjete unutar trezora.

Iako su usjevi uglavnom pod našom kontrolom, naša sposobnost da ih uzgajamo zavisi od biodiverziteta ekosistema u kojima se uzgajaju. Taj biodiverzitet stvara uslove pod kojima usjevi mogu rasti kroz ono što je poznato kao usluge ekosistema – vrijedne uslove ili procese koje provodi ekosistem. Usjevi se uglavnom ne uzgajaju u izgrađenim sredinama. Uzgajaju se u zemljištu. Iako su neka poljoprivredna tla sterilna korištenjem kontroverznih tretmana pesticidima, većina sadrži ogromnu raznolikost organizama koji održavaju cikluse hranjivih tvari - razgrađujući organsku tvar u hranjive spojeve koji su usjevima potrebni za rast. Ovi organizmi također održavaju teksturu tla koja utječe na dinamiku vode i kisika u tlu koji su potrebni za rast biljaka. Zamjena rada ovih organizama u formiranju obradivog tla nije praktično moguća. Ove vrste procesa nazivaju se uslugama ekosistema. Pojavljuju se unutar ekosistema, kao što su ekosistemi tla, kao rezultat raznolikih metaboličkih aktivnosti organizama koji tamo žive, ali pružaju koristi za proizvodnju hrane za ljude, dostupnost vode za piće i zraka za disanje.

Druge ključne usluge ekosistema koje se odnose na proizvodnju hrane su oprašivanje biljaka i kontrola štetočina. Procjenjuje se da oprašivanje pčela u Sjedinjenim Državama donosi 1,6 milijardi dolara godišnje; ostali oprašivači doprinose do 6,7 milijardi dolara. Više od 150 usjeva u Sjedinjenim Državama zahtijeva oprašivanje za proizvodnju. Mnogim populacijama medonosnih pčela upravljaju pčelari koji iznajmljuju usluge svojih košnica poljoprivrednicima. Populacije medonosnih pčela u Sjevernoj Americi trpe velike gubitke uzrokovane sindromom poznatim kao poremećaj kolapsa kolonija, novim fenomenom s nejasnim uzrokom. Ostali oprašivači uključuju raznovrstan niz drugih vrsta pčela i raznih insekata i ptica. Gubitak ovih vrsta onemogućio bi uzgoj usjeva koji zahtijevaju oprašivanje, povećavajući ovisnost o drugim usjevima.

Konačno, ljudi se za hranu takmiče sa štetočinama usjeva, od kojih su većina insekti. Pesticidi kontrolišu ove konkurente, ali oni su skupi i gube svoju efikasnost tokom vremena kako se populacije štetočina prilagođavaju. Oni također dovode do kolateralne štete ubijanjem vrsta koje nisu štetočine, kao i korisnih insekata kao što su pčele, te rizikujući zdravlje poljoprivrednih radnika i potrošača. Štaviše, ovi pesticidi mogu migrirati s polja na kojima se primjenjuju i nanijeti štetu drugim ekosistemima poput potoka, jezera, pa čak i oceana. Ekolozi smatraju da najveći dio posla na uklanjanju štetočina zapravo obavljaju grabežljivci i paraziti tih štetočina, ali utjecaj nije dobro proučen. Pregledom je utvrđeno da je u 74 posto studija koje su tražile učinak složenosti krajolika (šume i ugarna polja u blizini poljskih usjeva) na prirodne neprijatelje štetočina, što je veća složenost, to je veći učinak organizama koji suzbijaju štetočine. Druga eksperimentalna studija pokazala je da je unošenje više neprijatelja graškovih lisnih uši (važne štetočine lucerne) značajno povećalo prinos lucerne. Ova studija pokazuje da je raznovrsnost štetočina efikasnija u kontroli od jedne štetočine. Gubitak raznolikosti kod neprijatelja štetočina neizbježno će otežati i povećati uzgoj hrane. Rastuća svjetska ljudska populacija suočava se sa značajnim izazovima u sve većim troškovima i drugim poteškoćama povezanim s proizvodnjom hrane.

Izvori divlje hrane

Osim uzgoja usjeva i uzgoja životinja za hranu, ljudi nabavljaju prehrambene resurse iz divljih populacija, prvenstveno populacija divljih riba. Za oko milijardu ljudi, vodeni resursi predstavljaju glavni izvor životinjskih proteina. Ali od 1990. proizvodnja iz globalnog ribarstva je opala. Unatoč značajnim naporima, malo ribarstva na Zemlji se upravlja održivošću.

