Biološka raznolikost

Biološka raznolikost (grč. βiοs - "bios" + lat. diverssus, particip prošli od dīvertere = "da se skrene") tj. bioraznolikost jeste pojam koji opisuje činjenicu da na Zemlji nisu nikad postojala, ne postoje, niti (teorijski) mogu postojati dva biološki istovjetna živa sistema. Bioraznolikost izumrlih i postojećih oblika života i njihovih zajednica možemo proučavati na razini sveukupnog živog svijeta i viših sistematskih kategorija (organizacionih tipova ili porodica, naprimjer), među posmatranim vrstama živih bića ili među istovrsnim jedinkama i njihovim različito definiranim grupama. Bioraznolikost je sveukupno stanje i ukupni biološki potencijal promjenljivosti, odnosno izvorni uslov opstanka žive supstance na Zemlji.^{[1][2][3][4][5][6]}

Uopšteno gledajući, bioraznolikost se može opisivati koristeći više polaznih nivoa i pripadajućih definicija:

• specijska raznolikost je definirana brojem različitih vrsta u posmatranom prostoru i vremenu,
• intraspecijska raznolikost predstavlja biološku heterogenost unutar svake vrste, a njena osnova je genetički diverzitet, dok je
• ekološka raznolikost određena je učestalošću različitih biocenoza, ekosistema i viših stepena ekološke integracije.

Biološke nauke koje se posebno intenzivno bave problemima, uzrocima i posljedicama (tj. prirodom, procesima i pojavama promjenljivosti životnih oblika) – kao osnovnu jedinicu proučavanja uzimaju vrstu, odnosno intraspecijsku i interspecijsku raznolikost.^[7]

Iako u tom pogledu postoje različite procjene, smatra se da je do danas na našoj planeti poznato preko milion životinjskih i pola miliona biljnih vrsta, a skupa sa neopisanim oblicima, taj broj doseže opseg i 3–10 miliona. Jedna od njih je i vrsta Homo sapiens ("čovjek razumni"), koja obuhvata sve ljude današnjice i njihove neposredne fosilne pretke.^{[8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]}

Nakon pojave molekularnobioloških analiza, identifikacija evolucijskih linija i vrsta životnih oblika razvijala se strahovito brzo. Određene vrste molekulskih informacija, posebno sekvenci DNK, mogu pružiti jasniju podršku nego što su morfološki podaci ikada mogli poslužiti za identifikaciju vrsta, posebno kada su u grupi i slične su po izgledu. Molekulski markeri često mogu biti određeni mnogo manje dvosmisleno od morfoloških obilježja. Određivanje vrsta je izuzetno važno za očuvanje biološke raznolikosti. Do danas je imenovano oko 1,9 miliona vrsta, ali se procjenjuje da je njihov ukupni broj može biti bilo gdje između 3-100 miliona, jer nije proučavan veliki broj životinja i biljaka. Naprimjer, poznato je gotovo 300.000 vrsta cvjetnica, ali njihov pravi broj može biti bliže 400.000, sa oko 2.000 vrsta koje se otkriju svake godine. Čak se i neopisani sisari i dalje otkrivaju. Njih oko 4.000 do 5.000 je otkriveno u zadnjih 20 godina 20. stoljeća. Povremeno su otkriveni čak i relativno veliki sisari, kao što su saola (Pseudoryx nghetinhensis) ili oriks (Oryx) slična životinja iz jugoistočne Azije, opisana 1990-ih, a koja je svrstana u posebni sopstveni rod.

Ispoljavanje bioraznolikosti unutar svake kategorije ima naglašene prostorne i vremenske dimenzije. Naučno je dokazana i na prvi pogled uočljiva činjenica da su – u istom vremenskom “presjeku” (trenutku) promatranja – različiti živi sistemi, tj. jedinke i grupe (populacije. npr.) međusobno biološki nejednaki po nizu svojstava. Ta sveprisutna pojava se opisuje kao istovremena promjenljivost. Budući da je njena osnovna odrednica prostor, češće se označava kao prostorna promjenljivost. S druge strane, pojam alohronična (raznovremena, neistovremena) promjenljivost opisuje pojavu dinamične raznolikosti istih živih sistema – jedinki i grupa – u vremenu, tj. činjenicu da nijedan od njih danas biološki nije ono što je bio “juče” niti je onakav kakav će biti “sutra”. Prema svojoj osnovnoj dimenziji – vremenu, ovakva promjenljivost se označava i kao temporalna (vremenska). Ukupni slijed (proces) promjena jedinke, od začeća do smrti, označava se kao ontogeneza (ontogenetska promjenljivost), a proces historijskog mijenjanja prirodnih bioloških drupa je filogeneza (filogenetska promjenljivost). Nauka o ontogenezi je ontogenija, a o filogenezi – filogenija.

