Биоразновидност

Биоразновидност (биодиверзитет) — степен на разновидност на животните облици во рамките на даден вид, екосистем, биом или планета. Копнената биоразновидност е најголема на помалите географски широчини близу екваторот, што најверојатно е резултат на топлата клима и високата примарна продукција. Морската биоразновидност е најголема долж западните брегови на Тихиот Океан, каде температурата на морската површина е највисока, како и во средишниот напореднички појас во сите океани. Биоразновидноста покажува тренд на групирање во биоразновидносни жаришта и зголемување со текот на времето, но многу е веројатно дека ќе се намали во иднина.^[1]

Средноамериканските шуми се меѓу најразнообразните екосистеми во светот.

Вилдпретова волчја опашка — ендемит на Тенерифе, Канарски Острови

Брзите промени во животната средина обично предизвикуваат масовни изумирања.^[2] Една проценка вели дека помалку од 1 или 3% од видовите кои постоеле на Земјата се рецентни.

На Земјата постоеле пет поголеми масовни изумирања и неколку помали слични настани кои довеле до големи и ненадејни падови во биоразновидноста. Во фанерозоик (последните 540 милиони години) се забележува брз пораст на биоразновидноста почнувајќи со камбриумската експлозија, период во кој се појавиле мнозинството колена на многуклеточни организми. Следните 400 милиони години имало повеќекратен масовен губиток на биоразновидноста, настани означени како масовни изумирања. Во карбон, уништувањето на дождовните шуми довело до голем губиток на растителен и животински свет. Изумирањето во пермот и тријасот, кое се случило пред околу 251 милиони години, било најштетното; опоравувањето на ’рбетниците од истото траело 30 милиони години. Најскорешното изумирање, изумирањето во кредата и палеогенот, се случило пред 65 милиони години и привлекува повеќе внимание отколку другите, бидејќи довело до изумирањето на диносаурусите.^[3]

Времето од појавата на луѓето е обележано со намалување на биоразновидноста што е сè уште во тек, придружено со губење на генетската разновидност. Ова намалување, инаку именувано како холоценско изумирање, е предизвикана главно од влијанието на човекот, а особено од уништувањето на живеалиштата на живите организми. И обратно — биоразновидноста влијае на здравјето на човекот, како позитивно, така и негативно.

Обединетите нации го означија периодот од 2010-2020 како „Деценија на биоразновидноста“.

Потекло на поимот

Поимот „биоразновидност“ најпрво бил користен од природонаучникот и конзервационист Рејмонд Дасман во неговата книга од 1968 насловена „Една поинаква земја“ (A Different Kind of Country)^[4], во која тој го поддржува зачувувањето на природата. Поимот бил нашироко прифатен по десет години, кога често се употребувал во науката и политиката за животната средина. Томас Лавџој во предговорот на книгата Конзервациона биологија го вовел овој поим во научната јавност. Сè дотогаш често се користел поимот „природна разновидност“ („природен диверзитет“) воведен во едно истражување од 1975 година. Всушност, најпрво се зборувало за „биолошка разновидност“ („биолошки диверзитет“).

Скратениот облик на овој поим (т.е. „биодиверзитет“ или „биоразновидност“) веројатно била составена од Роузен во 1985. За првпат се појавува во публикација од 1988 на социобиологот Едвард Вилсон.

Понатаму овој поим нашироко се употребува од страна на биолозите, енвиронменталистите, политичките водачи, како и загрижените и засегнати граѓани.

Сличен поим во САД е „природно наследство“. Тој им претходи на останатите и е поприфатен од пошироката јавност заинтересирана за зачувување на природата. Овој поим во одделни случаи се користи и во Македонија.

Определби

Асортиман на разни видови во витрина на Природонаучниот музеј во Берлин

„Биоразновидност“ најчесто се користи како замена за појасно определените и одамна воспоставени поими: разнообразие на видови и богатство на видови. Биолозите најчесто ја определуваат биоразновидноста како „севкупност од гени, видови и екосистеми во еден регион“. Предност на оваа определба е тоа што ги опишува повеќето околности и дава обединето гледиште на традиционалните три нивоа на кои е забележана биолошка разновидност:

• видова разновидност
• екосистемска разновидност
• генетска разновидност.