Izumiranje riba rijetko dovodi do potpunog izumiranja ulovljenih vrsta, već radije do radikalnog restrukturiranja morskog ekosistema u kojem se dominantna vrsta ulovljava toliko da postaje sporedan igrač, ekološki. Osim što ljudi gube izvor hrane, ove promjene utiču na mnoge druge vrste na načine koje je teško ili nemoguće predvidjeti. Kolaps ribarstva ima dramatične i dugotrajne posljedice na lokalne ljudske populacije koje rade u ribarstvu. Osim toga, gubitak jeftinog izvora proteina za populacije koje si ne mogu priuštiti zamjenu povećat će troškove života i ograničiti društva na druge načine. Općenito, riba koja se uzima iz ribarstva prešla je na manje vrste, a veće vrste su prekomjerno izlovljene. Krajnji ishod bi očito mogao biti gubitak vodenih sistema kao izvora hrane.


122 Važnost biodiverziteta za ljudski život

Do kraja ovog odjeljka moći ćete učiniti sljedeće:

  • Utvrdite prednosti kemijske raznolikosti za ljude
  • Identifikujte komponente biodiverziteta koje podržavaju ljudsku poljoprivredu
  • Opišite usluge ekosistema

Možda nije jasno zašto su biolozi zabrinuti zbog gubitka biodiverziteta. Kada se gubitak biodiverziteta smatra izumiranjem goluba putnika, ptice dodo, pa čak i vunastog mamuta, gubitak može izgledati kao emocionalan. Ali da li je gubitak praktično važan za dobrobit ljudske vrste? Iz perspektive evolucije i ekologije, gubitak određene pojedinačne vrste je nevažan (međutim, treba napomenuti da gubitak ključne vrste može dovesti do ekološke katastrofe). Izumiranje je normalan dio makroevolucije. Ali ubrzana stopa izumiranja prevodi u gubitak desetina hiljada vrsta tokom našeg života, i vjerovatno će imati dramatične efekte na dobrobit ljudi kroz kolaps ekosistema i dodatne troškove održavanja proizvodnje hrane, čistog zraka i vode i zdravlja ljudi.

Poljoprivreda je počela nakon što su se rana društva lovaca-sakupljača naselila na jednom mjestu i uvelike izmijenila svoje neposredno okruženje. Ova kulturna tranzicija otežala je ljudima da prepoznaju svoju zavisnost od nepripitomljenih živih bića na planeti. Biolozi prepoznaju da je ljudska vrsta ugrađena u ekosisteme i da je zavisna od njih, baš kao što je zavisna i svaka druga vrsta na planeti. Tehnologija izglađuje krajnosti postojanja, ali na kraju ljudska vrsta ne može postojati bez podržavajućeg ekosistema.


6.1 Kako zaštićena područja imaju koristi od biodiverziteta i ljudi?

Izvorni dokument za ovaj sažetak navodi:

Zaštićena područja su izuzetno važan dio programa za očuvanje biodiverziteta i ekosistema, posebno za osjetljiva staništa (R5). Nedavne procjene su pokazale da na globalnoj i regionalnoj razini, postojanje postojećih zaštićenih područja, iako je neophodno, nije dovoljno za očuvanje cijelog spektra biodiverziteta. Zaštićena područja moraju biti bolje locirana, dizajnirana i upravljana njima kako bi se riješili problemi kao što su nedostatak reprezentativnosti, utjecaji naseljavanja ljudi unutar zaštićenih područja, ilegalna berba biljaka i životinja, neodrživi turizam, utjecaji invazivnih stranih vrsta i ranjivost na globalne promjene . Morski i slatkovodni ekosustavi su čak i manje dobro zaštićeni od kopnenih, što dovodi do povećanih napora za proširenje zaštićenih područja u ovim biomima. Napori za proširenje zaštićenih morskih područja također su podstaknuti snažnim dokazima o pozitivnim sinergijama između očuvanja unutar zaštićenih područja i održivog korištenja neposredno izvan njihovih granica (C18). Međutim, upravljanje zaštićenim morskim područjima predstavlja posebne izazove, budući da je provedba teška i da se veliki dio svjetskih oceana nalazi izvan nacionalnih jurisdikcija.

Na osnovu istraživanja efikasnosti upravljanja na uzorku od skoro 200 zaštićenih područja u 34 zemlje, utvrđeno je da je samo 12% implementiralo odobreni plan upravljanja. Procjena je zaključila da su dizajn zaštićenih područja, zakonsko uspostavljanje, demarkacija granica, inventar resursa i postavljanje ciljeva relativno dobro obrađeni. Ali planiranje upravljanja, praćenje i evaluacija, kao i budžeti za bezbjednost i provođenje zakona općenito su bili slabi u anketiranim područjima. Štaviše, ostaje problem „papirnog parka“, pri čemu geografska područja mogu biti označena kao neka kategorija zaštićenih područja, ali ne ostvaruju obećani oblik upravljanja (R5).