Bioraznolikost obuhvata i varijabilnost i varijaciju (lat. varius = različit). Ovi nazivi se u bosanskom jeziku obično poistovjećuju i međusobno i sa pojmom promjenljivosti uopće. U svom izvornom značenju, oni imaju različitu primjenu:

• varijabilnost opisuje sposobnost i pojavu vremenskog (alohroničnog) mijenjanja istih živih sistema (jedinki i grupa),
• varijacija se uglavnom odnosi na prostornu ili sinhroničnu nejednakost različitih bioloških sistema.^{[21][22][23][24][25][26][27][28][29]}

Bioraznolikost se može proučavati na svim razinama organizaciono-funkcionalnog ustrojstva organizama: od molekulske razine do individualne i grupne (populacijske) bioraznolikosti do svekolike biosfere. Osnovne vrste bioraznolikosti su:

• individualna bioraznolikost i
• populacijska bioraznolikost.

Individualna bioraznolikost

Individualna bioraznolikost (raznolikost jedinki), odnosno individualnost ili individualna posebnost (kod čovjeka: osobnost – personalnost) u ogromnoj većini populacija živih bića počiva na variranju izuzetno velikog broja kvalitativnih i kvantitativnih svojstava (osobina) i praktično neograničenim mogućnostima kombiniranja njihovih varijanti (fenotipova). U manjim skupinama teško ćemo naći dvije osobe koje imaju istovjetnu varijantu samo jednog svojstva (krvnu grupu A, npr.); manje ih je koje su podudarne po dvije osobine (krvna grupa A – plave oči, npr.), dok su obično rijetke one koje imaju istu kombinaciju tri svojstva (krvna grupa A – plave oči – crna kosa). Sa porastom broja posmatranih obilježja progresivno opada vjerovatnoća da ćemo i u velikim ljudskim skupinama susresti dvije osobe sa istovjetnom kombinacijom njihovih varijanti. Ako proučavamo niz jednostavnih dimorfnih osobina, zapazit ćemo da broj njihovih kombinacija raste geometrijskom progresijom, čija je osnova 2 (= broj alternativnih varijanti), a potencija n (= broj obuhvaćenih svojstava). Dvije takve osobine se mogu ispoljavati u 4 (= 2² ), tri u 8 (=2³ ), četiri u 16 (2⁴) različitih individualnih kombinacija itd; 2¹⁰ = 1.024, 2²⁰ =1,048.576, a 2³⁴ iznosi preko 17 milijardi, što više od tri puta premašuje ukupni broj (preko sedam milijardi) savremenih stanovnika, odnosno 1/5 svih ljudi koji su do sada živjeli na našoj planeti. Stotinjak ovakvih svojstava daje broj kombinacija koji je daleko veći ne samo od ukupnog broja do sada rođenih ljudi nego i svih živih bića zajedno.

Krajnji obrisi genetičkih okvira individualne promjenljivosti u svakoj vrsti organizama, tj. biološke raznolikosti tek se mogu naslutiti na osnovu novijih procjena prema kojima ljudski genom sadrži oko 30.000 lokusa (donedavno se smatralo da ukupno ima 100.000 tih jedinica). Kod ovih lokusa se javlja oko 7% (2.100) heterozigotnih, tj. dimorfnih ili polimorfnih gena, a računa se da imaju čak i do 10.000 nemonomorfnih gena. Mogućnosti kombinovanja zigotnih genotipova (van srodstva) dosežu upravo fantastične razmjere, jer ako su oba roditelja heterozigotna po jednakom n istih gena, potencijalno mogu stvarati 3ⁿ različite zigote, a ako je pritom riječ i o različitim genskim lokusima – taj broj iznosi 4ⁿ. Na osnovu ovih procjena postaje jasno zašto je ekstremno malo vjerovatno da su dva organizma ikada imale ili će ikada imati istovjetnu genetičku podudarnu kombinaciju svih opisivih svojstava. Naučnu zasnovanost ove hipoteze ne umanjuje ni činjenica da se u toku reproduktivnog perioda stvara ograničen broj ženskih gameta, budući da u samo jednom ejakulatu može biti i oko 200 miliona spermatozoida. Ako se tome doda i plastičnost međusobnog djelovanja istih genotipova i različitih faktora životne sredine i ontogenetska promjenljivost, potvrđuje se i opravdanost pretpostavke da broj mogućih geno–fenotipskih kombinacija u posmatranoj populaciji prevazilazi ukupnu količinu elektrona u kosmosu. Čak ni blizno ili multiplo potomstvo, nastalo bespolnim razmnožavanjem (kloniranjem) jednog zigota, nije biološki apsolutno identično. Na osnovu ovih pojednostavljenih procjena i činjenice da je većina individualnih značajki najčešće polimorfna, postaje jasna naučna utemeljenost pretpostavke da broj mogućih individualnih posebnosti u svakoj vrsti prelazi ukupan broj elektrona u kosmosu. Zato svaka ljudska jedinka predstavlja biološki jedinstvenu i neponovljivu prirodnu pojavu.

