Ванные

Проанализировать причины сокращения биологического разнообразия Земли; выяснить основные элементы стратегии сохранения жизни в биосфере. Сокращение биологического разнообразия на планете Каковы основные причины сокращения видового разнообразия экосистем

ЛЕКЦИЯ 3

ТЕМА: Причины сокращения биоразнообразия

ПЛАН:

1. Темпы исчезновения видов

2. Причины вымирания видов

2.1. Разрушение мест обитания

2.2. Фрагментация мест обитания

2.3. Краевой эффект

2.4. Деградация и загрязнение мест обитания

2.5. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов

2.6. Инвазивные виды

2.7. Болезни

3. Подверженность к вымиранию

1. Темпы исчезновения видов

Самый существенный вопрос для биологии сохранения природы – это как долго сможет данный вид продержаться до полного исчезновения, вслед за крайним сокращением численности, деградацией или фрагментацией его местообитания? Когда численность популяции снижается до определенного критического уровня, вероятность его исчезновения становится очень высокой. В некоторых популяциях отдельные оставшиеся особи могут прожить годы или десятилетия и даже размножаться, но все равно их дальнейшая судьба – исчезновение, если только не будут приняты решительные меры по их сохранению. В частности, среди древесной растительности последние изолированные нерепродуктивные экземпляры вида могут просуществовать сотни лет. Такие виды называют потенциально исчезнувшими: даже если формально вид еще не вымер, но популяция более не способна размножаться, и будущее вида ограничено временем жизни оставшихся экземпляров. Чтобы успешно сохранять виды, ученым необходимо выявлять те виды человеческой деятельности, которые влияют на устойчивость популяций и приводят к вымиранию видов. Они также должны определить факторы, усиливающие подверженность популяций вымиранию.

Первое заметное влияние деятельности человека на темпы исчезновения проявилось на примере уничтожения крупных млекопитающих в Австралии, Северной и Южной Америке людьми, заселившими эти континенты тысячи лет назад. Вскоре после появления там человека от 74 до 86 % мегафауны – млекопитающих, весивших более 44 кг, – в этих областях исчезло. Это, возможно, было непосредственно связано с охотой и косвенно с выжиганием и расчисткой лесов, а также с распространением принесенных заболеваний. На всех континентах и многочисленных островах существуют разнообразные яркие свидетельства того, что изменение и разрушение мест обитания, производимые доисторическим человеком, совпадают с высокими темпами исчезновения видов.

В настоящее время лучше всего изучены темпы исчезновения птиц и млекопитающих, поскольку эти относительно крупные животные хорошо заметны. Темпы исчезновения остальных 99,9% существующих в мире видов остаются на сегодняшний день достаточно приблизительными. Но и масштабы исчезновения птиц и млекопитающих определены весьма неточно, поскольку некоторые считавшиеся исчезнувшими виды были вновь обнаружены, а другие, напротив, считавшиеся еще существующими, могут в действительности оказаться вымершими. По наиболее точной оценке имеющихся данных, с 1600 года исчезло около 85 видов млекопитающих и 113 видов птиц, что составляет 2,1% существовавших в этот период видов млекопитающих и 1,3% птиц. На первый взгляд эти цифры сами по себе не кажутся тревожными, но пугающей стала тенденция к возрастанию темпов исчезновения за последние 150 лет. За период с 1600 до 1700 темпы исчезновения птиц и млекопитающих составляли примерно один вид в десятилетие, а за период от 1850 года до 1950 года они возросли до одного вида в год. Такое увеличение темпов исчезновения видов говорит о серьезной угрозе, нависшей над биологическим разнообразием.

В то же время есть некоторые свидетельства того, что за последние десятилетия произошло снижение темпов исчезновения птиц и млекопитающих. Частично это можно отнести за счет предпринимаемых усилий по спасению видов от исчезновения, но в то же время здесь кроется и иллюзия, созданная благодаря принятой международными организациями процедуре, согласно которой вид считается вымершим только в том случае, если его не встречали более 50 лет или если специально организованные поиски не позволили обнаружить ни одного оставшегося экземпляра. Многие виды, формально еще не окончательно исчезнувшие, сильно подорваны деятельностью человека и сохранились только в очень малом числе. Эти виды могут считаться экологически исчезнувшими, поскольку они больше не играют роли в организации сообщества. Будущее многих таких видов сомнительно.

Около 11% оставшихся видов птиц в мире находится под угрозой вымирания; близкие показатели получены для млекопитающих и деревьев. Столь же велика опасность исчезновения для некоторых пресноводных рыб и моллюсков. В тяжелом положении находятся и виды растений. Особенно уязвимы голосемянные (хвойные, гинкго, саговники) и пальмы. Хотя вымирание является естественным процессом, более 99% случаев исчезновения современных видов можно отнести на счет деятельности человека.

2. Причины вымирания видов

Главные угрозы биологическому разнообразию, вытекающие из деятельности человека, заключаются в разрушении мест обитания, их фрагментации и деградации (включая загрязнение), в глобальном изменении климата, чрезмерной эксплуатации видов человеком, вторжении экзотических видов и увеличивающемся распространении болезней. Большинство видов стоит перед лицом, по крайней мере, двух или более из этих проблем, которые ускоряют их вымирание и препятствуют усилиям по их защите.

Все перечисленные семь угроз вызваны увеличивающимся использованием природных ресурсов при экспоненциально растущей численности людей. До последних нескольких сотен лет рост численности населения был относительно медленным, уровень рождаемости лишь слегка превышал уровень смертности. Самое большое разрушение биологических сообществ произошло за последние 150 лет, когда население Земли выросло от 1 млрд чел. в 1850 году до 2 млрд чел. в 1930, и на 12 октября 1998 года составило 6 млрд чел.