Zaštićena područja mogu doprinijeti siromaštvu gdje su ljudi na selu isključeni iz resursa koji su tradicionalno podržavali njihovu dobrobit. Međutim, zaštićena područja mogu doprinijeti poboljšanju sredstava za život kada se njima upravlja u korist lokalnog stanovništva (R5). Odnose sa lokalnim stanovništvom treba efikasnije rješavati kroz participativne konsultacije i planiranje. Jedna od mogućih strategija je promoviranje šire upotrebe kategorija upravljanja zaštićenim područjima IUCN-a. Uspjeh ovisi o suradničkom upravljačkom pristupu između vlade i dionika, adaptivnom pristupu koji testira mogućnosti na terenu, sveobuhvatnom praćenju koje pruža informacije o uspjehu ili neuspjehu upravljanja i osnaživanju lokalnih zajednica putem otvorenog i transparentnog sistema koji pojašnjava pristup i vlasništvo nad resurse.

Uspjeh zaštićenih područja kao odgovor na gubitak biodiverziteta zahtijeva bolji odabir lokacije i uključivanje regionalnih kompromisa kako bi se izbjeglo da neki ekosistemi budu slabo zastupljeni dok su drugi prezastupljeni. Uspjeh zaštićenih područja zavisi od odgovarajućeg zakonodavstva i upravljanja, dovoljnih resursa, bolje integracije sa širim regionom koji okružuje zaštićena područja i proširenog angažmana zainteresovanih strana (R5). Štaviše, ciljevi predstavljanja i upravljanja i pokazatelji učinka najbolje funkcioniraju kada nadilaze mjerenje ukupne površine koja je naizgled zaštićena. Pokazatelji procentualne pokrivenosti zaštićenih područja, povezani sa Milenijumskim razvojnim ciljevima i drugim ciljevima, na primjer, samo pružaju široku indikaciju stvarnog obima zaštite koju pružaju sistemi zaštićenih područja, ali planiranje na regionalnom i nacionalnom nivou zahtijeva ciljeve koji uzeti u obzir kompromise i sinergiju sa drugim uslugama ekosistema.

Dizajn i upravljanje zaštićenim područjima morat će uzeti u obzir utjecaje klimatskih promjena. Utjecaji klimatskih promjena povećat će rizik od izumiranja određenih vrsta i promijeniti prirodu ekosustava. Promjene u distribuciji vrsta kao rezultat klimatskih promjena su dobro dokumentirane (C4, C19, C25). Današnji planovi očuvanja vrsta mogu uključiti aspekte prilagođavanja i ublažavanja ove prijetnje, oslanjajući se na postojeće alate koji pomažu u procjeni ranjivosti vrsta na klimatske promjene. Koridori i drugi aspekti dizajna staništa koji daju fleksibilnost zaštićenim područjima su efikasne strategije predostrožnosti. Poboljšano upravljanje koridorima staništa i proizvodnim ekosistemima između zaštićenih područja pomoći će da se biodiverzitet prilagodi promjenjivim uvjetima (R5).


Primjena biotehnologije na biodiverzitet i njegovi utjecaji

Pročitajte ovaj članak kako biste saznali više o primjeni biotehnologije na biodiverzitet i njegovim utjecajima.

Primjena biotehnologije na biodiverzitet:

Primjena biotehnologije (posebno genetskog inženjeringa) za poboljšanje usjeva, ljekovitog bilja, stoke i mikroba te za dobijanje novih proizvoda iz različitih bioloških sistema je brzorastući sektor.

Očekuje se da će ovaj sektor doprinijeti do 50% svjetske ekonomije u bliskoj budućnosti. Glavna i kritična sirovina za biotehnologiju je raznoliki živi svijet koji čini biodiverzitet.

Odnos između biotehnologije i biodiverziteta je višesmjeran (UNEP 1995):

(i) Biotehnologija ili molekularna biologija pružaju veoma moćne alate za kritičku procjenu biodiverziteta, posebno genetičke raznolikosti, i posljedično identifikaciju potencijalnih bio-resursa.

(ii) Daje novije metode i smjernice za očuvanje biodiverziteta.

(iii) Poboljšava mudro i efikasno korišćenje bio-resursa, i kao genetskog resursa za proizvodnju i u sanaciji izmenjenih/degradiranih ekosistema.

Sve veća primjena biotehnologije na biodiverzitet (uključujući genetski inženjering) uvelike je povećala vrijednost i dostupnost bio resursa i proizvoda za čovječanstvo. To se posebno odnosi na: (i) povećanu dostupnost hrane, hrane za životinje i drugih obnovljivih sirovina (ii) poboljšano zdravlje ljudi i higijenu (iii) veću zaštitu okoliša i (iv) poboljšanje biološke sigurnosti i zaštite okoliša tehnologije.