Професорот Ентони Кемпбел од Кардифскиот универзитет во 2003 година воведува и четврто ниво: молекуларна разновидност.

Овој конструкт од повеќе нивоа е доследен со Дасман и Лавџој. Првата изречна определба складна со ваквиот начин на толкување е дадена во трудот на Брус Вилкокс, кој под комисија од Меѓународниот сојуз за заштита на природата е презентиран на Конференцијата за национални паркови од 1982. На Самитот за планетата Земја во 1992, биолошката разновидност е определена како „варијабилноста кај живите организми од секој тип, вклучувајќи 'inter alia' копнени, морски и други водни екосистеми, како и еколошките комплекси од кои тие се дел: тука се вбројуваат разнообразието во рамки на видот, меѓу видовите и на екосистемите“. Оваа определба се користи во Повелбата за биолошка разновидност на Обединетите нации.

Една определба дадена во соодветен учебник гласи: „варијација на животот на сите нивоа на биолошка организација“.

Од генетски аспект, биоразновидноста би можела да се определи како разновидност на алели, гени и организми. Генетичарите проучуваат процеси како мутација и пренос на гени кои ја придвижуваат еволуцијата.

Мерењето на разновидноста на едно ниво кај група од организми не мора точно да соодветствува со разновидноста на другите нивоа. Меѓутоа, таксономската и еколошка разновидност на четириножните (копнени) ’рбетници покажува многу блиска корелација.

Распространетост

Биоразновидноста кај животните

Биоразновидноста не е еднакво распространета, напротив, таа на Земјата, како и во поодделните региони варира во голема мера. Разновидноста на сите живи суштества (биота), меѓу другото, зависи од температурата, дождовите, надморската височина, почвите, географијата и присуството на други видови. Со проучување на просторната разместеност на организмите, видовите и екосистемите се занимава биогеографијата.

Општо земено, разновидноста е поголема во тропскиот појас, како и во други локализирани региони каков што е ’Ртската флористичка област, а е помала во поларните региони. Дождовните шуми кои поседуваат влажна клима уште од многу одамна, како Националниот парк „Јасуни“ во Еквадор, имаат особено висока биоразновидност.

Копнената биоразновидност е до 25 пати поголема од океанската.^[5] Иако со еден неодамна откриен метод се проценува бројноста на видови на Земјата на околу 8,7 милиони, од кои 2,1 милиони живеат во океаните, сепак, оваа проценка по сè изгледа дека неверно ја претставува разновидноста на микроорганизмите.^[6]

Напореднички градиенти

Општо земено, постои зголемување на биоразновидноста одејќи од половите кон тропскиот појас. Според тоа, местата на помала географска ширина имаат повеќе видови отколку местата на поголема. Оваа закономерност често се означува како напореднички градиент на видовото разнообразие. Позади овој градиент стојат неколку еколошки механизми, но конечен фактор најчесто е поголемата просечна температура на екваторот во однос на половите.^[7][8][9]

Иако копнената биоразновидност се намалува од екваторот кон половите, некои истражувања укажуваат дека оваа одлика е непроверена кај водните екосистеми, особено морските. Напоредничката распространетост на паразитите не го следи ова правило.

Жаришта

Амазонската прашума — биоразновидносно жариште од огромно значење.

Биоразновидносно жариште е подрачје со висок степен на ендемизам кај видовите, под закана од човекот. Поимот „жариште“ (англ. hotspot) е воведен во 1988 од д-р Сабина Фирк.^[10] Жариштата се наоѓаат насекаде во светот, а најголем дел од нив се шуми и повеќето се наоѓаат во тропскиот појас.

Бразилската атлантска шума е едно такво жариште која содржи приближно 20 000 растителни видови, 1 350 ’рбетници, како и милиони инсекти. Индонезија се состои од 17 000 острови кои зафаќаат 1.904.560 км² и содржат 10% од цветните растенија на Земјата, 12% од цицачите и 17% од влекачите, водоземците и птиците, заедно со близу 240 милиони луѓе.

Точното мерење на разликите во биоразновидноста може да биде тешка задача. Статистичките грешки во изборот кај различните истражувачи можат да придонесат во пристрасни емпириски податоци за современите проценки на биоразновидноста.