Populacijska bioraznolikost

Populacijska bioraznolikost je osnovni preduslov svih mikroevolucijskih procesa. Iako vodi porijeklo iz biološke različitosti pripadajućih individua, predstavlja novi – organizaciono viši nivo i kvalitet u odnosu na individualnu bioraznolikost. Ona ima posebne pojavne oblike i mjere. Bez obzira da li posmatramo kvalitativnu ili kvantitativnu individualnu varijaciju, grupno–specifična svojstva neminovno imaju količinske (kvantitativne) parametre.^[30][31]

Individue se međusobno razlikuju po varijantama i kategorijama pojedinih kvalitativnih ili kvanititativnih obilježja, a međugrupne razlike su redovno definirane kvantitetom (relativnom učestalošću) individualnih fenotipova posmatranih svojstava i njhovih varijanti. Dvije osobe se, naprimjer, mogu razlikovati i po tome što jedna ima krvnu grupu A, a druga B, te po alternativnim kvalitetima (biohemijskoj strukturi) antigena krvnih grupa ABO sistema. Međutim, dvije hipotetične populacije po ovom svojstvu razlikuju se po tome što u jednoj od njih ima, recimo, 40% krvne grupe A i 15% grupe B, a za drugu istovremeno mogu biti karakteristične bilo koje niže ili više učestalosti ovih fenotipova (npr. 60% : 40%). Kada je riječ o kvalitativnim osobinama, osnovna mjera međugrupnih razlika je relativna učestalost njihovih varijanti – izražena u obliku razlomka, proporcije, procenta, promila itd. Međutim, kada je riječ o kvantitativnim obilježjima, neposrednim mjerenjem možemo utvrditi da je jedna osoba visoka tačno 162 cm, a druga 195,6 cm. Osnovni pokazatelj međugrupnih razlika prema tom svojstvu nije nijedna od direktnih mjera, nego njihova (posredno izvedena) srednja vrijednost (x) koja u matičnoj populaciji prve jedinke može biti x=180 cm, a druge x =175 cm.

Ovaj najgrublji pokazatelj grupnih svojstava (očito) ne pruža ni najosnovnije podatke o unutargrupnoj varijaciji obuhvaćenih individua. Tako se isti njeni iznosi mogu javljati i u ekstremnim slučajevima kao kod apsolutne homogenosti ili heterogenosti posmatranog uzorka i populacije, gdje su svi ispitanici iste visine i svaki ispitanik različite visine. Najbitnije podatke o strukturi upoređenih grupa daju standardizovani statistički pokazatelji raspona variranja, relativne učestalosti i gustine disperzije kvantitativnih kategorija, Među njima najznačajniji su: kvartili, standardna devijacija, varijansa, standardna greška, koeficijent varijabilnosti i neki drugi. Ove osnovne karakteristike strukture svake posmatrane grupe omogućavaju primjenu viših nivoa analize unutargrupne i međugrupne promjenljivosti, odnosno prirode i značaja uočenih međugrupnih razlika.^[32][33]

Također se može zaključiti da se nijedna grupa osobina, bez obzira na vrstu i prirodu promjenljivosti, ne odnosi ni na jednu od pripadajućih individua. Budući da je beskonačno mala vjerovatnoća pojave dviju biološki identičnih osoba u cjelokupnom čovječanstvu svih vremena, teorijski je nemoguća i pojava dvije biološki apsolutno jednake ljudske grupe.