U doba kada se populacija eksponencijalno povećava, a biodiverzitet iscrpljuje zbog degradacije životne sredine koju je napravio čovjek, biotehnologija bi trebala pomoći čovječanstvu pružanjem boljih i efikasnih sredstava za korištenje dostupnog biodiverziteta. Jednom kada zemlja postigne kapacitet upravljanja svojim genetskim resursima, automatski će joj omogućiti proizvodnju novih proizvoda iz vlastite biodiverziteta.

Štetni uticaji biotehnologije na biodiverzitet:

Uvođenje genetski modificiranih organizama (GMO) u prirodne ekosustave vjerojatno će uzrokovati gubitak vrsta i raznolikosti staništa, barem za to postoji snažna teoretska mogućnost. Štetni biološki učinci na neciljane populacije te ekološki i evolucijski poremećaji mogu biti ili direktni rezultat unesenog transgena ili alternativno indirektni rezultat socioekonomskih uvjeta povezanih s primjenom tehnologija rekombinantne DNK.

(i) Direktni uticaji:

Prijavljeno je nekoliko direktnih neciljanih efekata GMOS-a na korisne i prirodne organizme. Primjer je transgenična biljka pamuka Bt, koja utječe na širok spektar insekata bez cilja, poput leptira, moljaca i kornjaša. Pokazalo se da neki GM usjevi utječu na ekosustave tla smanjujući brzinu razgradnje organskog otpada, utječući na razinu ugljika i dušika i smanjujući raznolikost mikrobne populacije tla. Another possible direct impact of GMOS raised for conferring viral resistance is the likely emergence of new viruses with new biological characteristics through recombination.

Adverse impacts on biodiversity through the introduction of GMOS may also result from disturbance of the dynamic population equilibrium of ecosystems. Population size of native taxa may be reduced by the enhanced ability of GMOS to invade natural habitats of native species.

Another direct impact of biotechnology could be episodic genetic erosion, which could threaten the genetic diversity on which this technology depends. For example, micro propagation and the consequent production of identical clones discourage perpetuation of genetic diversity through evolutionary adaptations.

(ii) Indirect Impacts:

The indirect impacts of biotechnology on biodiversity are predominantly socioeconomic ones, operated through human economic and social systems. Indirect impacts of biotechnology are immense and of very great relevance to people in developing countries who rely directly on biodiversity for their sustenance.

The impacts themselves are the results of human responses to the changes in relative cost and prices of biotechnologically derived items. This is best illustrated by an example. Biotechnological methods lead to the identification of a plant material for an important pharmaceutical use. This would raise the value of the material, resulting in increased collection pressure on that plant, which in turn would lead to overexploitation and species loss.


Biodiversity: It's In The Water

What if hydrology is more important for predicting biodiversity than biology? New research challenges current thinking about biodiversity and opens up new avenues for predicting how climate change or human activity may affect biodiversity patterns.

Researchers have invented a method for turning simple data about rainfall and river networks into accurate assessments of fish biodiversity, allowing better prediction of the effects of climate change and the ecological impact of man-made structures like dams.

The mathematics behind the new method also can be used to model and predict a wide range of other questions, from the transmission of waterborne illnesses to vegetation patterns on land adjacent to rivers.

In the article in Nature, an international group of researchers demonstrates that the biodiversity of fish species in a river system can be accurately predicted with a simple method that uses only the geomorphology of the river network and rainfall measurements for the river system.

The 3,225,000 km 2 Mississippi-Missouri river basin covers all or part of 31 US states, spanning diverse habitat types and encompassing very different environmental conditions. The one thing linking all these habitats is the river network. Using geomorphological data from the US Geological Survey, the researchers -- hydrologists from Princeton University and the EPFL in Lausanne, Switzerland, and biologists from the University of Maryland -- identified 824 sub-basins in the network. In these, the simple presence (or not) of 433 species of fish was established from a database of US freshwater fish populations. Data on the average runoff production --the amount of rainfall that ends up in the river system and not evaporated back into the air -- was then used to calculate the habitat capacity of each sub-basin.

With just four parameters, it's "an almost ridiculously simple model," explains EPFL professor Andrea Rinaldo. The model results were compared to extensive data on actual fish species distributions. Various different measures of biodiversity were analyzed, and the researchers were surprised to find that the model captured these complex patterns quite accurately. The model is all the more remarkable for what it does not contain -- any reference, anywhere, to the biological properties of individual fish species.