2.1. Разрушение мест обитания

Главная угроза биологическому разнообразию состоит в нарушении мест обитания, и поэтому для сохранения биологического разнообразия самое важное – это их защита. Потеря местообитаний сопряжена как с прямым их разрушением, так и с повреждениями в виде загрязнения и фрагментации. Для большинства стоящих на пороге вымирания растений и животных именно утрата местообитаний является первостепенной угрозой.

Во многих частях мира, особенно на островах и в областях с высокой плотностью населения, большинство первичных местообитаний уже разрушено. В странах Старого Света, таких как Кения, Мадагаскар, Индия, Филиппины и Таиланд, более 50% ключевых для биологического разнообразия лесных местообитаний разрушено. Немного лучше положение в Демократической Республике Конго (бывший Заир) и Зимбабве; в этих богатых в биологическом отношении странах пока сохранилось более половины местообитаний диких видов. Многие очень ценные дикие виды потеряли большую часть своего первичного ареала, и лишь немногие из оставшихся мест обитания находятся под охраной. Например, орангутан (Pongo pygmaeus ), крупная обезьяна, обитающая на Суматре и Борнео, лишился 63% своих мест обитания, а под защитой находится только 2% его исходного ареала.

Бедственное положение влажных тропических лесов, наверно, самый широко известный случай разрушения местообитаний, но и другие местообитания тоже находятся в смертельной опасности.

Сокращение биоразнообразия обычно начинается с разрушения естественного местообитания видов. Развитие новых технологий и разрушение окружающей среды в результате деятельности человека идет со скоростью, значительно превышающей способности видов приспособиться к новым условиям. Исключение составляют немногие виды животных и растений, которые мы называем сорными и с которыми не желаем делить будущее планеты. Вероятно, такие насекомые и сорняки обладают диапазоном наследственной изменчивости, позволяющим адаптироваться к быстрым изменениям среды, наступающим в результате ее нарушения, но большинство более крупных растений и животных к этому неспособны.

Вмешательство человека часто приводит к снижению разнообразия природных условий. Например, уничтожая различные виды древесных пород в смешанных лесах с целью создания предпочтительных условий для произрастания сосны, используемой в целлюлозной промышленности , человек неизбежно уменьшает число экологических ниш. В результате в образовавшихся чистых сосновых лесах видовое разнообразие животных и растений существенно уменьшается по сравнению с исходным сообществом смешанного леса.

Разрушение естественного местообитания часто начинается с его фрагментации на отдельные изолированные участки. Весной петухи глухаря собираются на ток. Площадь участка леса, необходимого для тока, должна быть не менее 5-8 гектаров. Сокращение участков леса, пригодных для токования, неизбежно приводит к падению численности этого вида.

2.2. Фрагментация мест обитания

Фрагментация мест обитания – это процесс, при котором сплошная площадь местообитания одновременно сокращается и распадается на два или более фрагмента. Разрушение местообитания может не затронуть лишь локальные территории. Эти фрагменты часто отделены один от другого измененными или деградированными формами ландшафта.

Фрагменты отличаются от исходного сплошного местообитания тем, что: 1) фрагменты имеют относительно большую протяженность пограничных зон , смежных с человеческой деятельностью и 2) центр каждого фрагмента расположен близко от края. Для примера рассмотрим заповедник квадратной формы с длиной каждой стороны в 1000 м (1 км), окруженный используемыми человеком землями, например фермами. Общая площадь такого заповедника составляет 1 км2 (100 га), а его периметр – 4000 м, и точка в центре заповедника находится в 500 м от ближайшей точки периметра. Если домашние кошки в поисках пищи заходят вглубь леса на 100 метров от границы заповедника и мешают лесным птицам выводить птенцов, то только 64 га заповедника остаются пригодными для спокойного размножения птиц. Непригодная для размножения периферийная полоса занимает 36 га.

Теперь представим заповедник, поделенный на четыре равные части автодорогой с севера на юг шириной 10 м и железной дорогой с востока на запад тоже шириной 10 м. Отчужденная площадь в целом составляет в заповеднике 2 га (2х1000х10 м). Поскольку только 2% площади заповедника отчуждено автомобильной и железной дорогами, правительственные чиновники утверждают, что их влияние на заповедник пренебрежимо мало. Но заповедник теперь поделен на 4 фрагмента, каждый площадью 495 х 495 м, и расстояние от центра фрагмента до ближайшей точки периметра сократилось до 240 м, то есть более чем вдвое. Поскольку кошки могут теперь кормиться в лесу, заходя в него как с периметра, так и с дорог, у птиц для спокойного выведения потомства остаются только внутренние участки каждого из четырех фрагментов. В отдельном квадрате этот участок составляет 8,7 га, а всего в заповеднике они занимают 34,8 га. Даже если автодорога и железная дорога отняли только 2% территории заповедника, они вполовину сократили пригодные для птиц места обитания.

Фрагментация мест обитания угрожает существованию видов и более сложным образом. Прежде всего, фрагментация ограничивает возможности видов к расселению. Многие виды птиц, млекопитающих и насекомых, обитающие в глубине леса, не могут пересечь даже узкие полосы открытого пространства из-за опасности попасться хищнику. В результате некоторые виды после исчезновения популяции во фрагменте не имеют возможности заселить его вновь. Более того, если из-за фрагментации исчезают животные, ответственные за распространение мясистых и липких плодов, то страдают и соответствующие виды растений. В конечном итоге изолированные фрагменты местообитаний не заселяются многими исходно характерными для них видами. А поскольку внутри отдельных фрагментов происходит естественное исчезновение видов из-за закономерных сукцессионных и популяционных процессов, а новые виды из-за барьеров не могут пополнить их убыль, следовательно, во фрагменте происходит постепенное видовое обеднение.