Identični mijenjajući "kvaliteti" (antigeni istog biohemijskog sastava) i kvantitativne kategorije fluktuirajućih osobina mogu se javljati u svim posmatranim ljudskim skupinama, odnosno (sub)populacijama, koje se međusobno razlikuju po relativnoj učestalosti individualnih fenotipova. U svakoj od njih, nezavisno od drugih, učestalosti svake kategorije posmatranih kvalitativnih i kvantitativnih svojstava se može kretati od 0 do 100%. Tu su izuzeta ona koja su međusobno vezana, kod kojih nezavisno varira omjer fenotipova u svakom sistemu varijacije ponaosob.

• Može se zaključiti da izložene činjenice same po sebi jasno pokazuju da se nijedna grupna osobina, bez obzira na vrstu promjenljivosti, ne može neposredno odnositi ni na jednu od pripadajućih individua. Ova nepobitna naučna činjenica redovno je i tendenciozno zanemarivana (ili pogrešno tumačena) u polazištima svih oblika diskriminacije (osobito rasne) na osnovi grupnih bioloških specifičnosti. Budući da je beskonačno mala mogućnost pojave dvaju identičnih osoba u sveukupnom čovječanstvu (svih vremena), teorijski je nemoguće (po bilo kojem kriteriju) definirati dvije biološki apsolutne jednake ljudske skupine. Ta konstatacija se podjednako odnosi na sinhronične i alohronične relacije.

Osnovu temporalnog kontinuiteta grupne promjenljivosti i njenog spacijalnog održavanja čini genski fond populacije (sadržan u skupu gameta svakog pokoljenja), a svaki individualni genotip je izraz empirijske složene vjerovatnoće spajanja gameta određene genetičke konstelacije. Feno–genotipski sastav svake populacije direktno zavisi od relativne učestalosti gena sa svih (hipotetičnih) 30.000 lokusa (ili 25.000, u što se danas vjeruje). Na osnovu toga može se tvrditi da se relativne međugrupne razlike izvorno mogu svesti na specifičnosti učestalosti alternativnih varijanti pojedinih gena, tj. da je osnova biološke heterogenosti ljudskih grupa (populacija) sadržana u specifičnostima njhove genetičke strukture. Drugim riječina, dugoročni kontinuitet svih bioloških osobenosti svake populacije počiva na kontinuitetu i osobenostima njene genetičke strukture. Po njoj se ona manje ili više može razlikovati od ostalih istovrsnih populacija. Na toj osnovi počiva i svaka spoljna prepoznatljivost pojenih populacija, uključujući i ljudske rase.

Genetičke osobenosti neke ljudske populacije mogu počivati na:

• (1) Prisustvu jednog ili više alelogena kojih u drugima uopće nema;
• (2) Potpunom odsustvu alela koji se u ostalim populacijama redovno javljaju;
• (3) Obje ove pojave (što je najčešće).

Struktura i dinamika genskog fonda svake populacije imaju svoje osnovne parametre među kojima su najznačajniji: učestalost pojedinih fenotipova, odnosno genotipova i odgovarajućih alela, feno–genotipski sistem nastanka reproduktivnih parova, njihova reproduktivna rata i distribucija genskih kombinacija u potomstvu, te faktori, priroda i brzina mijenjanja njenog genetičkog sastava. Osnovni elementi populaciono–genetičke strukture i njihove međusobne kauzalne veze, nivoi i oblici ispoljavanja najjasnije se mogu sagledati proučavanjem hipotetičkih odnosa u genetički ravnotežnoj populaciji.