It is a formulation that could be applied to any river system, or in fact, any network at all. All that's needed are the geomorphology of the landscape and an estimate of average dispersal behavior and habitat capacity. This model is general enough that it could be used to explore population migrations or epidemics of water-borne diseases in addition to biodiversity patterns. The researchers plan to extend their work to explore the extent to which simple hydrology can act as the determining factor in a wide range of biodiversity patterns.

"These results are a powerful reminder of the overarching importance of water, and the water-defined landscape, in determining patterns of life," notes Princeton professor Ignacio Rodriguez-Iturbe. It provides a framework that could be used to connect large scale environmental changes to biodiversity. Changes in precipitation patterns, perhaps due to global climate change, could be mapped to changes in habitat capacities in the model, ultimately providing a way to estimate how climate change would alter large-scale patterns of biodiversity. It could also be used for an assessment of the impact of specific, local human activities, such as flow re-routing or damming, on the biodiversity patterns in a river network.


Measuring Biodiversity

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

JoVE video plejer je kompatibilan sa HTML5 i Adobe Flashom. Stariji pretraživači koji ne podržavaju HTML5 i H.264 video kodek i dalje će koristiti Flash-bazirani video plejer. Preporučujemo preuzimanje najnovije verzije Flasha ovdje, ali podržavamo sve verzije 10 i novije.

Ako to ne pomogne, javite nam.

Biodiversity. The word evokes the splendor of a great forest, or the teeming richness of the ocean, and is simply defined as the variety of organisms in an ecosystem of interest. To protect biodiversity, scientists must be able to measure it. This means figuring out how many different species are living together in a particular space. What is a convenient way to count species?

Trying to count everything in an entire ecosystem would be impossible, so scientists use a tool called the quadrat, which is a frame of fixed size placed randomly in the environment in which to do the counting. After cataloging the species and individuals found in this small section, the process is repeated, placing more quadrats at random, or alternatively, at set positions along a line through the environment, referred to as a transect.

In order to then estimate the total number of species in an area, species accumulation curves are used. If the cumulative number of species found in a quadrat are plotted against the number of quadrats sampled, a curve will emerge. For example, in this data set, when four quadrats were investigated, it was found that there were 10 unique species. Six contained 17 and so on. The asymptote of this type of curve represents an estimate of the number of species supported by an environment. In this case, it's about 30. But while measuring diversity at a single site is incredibly useful, comparing sites over a greater area can give us an even larger scale indication of diversity.

In 1972, the ecologist Robert Whittaker described three major kinds of biodiversity, alpha, beta, and gamma. Alpha diversity refers simply to the number of species in an area and is often referred to as species richness. For example, at this site there are seven different species, so the alpha score is seven. A second site, site B, has five species, and a third, site C, has seven. But by comparing between sites, we can determine what is called the beta diversity, the sum of species unique to each area. So if we compare site A with site B, we see three species in common between the two. Counting the remaining species, we find that there are six. This means that there is a beta diversity between site A and site B of six. Sites A and C also have three species in common, leaving eight unique ones. This is a beta diversity of eight. Sites B and C have two common species between them, or a beta diversity value of eight. Finally, gamma diversity is the number of different species in all sites combined. In this example, there is a gamma diversity of 12. So to summarize the three kinds of biodiversity, we can look at them this way, alpha, beta, and gamma. As well as recording diversity, scientists often refer to species evenness, meaning how many individuals of each type are present. For example, these two sites have the same richness, or alpha diversity, as they both have seven species. But site A is relatively overrun by rabbits with low numbers of the other species, whereas site B has a pretty even distribution of species, so it is considered to have greater evenness compared to site A. Scientists generally considered ecosystems with higher richness and evenness, i.e. many evenly distributed species, to be the healthiest. Disturbed habitats, often due to the actions of humans, like farming or pollution, often have poor richness and evenness. Being able to compare sites is critical because it allows researchers to determine the relative health of ecosystems.
In this laboratory, you will carry out quadrat and transect sampling at three different environmental sites, as well as carrying out a laboratory simulation, and then analyze the data collected to describe the observed biodiversity.

Diverse ecosystems are important for the health of the planet and our survival as humans it is therefore incredibly important for us to understand and measure biodiversity, which is defined as the variability among living organisms in an ecosystem. Biodiversity can be measured at many different levels including genetic, species, community, and ecosystem. One way to measure biodiversity is to assess species richness of an ecosystem, which is the total number of distinct species within a local community. While having many species generally coincides with having a diverse and healthy ecosystem, the evenness also needs to be considered. Evenness refers to the equality of the proportion of each species within an area or community. For instance, when one species dominates the area while the others are very rare, the biodiversity in this area is lower than in an area with species of equal abundance. Therefore, areas with many species that are relatively equal in abundance have the highest values of biodiversity.