Второй опасный аспект фрагментации местообитания заключается в том, что сокращается арена поиска корма для многих типичных животных. Многим видам животных, представленных отдельными особями или социальными группами, которые кормятся широко рассеянными или сезонно доступными кормами и пользуются сезонно распределенными источниками воды, необходима свобода передвижения по обширному пространству. Спасительный ресурс может использоваться только несколько недель в году или даже раз в несколько лет, но при фрагментации местообитания, изолированные виды лишены возможности мигрировать внутри своего естественного ареала в поисках этого редкого, но порой столь важного ресурса. Например, изгороди могут воспрепятствовать естественной миграции крупных травоядных животных, таких как гну или бизоны , заставляя их пастись на одном месте, что, в конце концов, приводит животных к голодной смерти и к деградации местообитания.

Фрагментация мест обитания, кроме того, может ускорять исчезновение популяций, поскольку в результате широко распространенная популяция распадается на две или более изолированных субпопуляций. Эти маленькие популяции попадают под действие характерных для них процессов инбридинга и дрейфа генов. Если на большой площади местообитания может нормально жить одна целостная большая популяция, то часто ни один из ее фрагментов не может поддерживать субпопуляцию достаточно крупную для длительного устойчивого существования.

2.3. Краевой эффект

Как показано выше, фрагментация мест обитания сильно увеличивает долю пограничных местообитаний по отношению к внутренним. Эти пограничные, “опушечные” микросреды отличаются от внутренней лесной части фрагментов. Краевые местообитания характеризуются большими колебаниями уровней освещенности, температуры, влажности и скорости ветра.

Эти краевые эффекты распространяются в глубь леса до 250 м. Поскольку некоторые виды животных и растений очень узко приспособлены к определенным уровням температуры, влажности и освещенности, они не выдерживают возникшие перемены и исчезают в лесных фрагментах. Теневыносливые виды диких цветковых растений в лесах умеренного климата, позднесукцессионные виды деревьев тропического леса и такие чувствительные к уровню влажности животные, как амфибии, могут очень быстро исчезать из-за фрагментации местообитания, что в конечном итоге приводит к сдвигам в видовом составе сообщества.

Из-за фрагментации леса увеличивается продуваемость ветром, понижается влажность и повышается температура и, как следствие, увеличивается опасность пожаров. Пожары могут перекидываться на лесные фрагменты мест обитания с окрестных сельскохозяйственных угодий, где, например, пускают палы при сборе сахарного тростника, или при подсечно-огневом земледелии.

На Борнео и в Бразильской Амазонии миллионы гектаров влажных тропических лесов сгорели во время необычно сухого периода в 1997 и 1998 годах. К этой экологической катастрофе привела комбинация факторов, обусловленных фрагментацией лесов в результате сельскохозяйственной деятельности и мозаичного расселения и связанного с этим рассеянного скопления мусора и, соответственно, вспышек локальных пожаров.

Фрагментация мест обитания делает, кроме всего прочего, неизбежным контакт диких животных и растений с домашними. В результате болезни домашних животных быстро распространяются среди диких видов, лишенных соответствующего иммунитета. Следует иметь в виду, что такой контакт обеспечивает и передачу заболеваний от диких видов растений и животных к домашним, и даже к человеку.

2.4. Деградация и загрязнение мест обитания

Загрязнение окружающей среды является наиболее универсальной и жесткой формой ее разрушения. Чаще всего его вызывают пестициды, удобрения и химикаты, промышленные и городские сточные воды, газовые выбросы заводов и автомобилей, и отложения, намытые с возвышенностей. Визуально эти типы загрязнения часто бывают не очень заметны, хотя они и происходят вокруг нас каждый день почти в любой части света. Глобальное влияние загрязнения на качество вод, качество воздуха и даже климат на планете находится в центре внимания не только из-за угрозы биологическому разнообразию, но и из-за влияния на здоровье человека. Хотя иногда загрязнение окружающей среды является очень заметным и пугающим, например, в случае с массовыми разливами нефти и 500 пожарами на нефтяных скважинах, имевшими место в ходе войны в Персидском заливе, но наиболее угрожающими являются скрытые формы загрязнения, главным образом потому, что их действие проявляется не сразу.

2.5. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов

Для того чтобы выжить, человек всегда занимался охотой, сбором плодов, использовал природные ресурсы. До тех пор, пока численность населения была невелика и его технологии примитивны, человек мог устойчиво использовать его окружающую среду, охотиться и собирать урожай, не доводя нужные виды до исчезновения. Однако по мере увеличения народонаселения нагрузка на окружающую среду усилилась. Методы выращивания урожая стали несравненно более масштабными и эффективными, и привели к почти полному вытеснению крупных млекопитающих из многих биологических сообществ, в результате появились странно “пустые” местообитания. В тропических лесах и саваннах охотничьи ружья вытеснили луки, дротики и стрелы. Во всех океанах мира для ловли рыбы используются мощные рыболовные моторные суда и рыбоперерабатывающие “плавбазы”. Люди, занимающиеся мелким рыболовецким бизнесом, оснащают свои лодки и каноэ навесными моторами, что позволяет им собирать улов быстрее и с большей территории, чем это было возможно раньше. Даже в доиндустриальном обществе чрезмерная эксплуатация ресурсов приводила к снижению численности и вымиранию местных видов. Например, церемониальные плащи Гавайских королей делали из перьев одного из видов цветочниц (Drepanis sp.) . Для одного плаща требовались перья 70 тыс. птиц этого ныне вымершего вида. Хищные виды могут сокращать численность, если их основная добыча перепромышляется человеком. Подсчитано, что в США именно чрезмерная эксплуатация ставит под угрозу существование примерно четверти исчезающих видов позвоночных, и из них около половины млекопитающие.

В традиционных обществах часто вводятся ограничения на чрезмерную эксплуатацию природных ресурсов: строго контролируются права на использование сельскохозяйственных земель; запрещена охота на определенных территориях; существуют запреты на уничтожение самок, молодняка и животных с низкой численностью; не разрешается сбор плодов в определенные сезоны года и время суток или запрещаются варварские методы сбора. Эти виды ограничений позволяют традиционным обществам использовать природные ресурсы на долговременной устойчивой основе, как, например, при введении жестких ограничений на лов рыбы, разработанных и предложенных рыбному хозяйству многих промышленно развитых стран.