Еволуција

Главна статија: Еволуција

Биоразновидноста е резултат на 3,5 милијарди години еволуција. Сè уште не се донесени конечни заклучоци за потеклото на животот, меѓутоа некои докази укажуваат дека веројатно животот веќе постоел неколку стотици милиони години по образувањето на Земјата. До пред околу 600 милиони години, целокупниот жив свет се состоел од археи, бактерии, протозои и други слични едноклеточни организми.

Историјата на биоразновидноста за време на фанерозоик (последните 540 милиони години) започнува со камбриумската експлозија, период на брз пораст на биоразновидноста кога се појавило речиси секое колено на многуклеточни организми. Во текот на следните 400 милиони години, разновидноста на безрбетниците покажува мал вкупен раст, додека разновидноста на ’рбетниците покажува вкупен експоненцијален раст. Овој забележителен пораст во разновидноста бил обележан со периодични, масовни губитоци на разновидноста класифицирани како масовни изумирања. Значаен губиток имало во карбон, кога биле уништени дождовните шуми. Најштетно било пермско-тријашкото изумирање пред 251 милиони години. На ’рбетниците им биле потребни 30 милиони години за да закрепнат од овој настан.^[11]

Фосилниот запис укажува дека последните неколку милиони години постоела најголемата биоразновидност во историјата. Но, не сите научници го поддржуваат ова гледиште, бидејќи постои несигурност во однос на тоа колку фосилниот запис е повлијаен (а со тоа и опристрасен) од поголемата достапност и зачуваност на поскорешните геолошки слоеви за разлика од постарите. Според некои научници, начинот на собирање на артефакти има влијание на заклучокот, па според тоа сегашната биоразновидност би можела да не биде многу различна од биоразновидноста пред 300 милиони години. Други научници, пак, сметаат дека фосилниот запис на разумен начин го отсликува разгранувањето на живиот свет. Проценките за сегашната разновидност на макроскопските видови се движат од 2 милиони до 100 милиони, при што најдобрите проценки се околу 9 милиони видови, од кои најголем дел се членконоги. По сè изгледа дека разновидноста континуирано се зголемува и во отсуство на природна селекција.

Еволутивно разгранување

Кружно филогенетско дрво со врските помеѓу видовите со секвенцирани гени.

Постоењето на „светска носивост“ кој го ограничува бројот на живи организми кои едновремено можат да опстојуваат е предмет на расправа, исто како и прашањето за тоа дали ваквото ограничување би го „зацементирало“ и бројот на видови. Додека живиот свет во морето покажува логистички модел на раст, животот на копното (инсекти, растенија и четириноги ’рбетници) покажува експоненцијален раст во разновидноста. Како што нагласува еден автор, „Четириногите ’рбетници сè уште не искористиле 64% од потенцијално корисните начини за нивен опстанок, така што би можело да се случи во отсуство на човечко влијание, нивната еколошка и таксономска разновидност да продолжи да се зголемува по експоненционален пат сè додека не се исполни поголем дел или целиот достапен екопростор“.^[11]

Од друга страна, промените во фанерозоик корелираат многу подобро со хиперболичниот модел (кој е нашироко употребуван во популационата биологија, демографијата и макросоциологијата, како и во работата со разнообразието на фосили) отколку со експоненцијалниот и логистички модел. Последните модели покажуваат дека промените во разновидноста се водат од позитивна повратна врска од прв ред (повеќе предци, повеќе потомци) и/или од негативна повратна врска која произлегува од ограничување во ресурсите. Хиперболичниот модел покажува постоење на позитивна повратна врска од втор ред.^[12] Хиперболичната закономерност на растење на светската популација доаѓа од позитивна повратна врска од втор ред меѓу големината на популацијата и стапката на технолошки развиток. Хиперболичниот карактер на растот на биоразновидноста може да се толкува на сличен начин: повратна врска меѓу разновидноста и сложеноста на структурата на заедницата. Сличноста меѓу кривите на биоразновидност и човечката популација веројатно доаѓа од фактот што и двете се изведени од интерференцијата на хиперболичниот раст со цикличната и стохастичка динамика.^[12][13]

Сепак, повеќето биолози се сложуваат дека времето од појавата на човекот до денес е дел од ново масовно изумирање познато како холоценско изумирање, причинето првенствено од влијанието на човекот врз животната средина. Се смета дека сегашната стапка на изумирање е доволна за елиминирање на повеќето видови на планетата Земја за време од 100 години.