Estimating Biodiversity

The differences in richness and evenness between two communities can be visualized by rank-abundance curves. If the number of species is equal, the shape of the line can tell us which community is more diverse. If the line is flat, there is high evenness among species. However, if the line quickly dips, the evenness is low. If richness and evenness are both different between two communities, biologists must use equations to calculate diversity. These equations weight the importance of each component differently, and a consensus on which equation is the best at calculating diversity is still debated.

Sometimes there are too many species in an area that it is unrealistic to count every single species. For example, a single tree in the Amazon Rainforest may contain hundreds of species of beetles. To circumvent this problem, ecologists use sampling tools called quadrats. A quadrat is simply a frame with a known internal area. For example, to measure the species richness of a one-acre field of grass, ecologists randomly place the quadrat in the field and count the species within the quadrat, instead of counting all of the species within the acre. They may also systematically sample by using transect tapes. Transects are stretched across the field, and quadrats are then placed along the transect at regular intervals. This method is semi-random and ensures ample coverage of sampling across the entire field to estimate its biodiversity.

While quadrats and transects may pick up most of the species, some rare species may go unnoticed. In this case, ecologists may use a species accumulation curve, which represents the cumulative number of species seen in a series of quadrats. The y-axis of the curve represents the total number of observed species, whereas the x-axis represents the number of quadrats for which species have been enumerated. The total number of species in the first quadrat represents the first point on the graph. Each successive point represents the number of new species found in each new quadrat sampled, plus all of the species from the previous quadrats. At some point, there will be few or no additional species found in each new quadrat sampled, and the curve will approach an asymptote, which is an estimate of the total number of species present. Even if the asymptote is never reached because of many rare species, biologists can estimate the total number based on this curve.

If comparisons need to be made among different areas or scales, alpha, beta, and gamma diversity measures are used. Alpha-diversity (α) refers to the number of species in an area. Beta-diversity (β) compares two different areas and is the sum of species unique to each area. Gamma-diversity (γ) is the number of species in many areas combined into a region. By using these measures, biologists can get an idea of diversity over space, including both small and large scales.

Threats to Biodiversity and their Implications

Biodiversity around the world is threatened by pollution, climate change, and invasive species. A main underlying reason for efforts to maintain biodiversity is based on ecosystem functioning. Ecosystems are made up of many working parts, including primary producers, herbivores, carnivores, and detritivores, all of which contribute to ecosystem function. If species are lost, the ecosystem may collapse. And if the ecosystem collapses, the services that it provides to humans will as well. Tropical coral reefs are a good example of this concept 1 . Spikes in water temperatures cause corals to lose their symbiotic algae cells. Without the algae, corals begin to starve, die, then degrade and lose their structure. When corals decay, they no longer provide cover for fish and the abundance of fish species declines, which in turn affects local fishermen, and the people that rely on fish for sustenance. Over time, dead coral reefs degrade on a larger scale and no longer provide a buffer for adjacent coastlines, eventually eroding the coast and destroying islands. A highly diverse community is less likely to collapse because of functional redundancy 2 . For example, corals may vary in their sensitivity to high temperatures. If one coral is extremely sensitive to temperature, another may take its place in the community, but if there are only a few species, it is less likely that such a substitute will be available.

A significant number of medicines that we benefit from are a direct result of the diversity of life. The medicines that we now synthesize were once isolated from animals, plants, fungi, and bacteria. There is a whole industry devoted to the discovery of new potential medicines by scanning various species for the presence of bioactive compounds. For example, plants produce chemicals for defense against infection and herbivores. Spiders and snakes produce diverse venoms. Both classes of organisms have been the source of important medicines, like Taxol from yew trees, which treats breast, lung and ovarian cancers, or Ohanin from King Cobra venom, which is a painkiller 3-4 . Each species that becomes extinct may hold the key to curing currently untreatable diseases. The faster we lose those species, the smaller the chance of discovering solutions.

Once a species goes extinct, we will never be able to experience them. This type of thinking has driven the conservation of pandas, sea otters, and other charismatic animals. These species are called flagship species, and their conservation can result in protection of biodiversity. Even though these animals are only a small part of the whole ecosystem, preserving them means preserving the ecosystem they occupy. Efforts to save the sea otter on the West Coast of North America have resulted in healthy kelp forests housing many thousands of other species 5 . Without protection of the sea otters, herbivores like sea urchins, which are usually eaten by the otters, are capable of completely devouring kelp forests leaving barren rocks where very few species could survive.