Однако во многих частях мира ресурсы сегодня эксплуатируются с максимальной интенсивностью. Если существует спрос на какой-то продукт, местное население находит способы найти и продать его. Вне зависимости от того, являются ли люди бедными и голодными или богатыми и жадными, они используют любые доступные методы, чтобы добыть этот продукт. Иногда в традиционных обществах принимаются решения о продаже прав собственности на ресурс, например на лес или рудник, чтобы использовать полученные деньги для покупки желаемых или необходимых товаров. В сельских областях традиционные методы контроля за потреблением природных продуктов бывают ослаблены, а во многих областях с существенной миграцией населения или там, где происходят гражданские беспорядки и войны, таких мер контроля вообще не существует. В странах, вовлеченных в гражданские войны и внутренние конфликты, например в Сомали, в бывшей Югославии, Демократической Республике Конго и в Руанде, население получило огнестрельное оружие, а система распределения продовольствия была разрушена. В таких ситуациях природные ресурсы используются всяким, кто этого пожелает. На местном или региональном уровне, в развивающихся странах охотники проникают на только что обжитые территории, в национальные парки, и другие места, куда проходят дороги, и добывают здесь любое крупное животное, чтобы продать так называемое “дикое мясо”. Это приводит к образованию “лесных пустошей” – земель с почти неповрежденными растительными сообществами, но без характерных сообществ животных. Ради удовлетворения легальных и нелегальных запросов уничтожаются целые биологические сообщества. Коллекционеры вылавливают огромное количество бабочек и других насекомых, изымают из природы орхидеи, кактусы и другие растения, морских моллюсков ради раковин и тропических рыб для аквариумистов.

Во многих случаях механизм чрезмерной эксплуатации печально известен. Выявляется ресурс, определяется для него рынок сбыта, а затем местное население мобилизуется для его добычи и продажи. Ресурс потребляется настолько широко, что становится редким или даже исчезает, а рынок выводит на его место другой вид, ресурс или открывает новый регион для эксплуатации. По такой схеме осуществляется промышленный лов рыбы, когда до истощения последовательно вырабатывается один вид за другим. Часто аналогичным образом поступают лесозаготовители , постепенно последовательными циклами вырубая все менее и менее ценные деревья до тех пор, пока в лесу не останутся лишь единичные товарные деревья. Охотники тоже постепенно продвигаются все дальше от своих деревень и от лагерей лесорубов в поисках животных и их отлова для себя или на продажу.

Для многих эксплуатируемых видов единственная надежда получить шанс на восстановление численности появляется лишь тогда, когда они становятся настолько редкими, что больше не представляют собой коммерческой ценности. К сожалению, численность популяций многих видов, таких как носороги или некоторые дикие кошки, уже настолько сильно сокращена, что эти животные вряд ли смогут восстановиться. В некоторых случаях их редкость может даже увеличить спрос. По мере того как носороги становятся все более редкими, возрастает цена на их рог, делая его более ценным товаром на черном рынке. В сельских областях развивающихся стран отчаявшиеся люди, чтобы накормить семью, активно разыскивают последние оставшиеся редкие растения или животных, чтобы, добыв их, продать и купить пищу для своей семьи. В таких ситуациях одна из приоритетных задач биологии сохранения – найти способы защиты и поддержки оставшихся представителей этих видов.

2.6. Инвазивные виды

Географические ареалы многих видов ограничены главным образом природными и климатическими барьерами. Млекопитающие Северной Америки не способны пересечь Тихий океан и достичь Гавайев, рыбы Карибского моря не могут пересечь Центральную Америку и достигнуть Тихого океана, а пресноводные рыбы из одного африканского озера никак не могут пересечь сушу и попасть в другие соседние изолированные озера. Океаны, пустыни, горы, реки – все они ограничивают передвижение видов. Благодаря географической изоляции пути эволюции животных в каждой части света проходили по-своему. Интродуцировав в эти фаунистические и флористические комплексы чуждые виды, человек нарушил естественный ход событий. В доиндустриальные эпохи человек, осваивая новые территории, приносил сюда с собой культурные растения и домашних животных. Европейские моряки, чтобы обеспечить себя пищей на обратном пути, оставляли на необитаемых островах коз и свиней. В современную эпоху, намеренно или случайно, огромное множество видов интродуцировано в те области, где их никогда не было. Интродукция многих видов была обусловлена следующими факторами.

· Европейская колонизация. Прибывая на новые места поселений в Новой Зеландии, Австралии, южной Африке, и желая сделать окрестности более привычными для взгляда и обеспечить себя традиционными развлечениями (в частности, охотой), европейцы завезли туда сотни европейских видов птиц и млекопитающих.

· Садоводство и сельское хозяйство . Большое число видов декоративных растений, сельскохозяйственных культур и пастбищных трав интродуцируется и выращивается в новых областях. Многие из этих видов “вырвались на свободу” и обосновались в местных сообществах.

Подавляющее большинство экзотических видов, то есть видов, оказавшихся из-за деятельности человека вне своего естественного ареала, не приживается на новых местах, поскольку новая окружающая среда не соответствует их потребностям. Однако определенный процент видов очень даже хорошо осваивается в новых “домах” и становятся инвазивными видами, то есть такими, которые увеличиваются в численности за счет исходных видов. Путем конкуренции за лимитирующий ресурс такие экзотические виды могут вытеснить аборигенные виды. Интродуцированные животные могут истреблять последних вплоть до их исчезновения, или могут так изменить местообитания, что они становятся непригодными для исходных видов. В США инвазивные экзотические виды представляют собой угрозу для 49% исчезающих видов, причем особенно они опасны для птиц и растений.

Инвазивные виды проявили свое влияние во многих областях земного шара. В США сейчас обитает более чем 70 видов экзотических рыб, 80 видов экзотических моллюсков, 200 видов экзотических видов растений и 2000 экзотических насекомых.