Постојано се откриваат нови видови (во просек 5-10 000 нови видови за една година, од кои повеќето инсекти) и иако многу се откриени, сè уште не се класифицирани (се проценува дека приближно 90% од сите членконоги не се сè уште класифицирани). Поголем дел од копнената биоразновидност се наоѓа во тропските шуми и генерално копното има повеќе видови од океанот; околу 8,7 милиони видови би можеле да постојат на Земјата, од кои 2,1 милиони живеат во океаните.^[6]

Поврзано

• Еколошка ниша
• Георазновидност
• Меѓународна година на биоразновидноста
• Милениумска банка на семиња
• Биоразновидност на Македонија

Наводи

1. Rabosky, Daniel L. (1 August 2009). „Ecological limits and diversification rate: alternative paradigms to explain the variation in species richness among clades and regions“. Ecology Letters. 12 (8): 735–743. doi:10.1111/j.1461-0248.2009.01333.x.
2. Cockell, Charles (2006). Biological processes associated with impact events ESF IMPACT (I. изд.). Berlin: Springer. стр. 197–219. ISBN 978-3-540-25735-6.
3. Bambach, R.K.; Knoll, A.H.; Wang, S.C. (December 2004). „Origination, extinction, and mass depletions of marine diversity“. Paleobiology. 30 (4): 522–42. doi:10.1666/0094-8373(2004)030<0522:OEAMDO>2.0.CO;2. ISSN 0094-8373. Архивирано од изворникот на 2009-04-30. Посетено на 2008-01-24.CS1-одржување: датум и година (link)
4. Dasmann, R. F. 1968. A Different Kind of Country. MacMillan Company, New York. ISBN 0-02-072810-7.
5. Benton M. J. (2001). „Biodiversity on land and in the sea“. Geological Journal. 36 (3–4): 211–230. doi:10.1002/gj.877.
6. Mora, C.; и др. (2011). „How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?“. PLoS Biology. Архивирано од изворникот на 2015-01-10. Посетено на 2013-05-20.
7. Mora C & Robertson DR (2005). „Causes of latitudinal gradients in species richness: a test with fishes of the Tropical Eastern Pacific“ (PDF). Ecology. 86: 1771–1792. Архивирано од изворникот (PDF) на 2016-03-04. Посетено на 2013-05-20.
8. Currie, D. J., G. G. Mittelbach, H. V. Cornell, D. M. Kaufman, J. T. Kerr, T. Oberdorff, J.-F. Gu‚gan. 2004. A critical review of species-energy theory. Ecology Letters 7:1121-1134.
9. Allen A. P., Gillooly J. F., Savage V. M., Brown J. H. (2006). „Kinetic effects of temperature on rates of genetic divergence and speciation“. PNAS. 103 (24): 9130–9135. Bibcode:2006PNAS..103.9130A. doi:10.1073/pnas.0603587103. PMC 1474011. PMID 16754845.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
10. Myers N (1988). „Threatened biotas: 'hot spots' in tropical forests“. Environmentalist. 8 (3): 187–208. doi:10.1007/BF02240252. PMID 12322582.
11. Sahney, S.; Benton, M.J.; Ferry, Paul (2010). „Links between global taxonomic diversity, ecological diversity and the expansion of vertebrates on land“. Biology Letters. The Royal Society. 6 (4): 544–7. doi:10.1098/rsbl.2009.1024. PMC 2936204. PMID 20106856.
12. Markov, AV; Korotaev, AV (2008). „Hyperbolic growth of marine and continental biodiversity through the phanerozoic and community evolution“. Journal of General Biology. 69 (3): 175–94. PMID 18677962.
13. Markov, A; Korotayev, A (2007). „Phanerozoic marine biodiversity follows a hyperbolic trend“. Palaeoworld. 16 (4): 311–318. doi:10.1016/j.palwor.2007.01.002.

Надворешни врски

• Збирка написи за заштита на биоразновидноста Архивирано на 24 мај 2013 г. — Фондација „Дејвид Сузуки“ (англиски)
• Светска карта на биоразновидноста Архивирано на 25 август 2005 г. — UNEP (англиски)
• „Дрво на животот“ — сродство и особености на сите организми на светот (англиски)