Reference

  1. Knowlton, Nancy. The future of coral reefs. PNAS. 2001, Vol. 98 , (10) 5419-5425.
  2. Andrea S. Downing, Egbert H. van Nes, Wolf M. Mooij, Marten Scheffer. The Resilience and Resistance of an Ecosystem to a Collapse of Diversity. PLoS One. . 2012 , Vol. 7(9): e46135.
  3. Wall, Monroe E. Camptothecin and taxol: Discovery to clinic. Med Res Rev. 1998, Vol. 18, 5 (299-314).
  4. Yuh Fen Pung, Peter T. H. Wong, Prakash P. Kumar, Wayne C. Hodgson, R. Manjunatha Kini. Ohanin, a Novel Protein from King Cobra Venom, Induces Hypolocomotion and Hyperalgesia in Mice. J Biol Chem. 2005, 280, 13137-13147.
  5. Estes, J.A., et al. Complex Trophic Interactions in Kelp Forest Ecosystems. Bulletin of Marine Science, Volume . 2004, Vol. 7, 3: 621-638.

Abstract

Species diversity and density of trees were assessed in four 1-ha plots (at 457–925 m in elevation) in the Eastern Ghats of the Andhra Pradesh region comprising mostly of tropical deciduous forests based on a census of all trees with girth at breast height ≥ 15cm. We compared tree community characteristics like stem density, basal area, diversity, and species composition of four plots using a tree dataset of eight belt transects (5 m × 1000 m) in the study area. A total of 2,227 individuals of 44 families, 98 genera, and 129 species were recorded. Combretaceae, Euphorbiaceae, and Anacardiaceae, showed the greatest importance value index. It was noticed that the most species were contributed by Euphorbiaceae and the tree density varied from 435 ha –1 to 767 ha –1 with an average basal area of 25.82 m 2 /ha. Shannon–Weiner index (H') ranged from 3.76 to 3.96, the Simpson index ranged from 0.96 to 0.97, evenness index ranged from 0.60 to 0.78, and species richness index ranged from 10.04 to 11.24. At present the biodiversity of these forests are under threat due to the anthropogenic and upcoming mining activities. The present study will help us to understand the patterns of tree species composition and diversity in the Eastern Ghats of India.


What is Biodiversity?

Biodiverzitet is a term used to describe the enormous variety of life on Earth. It can be used more specifically to refer to all of the species in one region or ecosystem. It refers to every living thing, including plants, bacteria, animals, and humans. Scientists have estimated that there are around 8.7 million species of plants and animals in existence.

Importance of Biodiversity

It plays a vital role in maintaining the ecological balance of the ecosystem.

  • Ecological Role: Apart from providing ecological balance to the environment, each species of biodiversity has a major function to play in the ecosystem. They play a major role in the production and decomposition of organic wastes, fixing atmospheric gases, and regulating water and nutrients throughout the ecosystem. The stability of the ecosystem increases with the diversity of the species.
  • Economical Role: It acts as a source of energy and has a major role in providing raw materials for industrial products such as oils, lubricants, perfumes, paper, waxes, rubber, etc. The importance of plant species for various medicinal use has been known for ages.
  • Scientific Role: Each species of the ecosystem contributes to providing enough evidence as to how life evolved on this planet and the role of each species in maintaining the sustainability of the ecosystem.

Types of Biodiversity

Biodiversity can be categorized into 3 types, They are:

  1. Genetic Diversity: Every individual of a particular species differs from each other in its genetic makeup. This genetic variability among the members of any plant or animal species is known as genetic diversity. When two individuals are closely related, they share more genetic information and hence, are more similar.
  2. Species Diversity: It can be defined as the variety of species within a particular region or habitat. This type of diversity can be found in both the natural ecosystem and the agricultural ecosystem.
  3. Ecosystem Diversity: There is a large diversity of different ecosystems that have distinctive species. This ecosystem varies with each other as per their habitats and the difference in their species. This ecosystem diversity can be found within a specific geographical region or a country or a state. This type of diversity also includes forests, grasslands, deserts, and mountains.

Loss of biodiversity also leads to the extinction of the plant and animal species and this loss can be either reversible or permanent. Human activities have been the major cause of the loss of biodiversity which has led to sudden changes in climate causing a big threat to biodiversity.

Causes of Loss of Biodiversity

Some of the major causes that have resulted in the loss of biodiversity are mentioned below:


How science outreach can help us protect biodiversity

As scientist we are lucky to experience the beauty and color of nature every day. We understand the value of every single species, from the smallest caterpillar to the largest of elephant to their ecosystem, as well as their potential as systems for the study of biological function and human disorders.

Share

Copy the link

We dedicate our lives to understand the evolutionary forces that gave rise to biological diversity, what keeps species apart, how they adapt to their environments, and how to use animal models to understand how biological systems work and how to fix them. We cannot forget however, that part of our role is also to share our love of nature and our appreciation of the importance of protecting it with our communities. Educating non-scientists on the magnificence of nature and scientific discovery is perhaps the most powerful weapon we have to protect our species.