На многих затопляемых землях Северной Америки абсолютно доминируют экзотические многолетники: в болотах востока Северной Америки доминирует дербенник иволистный (Lythrum salicaria ) из Европы, а жимолость японская (Lonicera japonica ) образует плотные заросли на низинных землях юго-востока США. Намеренно интродуцированные насекомые, например европейские медоносные пчёлы (Apis mellifera ) и шмели (Bombus spp .), и случайно занесенные муравьи Рихтера (Solenopsis saevissima richteri ) и африканские медоносные пчелы (A. mellifera adansonii или A. mellifera scutella ) создали огромные популяции. Эти инвазивные виды могут оказывать разрушительное влияние на местную фауну насекомых, приводя к сокращению численности многих видов на этой территории. В некоторых областях юга США из-за инвазии экзотических муравьев Рихтера разнообразие видов насекомых сократилось на 40%.

Особенно сильно влияние инвазивных видов может проявиться в озерах, реках и целых морских экосистемах. Пресноводные сообщества похожи на острова в океане в том смысле, что они являются изолированными местообитаниями, которые окружены обширными, непригодными для заселения пространствами. Поэтому они особенно уязвимы к внедрению экзотических видов. В водоемы ради коммерческого или спортивного рыболовства часто интродуцируют не присущие им виды. В морские и эстуарные системы и во внутренние моря уже внедрено более 120 видов рыб; и хотя частично эти интродукции осуществлялись намеренно для улучшения рыбного хозяйства, большая их часть явилась непредусмотренным результатом строительства каналов и переноса балластных вод кораблями. Часто экзотические виды крупнее и агрессивнее, чем представители естественной рыбной фауны, и в результате конкуренции и прямого хищничества они могут постепенно довести местные виды рыб до исчезновения.

Агрессивная водная экзотическая фауна, наряду с рыбами, включает растения и беспозвоночных. В Северной Америке одной их наиболее тревожных инвазий было появление в Великих Озерах в 1988 году речной дрейссены (Dreissena polymorpha ). Это маленькое полосатое животное из Каспийского моря было несомненно занесено из Европы танкерами. За два года в некоторых частях озера Эри численность дрейссены достигла 700 тыс. особей на 1 м2, что вытеснило местные виды моллюсков. По мере своего продвижения к югу, этот экзотический вид наносит огромный экономический ущерб рыбному хозяйству, плотинам, электростанциям и судам, опустошает водные сообщества.

2.7. Болезни

Во-вторых, подверженность организма к заболеванию может быть косвенным результатом разрушения местообитания. Когда из-за разрушения места обитания популяция хозяина скапливается на небольшой площади, это часто приводит к ухудшению качества среды и уменьшению количества корма, что приводит к неполноценному питанию, ослаблению животных и, соответственно, к их большей подверженности инфекциям. Перенаселенность может приводить к социальным стрессам внутри популяции, что тоже понижает устойчивость животных к заболеваниям. Загрязнение повышает восприимчивость организма к патогенным инфекциям, особенно в водных средах.

В-третьих, на многих охраняемых территориях, в зоопарках, национальных парках и в новых сельскохозяйственных областях дикие животные входят в контакт с новыми видами, в том числе с человеком и домашними животными, с которыми в природе они сталкиваются редко или вообще никогда и, соответственно, обмениваются с ними возбудителями.

Некоторые опасные инфекционные заболевания, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и вирус Эбола, вероятно, распространились из популяций диких животных к домашним и человеку. Будучи однажды инфицированными экзотическими заболеваниями, животные не могут быть возвращены из неволи в дикую природу без угрозы заразить всю дикую популяцию. Помимо этого, виды, устойчивые к какому-то заболеванию, могут стать хранителями этого возбудителя, который впоследствии может поразить популяции менее устойчивых видов. Например, при совместном содержании в зоопарках совершенно здоровые африканские слоны могут передавать смертельно опасный для них вирус герпеса родственным им азиатским слонам. В начале 90-х годов в Национальном Парке Серенгети в Танзании около 25% львов погибло от собачьей чумки, очевидно заразившись в результате контакта с одной или более из 30 тыс. домашних собак, живущих около парка. Болезни могут поражать и более обычные виды: североамериканский каштан (Castanea dentata ), очень широко распространенный на всей западной части США, в этом регионе был фактически уничтожен грибами-актиномицетами, попавшими сюда с китайским каштаном, завезенным в Нью-Йорк. Сейчас интроду-цированные грибы губят кизил флоридский (Cornus florida ) на большей части его естественного ареала.

3. Подверженность к вымиранию

Когда окружающая среда нарушается в результате деятельности человека, размер популяций многих видов сокращается, а некоторые виды вовсе вымирают. Экологи заметили, что не все виды имеют одинаковую вероятность вымирания; определенные категории видов особенно ему подвержены и нуждаются в тщательной охране и контроле.

· Виды с узкими ареалами. Некоторые виды встречаются только в одном или нескольких местах географически ограниченных областях, и если весь ареал подвергается человеческой деятельности, эти виды могут исчезнуть. Многочисленными примерами тому являются вымершие виды птиц, обитавших на океанических островах. Исчезли также и многие виды рыб, обитавших в единственном озере или в бассейне одной реки.

· Виды, образованные одной или несколькими популяциями. Любая популяция видов может стать локально исчезнувшей в результате землетрясений, пожаров, вспышек заболеваний и человеческой деятельности. Поэтому виды со многими популяциями менее подвержены глобальному вымиранию, чем виды, которые представлены только одной или несколькими популяциями.

· Виды с небольшим размером популяции, или “парадигма малой популяции” . У малых популяций больше вероятность исчезнуть, чем у больших, по причине их большей подверженности демографическим и природным изменениям и потере генетического разнообразия. Виды, для которых характерны небольшие размеры популяций, например крупные хищники и крайне специализированные виды вымрут с большей вероятностью, чем те виды, для которых характерны большие популяции.