Također pogledajte

• Genetika
• Ekologija
• Sistematika
• Evolucija

Reference

1. Bendall R.(1996): Biodiversity: the follow up to Rio. The Globe 30:4-5, April 1996.
2. Global Environmental Change (1995): Human and Policy Implications. Special issue on People, Land Management and Environmental Change, Vol. 3, No. 4.
3. Heywood, V.H., Ed. (1995): Global Biodiversity Assessment. United Nations Environment Programme. Cambridge University Press, Cambridge, Published for UNEP, Cambridge university Press, Cambridge, ISBN 0 521 56403 pogrešan ISBN 4; ISBN 0 521 56481 pogrešan ISBN. 6
4. Heywood V. H. (1996): The Global Biodiversity Assessment". The Globe, 30:2-4.
5. http://www.un.org/earthwatch/biodiversity/assessment.html
6. Juha U. I., Ono A. (1996): Population, Land Management and Environmental Change. The United Nations University, Tokyo.
7. Škrijelj R., Đug S. (2009): Uvod u ekologiju životinja.Prirodno-matematički fakultet Sarajevo, Sarajevo, ISBN 978 9958-592-03-4.
8. Cockell C. (2006). Biological processes associated with impact events ESF IMPACT (1. ed.). Berlin: Springer Verlag, ISBN 978-3-540-25735-6.
9. Dasmann R. F. (1968) A Different kind of country. MacMillan Company, New York, ISBN 0-02-072810-7.
10. Wilson E. O., Peter F. M. Eds (1988): Biodiversity. National Academy Press, New York, ISBN 0-309-03783-2 ; ISBN 0-309-03739-5 (pbk.), online Edition.
11. Global Biodiversity Assessment (1995): Biodiversity, Glossary of terms related to the CBD – UNEP, Annex 6, Glossary. Belgian Clearing-Hous, Bruxelles, ISBN 0-521-56481-6.
12. Hawksworth D. L. (1996). Biodiversity: measurement and estimation. Springer Verlag Stuttgart, ISBN 978-0-412-75220-9.
13. Edward O., Wilson E. O. (2002). The Future of Life. Alfred A. Knopf, New York, ISBN 0-679-45078-5.
14. Rashid H. M., Scholes R., Ash N. (2006). Ecosystems and human well-being: current state and trends : findings of the Condition and Trends Working Group of the Millennium Ecosystem Assessment. Island Press, ISBN 978-1-55963-228-7.
15. Van Dyke F. (2008). Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications, 2nd ed. Springer Verlag, Suttgart, ISBN 978-1-4020-6890-4.
16. Hunter M. L. (1996). Fundamentals of Conservation Biology. Blackwell Science Inc., Cambridge, Massachusetts. ISBN 0-86542-371-7.
17. Levin, S. Encyclopedia of Biodiversity. San Diego: Elsevier Academic Press, ISBN 9780123847195.
18. Leveque, C. & J. Mounolou (2003) Biodiversity. New York: John Wiley. ISBN 0-470-84957-6
19. Margulis L., Delisle, D. K., Lyons, C. Diversity of Life: The Illustrated Guide to the Five Kingdoms. Sudbury: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 0-7637-0862-3
20. What is biodiversity?. United Nations Environment Programme, World Conservation Monitoring Centre.
21. Burns E., Kind F., Meister K., Noack W. (1989): Das Biobuch. Verlag Moritz Diesterweg, Frankfurt am Main.
22. Cavalli–Sforza L. L., Bodmer W. F. (1999): The Genetics of Human Populations. Dover Publications, Mineola, New York.
23. Hennig W. (2002): Genetik. Springer–Verlag, Berlin, Heidelberg.
24. King R. C., Stansfield W. D. (1999): A Dictionary of Genetics. Oxford University Press, New York, Oxford, ISBN 0-19-509441-7; ISBN 0-19-509442-5 (pbk).
25. Lawrence E., Ed. (1999): Henderson's Dictionary of Biological Terms. Longman, London.
26. Mayr E. (1970): Populations, Species, and Evolution. Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge, Mass.
27. Mayr E. (1988): Toward a New Philosophy of Biology – Observations of an Evolutionist. Harvard University Press, Cambridge, Mass.
28. Rieger R., Michaelis A., Green M. M. (1991): Glossary of Genetics and Cytogenetics – Classical and Molecular. Springer–Verlag, Berlin.
29. Hadžiselimović R. (2005): Bioantropologija – Biodiverzitet recentnog čovjeka. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-2-6.
30. Hartl D. (2007). Principles of Population Genetics. Sinauer Associates, ISBN 978-0-87893-308-2.
31. Ewens W. .J. (2004). Mathematical Population Genetics (2nd Edition). Springer-Verlag, New York. ISBN 0-387-20191-2.
32. Nipam H. Patel N. H. (2007). Evolution. Cold Spring Harbor Laboratory Press, ISBN 0-87969-684-2.
33. Bowler P. J.(2003). Evolution : the history of an idea (3rd ed.). Berkeley: University of California Press. ISBN 978-0-520-23693-6.

Vanjski linkovi

• Greenfacts
• ActionBioscience Arhivirano 21. 9. 2014. na Wayback Machine, Projekat Američkog instituta za biološke nauke.
• Konvencija o biološkoj raznolikosti
• Konvencija biološke raznolikosti pri law-ref.org - Indeksirano.
• Stanfordova enciklopedija: bioraznolikost
• Biogeografija bioraznolikosti, Interaktivno.