This is by no means an easy task. A career in science is hard work, competitive and stressful at every single stage. No PhD student will ever say it was easy, and it only keeps getting busier and harder as we progress into our first tenure-track position. Here we embark into the bitter-sweet adventure of starting our own lab, with the constant pressure of writing grants, teaching classes and of course, doing top-notch research that will change the world. Even if the balance of activities might change as we progress as professors, it never gets easy or less busy.

So yes, I know, what I am proposing is not easy, and it only stretches our already packed schedule even further. It will be particularly hard for some and easier for others. Some of us find it easy to speak in public events and getting the public involved, while others need to learn how to address non-scientists as if we were learning a different language. Some of us work in institutions that encourage public outreach, and others will have to do it knowing it will not count, or even be encouraged in our promotion evaluations. But it is crucial, and in our own way, we can all find a way to contribute.

Outreach only becomes more important given the political senselessness of our current times. Things have changed. Our political leaders are not always the educated, admirable guides they once were. They have progressively abandoned the appreciation for data and rationality required to make important decisions and protect our well-being. It is thus more critical than ever for the scientific community to play its role making sure people understand the science behind the natural world and what it takes to protect it.

As we think about Earth Day and species conservation, it is easy to see the connection to scientists working in the field, studying the ecology and conservation of charismatic species like the African large mammals, tigers or colorful frogs, and how they could contribute to educating the community on how to protect biodiversity. It is true that working on these species helps. It sparks public interests and provides many opportunities to get the community involved in educational activities. But we can all help them in this important mission.

Outreach is not just for museums or scientists working on the "popular" species. How can you contribute if you work on Drosophila or laboratory mice? It might be less obvious how those of us interested in molecular biology or biomedical research can contribute to the protection of biodiversity. But I really think we can. Just by teaching people about Science and contributing to science education we will indirectly help the public better understand the arguments for species conservation. We can also teach them about the role animal models play in research that directly impacts humans, how we study biochemical and physiological processes and the mechanisms behind disease. It will only highlight the importance of preserving biodiversity and spark their interest in science.


The Importance of the Variety of the Species of Life on Earth

Biological diversity is the variety of species of living organisms of an ecosystem. In ecosystems that are more biodiverse, such as tropical forests, a large variety of plants, microorganisms and animals live in ecosystems that are less biodiverse, such as deserts, there is less variety of living organisms.

Abiotic Factors and Biodiversity

More Bite-Sized Q&As Below

2. How does biological diversity relate to the characteristics of the abiotic factors of an ecosystem?

The availability of abiotic factors such as light, moisture, mineral salts, heat and carbon dioxide, more or less conditions the biodiversity of an ecosystem. Photosynthesis depends on water and light, and plants also need mineral salts, carbon dioxide and adequate temperature for their cells to work. In environments where these factors are not restrictive, the synthesis of organic material (by photosynthesis) is at a maximum, plants and algae can reproduce easier, the population of these organisms increases, potential ecological niches multiply and new species emerge. The large mass of producers makes the appearance of a diversity of consumers of several orders possible. In environments with restrictive abiotic factors, such as deserts, producers exist in small numbers and have less diversity, a feature that is extended to consumers and causes fewer ecological niches to be explored.

Vegetal stratification and biodiversity

3. How does the vegetal stratification of an ecosystem influence its biological diversity?

The vegetal stratification of an ecosystem, such as the strata of the Amazon Rainforest, creates vertical layers with particular abiotic and biotic factors, dividing the ecosystem into several different environments. Therefore, in the upper layer near the canopies of large trees, the exposure to light, rain and wind is greater, whereas moisture is lower compared to the lower layers. As you go down the strata, the penetration of light diminishes and moisture increases. Regarding ਋iotic factors, communities of each stratum present different compositions and features, food habits, reproduction strategies, etc. Such variations in abiotic and biotic factors put selective pressure on living organisms, causing them to be diversified as result, there are more ecological niches to be explored and more varied organisms emerge during the evolutionary process.

4. Despite having a large amount of biodiversity, why is the Amazon Rainforest facing the risk of desertification?

The natural soil of the Amazon Rainforest is not very fertile but it is enriched by the vegetal covering made of leaves and branches that fall from the trees. Deforestation reduces this enrichment. In deforestation zones, the rain falls directly on the ground causing erosion, “washing” away large areas (leaching) and contributing to making the soil even less fertile. In addition to that, deforestation prevents the recycling of essential nutrients for plants, such as nitrogen. In this manner, those regions and their neighboring regions undergo desertification.

Select any question to share it on FB or Twitter

Just select (or double-click) a question to share. Challenge your Facebook and Twitter friends.


Pogledajte video: Šta je biodiverzitet (Decembar 2022).