· Виды, у которых размер популяций постепенно уменьшается, так называемая “парадигма уменьшения популяции". В нормальных случаях популяции обладают тенденцией к самовосстановлению, поэтому популяция, демонстрируя устойчивые признаки уменьшения, вероятнее всего, исчезнет, если причина сокращения не будет выявлена и устранена.

· Виды с низкой плотностью популяций. Виды с общей низкой плотностью популяций в случае, если целостность их ареала была нарушена деятельностью человека, в каждом фрагменте будут представлены низкой численностью. Размер популяции внутри каждого фрагмента может оказаться слишком маленьким для того, чтобы вид мог уцелеть. Он начинает исчезать в пределах всего своего ареала.

· Виды, которым необходимы большие ареалы. Виды, у которых отдельные особи или социальные группы добывают корм на больших территориях, склонны к вымиранию, если часть их ареала разрушена или фрагментирована человеческой деятельностью.

· Виды крупных размеров . По сравнению с мелкими животными, животные крупного размера обычно имеют более обширные индивидуальные территории. Им нужно больше корма, они чаще становятся предметом охоты человека. Крупных хищников часто истребляют, потому что они конкурируют с человеком за дичь, иногда нападают на домашних животных и людей, к тому же они являются объектом спортивной охоты. В каждой гильдии видов самые крупные виды – самые крупные хищники, самый крупный лемур, самый большой кит – более всего подвержены вымиранию.

· Виды, неспособные к расселению . При естественном ходе природных процессов изменения окружающей среды вынуждают виды или поведенческие, или физиологически адаптироваться к новым условиям. Виды, неспособные адаптироваться к изменяющейся среде, должны или мигрировать в более подходящие местообитания, или оказываются перед угрозой вымирания. Быстрые темпы вызванных человеком изменений часто опережают адаптацию, оставляя миграцию как единственную альтернативу. Виды, неспособные пересечь дороги, поля и другие нарушенные человеком места обитания, обречены на вымирание, поскольку их “родные” места обитания преобразованы в результате загрязнения, инвазии новых видов или из-за глобального изменения климата. Низкая способность к расселению объясняет, почему среди водных беспозвоночных Северной Америки исчезло или находится под угрозой вымирания 68% видов моллюсков, в отличие от видов стрекоз, которые могут откладывать яйца, перелетая с одного водоема на другой, поэтому для них этот показатель составляет 20%.

· Сезонные мигранты . Сезонно мигрирующие виды связаны с двумя или более отдаленными друг от друга местообитаниями. Если одно из местообитаний нарушено, виды не могут существовать. Выживание и размножение миллиардов певчих птиц 120 видов, каждый год мигрирующих между Канадой и Южной Америкой, зависит от наличия подходящих местообитаний на обеих территориях. Дороги, изгороди или дамбы создают барьеры между необходимыми местообитаниями, которые некоторым видам нужны для прохождения всего жизненного цикла. Например, лососям плотины мешают продвигаться вверх по рекам для нереста.

· Виды с низким генетическим разнообразием . Внутрипопуляционное генетическое разнообразие иногда позволяет видам успешно адаптироваться в изменяющейся среде. При появлении новой болезни, нового хищника или других изменений, виды с низким генетическим разнообразием могут исчезнуть с большей вероятностью.

· Виды с узкоспециальными требованиями к экологической нише. Некоторые виды приспособлены лишь к необычным типам редких, рассеянных местообитаний, например известковым выходам или пещерам. Если местообитание нарушено человеком, такой вид вряд ли сможет уцелеть. Виды с узкоспециализированными требованиями к пище тоже подвержены особому риску. Яркий тому пример – виды клещей, которые кормятся только на перьях определенного вида птицы. Если вид птицы исчезает, соответственно исчезает и вид перьевого клеща.

· Виды, обитающие в стабильных средах. Многие виды адаптированы к средам, параметры которых меняются очень слабо. Например, живущие под пологом первичного дождевого тропического леса. Часто такие виды медленно растут, малорепродуктивны, дают потомство лишь несколько раз в жизни. Когда дождевые леса вырубаются, выжигаются или еще как-то изменяются человеком, многие живущие здесь виды оказываются неспособными выжить при возникающих изменениях микроклимата (увеличение освещенности, уменьшение влажности, колебания температур) и при появлении конкуренции с раннесукцессионными и инвазивными видами.

· Виды, образующие постоянные или временные агрегации. Очень подвержены местному вымиранию виды, которые образуют скопления в определенных местах. Например, летучие мыши по ночам кормятся на большой территории, но день обычно проводят в определенной пещере. Охотники, пришедшие днем в эту пещеру, могут собрать всю популяцию до последней особи. Стада бизонов, стаи странствующих голубей и косяки рыб – это агрегации, которые активно использовались человеком, вплоть до полного истощения вида или даже вымирания, как это случилось со странствующим голубем. Некоторые виды социальных животных не могут существовать, когда численность их популяции снижается ниже определенного уровня, поскольку они больше не могут добывать корм, спариваться и защищаться.

· Виды, на которые охотится или собирает человек. Предпосылкой к вымиранию видов всегда была их утилитарность. Чрезмерная эксплуатация может быстро сократить размер популяции видов, представляющих экономическую ценность для человека. Если охота или сбор не регулируются законодательно, или местными традициями, виды могут исчезнуть.

Эти характеристики подверженных вымиранию видов не независимы, а группируются в более крупные категории. Например, виды крупных животных склонны к образованию популяций с низкой плотностью и большими ареалами – все это особенности подверженных вымиранию видов. Выявление таких характеристик помогает биологам заранее принимать меры для сохранения видов, особенно нуждающихся в защите и управлении.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что вам известно о темпах исчезновения видов и как эта проблема связана с понятием биологического разнообразия?

2. Каковы темпы исчезновения видов на современном этапе?

3. Перечислите наиболее существенные причины сокращения биоразнообразия вызванные деятельностью человека.

4. Чем обусловлена разрушение и фрагментация мест обитая живых организмов? Каковы последствия этих явлений?

5. Что такое «краевой эффект»?

6. Каковы причины деградации условий жизни растений и животных?

7. Что является основными источниками загрязнения мест обитания?

8. К чему приводит чрезмерная эксплуатация ресурсов растительного и животного мира? Приведите примеры.

9. Дайте определение понятиям «инвазивные виды», «интродукция».

10. Перечислите факторы лежащие в основе интродукции видов.

11. На какие три основных принципа эпидемиологии необходимо опираться при разведении видов в неволе и управлении редкими видами.

12. С чем связана неодинаковая вероятность вымирания видов?

Глобальные экологические проблемы

Глобальные экологические проблемы современности

Антропогенное изменение климата

Ежегодное увеличение содержания в атмосфере:

– сжигание ископаемого топлива;

– антропогенные нарушения условий жизни микробных сообществ почв Сибири и Северной Америки.

Последствия:

– ускоряется процесс опустынивания (в мире ежегодно 6 млн га);

– изменение климата Сибири и Скандинавии;

– ускоряется подъем уровня Мирового океана (за счет таяния полярных льдов). За последнее столетие уровень океана поднялся на 10–12 см, а к середине XXI в. прогнозируется подъем на 150 см.

Истончение озонового экрана в стратосфере

Антарктида – 2/3 южного материка озоновая «дыра»:

–1% O3 приводит к увеличению частоты заболеваний раком кожи на 5–7%, что составляет 6–9 тыс. населения на европейской территории страны.

Причины: выбросы фреонов (особая группа хлорфторуглеводородов), космические запуски, сверхзвуковые полеты на больших высотах.

Последствие: повышение и частоты раковых заболеваний, гибель лесов и даже гибель всей наземной жизни на земле.

Загрязнения окружающей среды

– неконтролируемое увеличение количества различных загрязнителей (сельское хозяйство, промышленность, транспорт, бытовое загрязнение);

– экстенсивное использование водных ресурсов;

– водохозяйственное строительство без учета воздействия на природу (например, проблема Аральского моря).

Экологические последствия производства энергии

Кислотные осадки

– уменьшают содержание элементов питания в листьях (хвойные) и увеличивают вынос минеральных веществ из почвы

– снижают урожай

– губят естественную растительность (леса Белоруссии и Украины)

– уничтожают жизнь в пресных водоемах при pH 5 или ниже (в США более 80% озер безжизненны)

– переводят нерастворимые соединения, находящиеся в почве, в растворимые; в результате закисления почв соединениями Al, Co и др. металлов, они накапливаются в растениях и в водах водоемов в больших количествах

Сокращение биологического разнообразия

Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) - разнообразие жизни во всех её проявлениях. Также под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов - аллелей), видовое разнообразие (разнообразие видов в экосистемах) и, наконец, экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем.

В причины исчезновение видов и того, что они становятся редкими делятся на две основные группы:

1. Прямое преследование охота и т.п.

2. Исчезновение или изменение, деградация среды обитания.

основные факторы, угрожающие позвоночным животным:

67% – разрушение или деградация местообитания;

37% – переэксплуатация;

19% – влияние интродуцированных видов, т.е. видов, которые преднамеренно или случайно были перенесены за пределы ареала;

4% – потеря, сокращение или ухудшение кормовой базы;

3% – уничтожение с целью защиты с/х растений, домашних животных, объектов промысла;

2% – случайная добыча.

(Цифры – число видов (в %), находящихся под угрозой исчезновения (сумма превышает 100% из-за того, что ряду видов угрожает более одного фактора)

КОЛИЧЕСТВО ВИДОВ ЖИВОТНЫХ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД УГРОЗОЙ

Международная Красная книга:

236 видов млекопитающих;

287 видов птиц;

119 видов рептилий;

36 видов амфибий.

Демографическая проблема

Глобальная демографическая проблема состоит из двух частей:

1. быстрый и слабо контролируемый рост населения развивающихся стран (так называемых стран «Южного региона»),

2. старение населения развитых стран и многих государстве переходной экономикой (так называемых стран «Северного региона»).

Никогда за всю историю человечества темпы роста населения мира не были столь высокими, как во второй половине XX - начале XXI в. За период с 1960 по 1999 г. население планеты удвоилось (с 3 млрд до 6 млрд чел.), а в 2007 г. составило 6,6 млрд чел. Хотя среднегодовые темпы прироста населения мира снизились с 2,2% в начале 60-х гг. до 1,5% в начале 2000-х гг., абсолютный годовой прирост возрос с 53 млн до 80 млн чел.

Демографический переход от традиционного (высокая рождаемость - высокая смертность - низкий естественный прирост) к современному типу воспроизводства населения (низкая рождаемость - низкая смертность - невысокий естественный прирост населения) завершился в развитых странах в первой трети XX в., а в большинстве стран с переходной экономикой - в середине прошлого столетия. Тогда же, в 1950-1960-е гг., начался демографический переход в ряде стран и регионов остального мира, который начинает завершаться лишь в Латинской Америке, Восточной и Юго-Восточной Азии и продолжается во многих странах Азии, в Африке, на Ближнем и Среднем Востоке.

Быстрые темпы роста населения по сравнению с темпами социально-экономического развития в этих регионах ведут к обострению проблем занятости, бедности, продовольственного положения, земельного вопроса, к низкому уровню образования, ухудшению здоровья населения. Власти этих стран видят решение (или не обращают внимание на эти проблемы) своей демографической проблемы в ускорении экономического роста и одновременном снижении рождаемости (примером может быть Китай –успешное решение проблемы).

Основной фактор влияющей на рождаемость на современном этапе - культурно-цивилизационный.

В странах Европы, в Японии и ряде стран СНГ с последней четверти XX в. происходит демографический кризис, проявляющийся в медленном росте и даже естественной убыли и старении населения, стабилизации или сокращении его трудоспособной части. Демографическое старение (увеличение доли населения в возрасте старше 60 лет свыше 12% общей численности населения, старше 65 лет - сверх 7%) - это закономерный процесс, в основе которого лежат успехи медицины, повышение качества жизни и другие факторы, способствующие продлению жизни значительной части населения.

Что касается такого аспекта демографической проблемы в этих странах, как сокращение экономически активного населения, то власти многих этих стран видят его решение, прежде всего в притоке иммигрантов из других стран.

Экологи бьют тревогу по поводу катастрофического сокращения биоразнообразия на нашей планете, связанного с деятельностью современного человека, который в большинстве своём, проживая в городе, практически не сталкивается с природой, не имеет представления о её разнообразии и может видеть только по телевизору. Это создаёт у него чувство непричастности биоразнообразия к повседневной жизни, но это не так.

Что такое биоразнообразие?

Под термином биоразнообразие учёными принято понимать разнообразие жизни на Земле - растений, животных, насекомых, грибов, бактерий и экосистем, которые они образуют. В этом понятии также существует взаимосвязь, которая присутствует между ними. Биоразнообразие может протекать:

на уровне генов, обуславливает изменчивость особей определённого вида;
на уровне вида, отражает разнообразие видов (растения, животные, грибы, микроорганизмы);
разнообразия экологических систем (экосистем), сюда входят различия между ними и различные условия (среда обитания, экологические процессы).

Следует учитывать, что все приведённые типы разнообразия находятся во взаимосвязи. Множество экосистем и различных ландшафтов создают условия для появления новых видов, генное разнообразие даёт возможность изменения внутри одного вида. Сокращение биоразнообразия говорит об определённых нарушениях этих процессов.

В настоящее время экологи бьют тревогу в связи с тем, что человеком нарушаются условия обитания, экологические процессы, человек создаёт новые виды растений, животных на генном уровне. Как это отразится на дальнейшей жизни на Земле, неизвестно. Ведь в природе всё взаимосвязано. Об этом говорит так называемый «эффект бабочки». О нём поведал миру писатель фантаст Рей Брэдбери в своём рассказе «И грянул гром» ещё в середине прошлого века.

Невозможность жизни без биоразнообразия

Самое ценное и важное, что существует на земле - это биологическое разнообразие. Знаем ли мы об этом или нет, но вся наша жизнь зависит от богатства земли именно биологического, так как животные и растительность дают нам её. Благодаря растениям, мы получаем достаточное количество кислорода, а материалы на их основе дают нам не только еду, но и древесину, бумагу, ткани.

В наш техногенный век необходимо огромное количество энергии, получаемой путём сжигания топлива, которое вырабатывается из нефти, образованной в результате разложения останков множества организмов, растений. Жизнь человека без биологического разнообразия невозможна.

Приходя в магазин, мы покупаем еду, упакованную в пакеты, мало думая о том, откуда она берётся. Жизнь большинства населения проходит в искусственной среде, которую составляют асфальт, бетон, металл и искусственные материалы, но это не говорит о том, что последствия сокращения биоразнообразия обойдут человечество стороной.

Жизнь на Земле и её многообразие

История планеты Земля говорит о том, что в различные времена её населяло множество живых организмов, большинство которых в результате эволюции, вымирали и уступали место новым видам. Этому способствовали условия и причины, но даже в периоды природного застоя не происходило сокращения биоразнообразия, многообразие биологических видов увеличивалось.

Природа устроена таким образом, что всё в ней находится во взаимодействии. Ни один вид живых организмов не может жить и развиваться в закрытой среде. Это показали многочисленные опыты по созданию изолированных биосистем, потерпевших полнейший крах.

Современными учёными описаны и изучены 1,4 миллиона видов живых организмов, но по расчётам на Земле существует от 5 до 30 миллионов видов, которые живут, развиваются в зависимости от условий. Это происходит естественным образом. Живые организмы заселили всю планету. Они живут в воде, воздухе, на земле. Их можно встретить в пустыне и на Северном и Южном поясах. Природа обеспечивает всем необходимым, чтобы продолжить жизнь на Земле.

С помощью живых организмов проходит азотный и углеродный круговорот, который, в свою очередь, поддерживает возобновление и переработку природных ресурсов. Благоприятная для жизни среда, которую создаёт атмосфера Земли, также регулируется живыми организмами.

Что способствует сокращению биоразнообразия?

В первую очередь сокращение лесных массивов. Как говорилось выше, растения играют в жизни планеты очень важную роль. Тайгу и джунгли называют лёгкими планеты, благодаря им она получает достаточное количество кислорода. Кроме того, больше половины видов живых организмов существует именно в джунглях, занимающих всего лишь 6% земной поверхности. Их называют генетическим фондом, накопленным за 100 миллионов лет эволюции на Земле. Его потеря будет невосполнимой и может привести планету к полной экологической катастрофе.

Причины сокращения биоразнообразия - это деятельность человека, преобразующего планету с целью удовлетворения своих, не всегда обоснованно увеличенных, потребностей. Бесконтрольная вырубка тайги и джунглей приводит к исчезновению многих видов жизни, даже неизученных и не описанных человеком, к нарушению экосистем и водного баланса.

Этому способствуют вырубки и выжигание лесов, заготовка различного вида растений и рыболовства, проводящихся в хищнических размерах, применение пестицидов, осушение болот, гибель коралловых рифов и вырубка мангровых зарослей, увеличение числа сельскохозяйственных угодий и площади населённых пунктов.

Понятно, что развитие технологий, технический прогресс не остановить. Но необходимо предпринять меры по решению экологических проблем сокращения биоразнообразия.

Международная Конвенция по биологическому разнообразию

С этой целью была принята «Конвенция по биологическому разнообразию», которую подписала 181 страна, чьи правительства приняли на себя обязательства по сохранению его в своих странах, обязались действовать совместно с другими государствами и делиться выгодами по использованию генетических ресурсов.

Но это не предотвратило сокращение биоразнообразия на планете. Экологическая обстановка на Земле становится как никогда угрожающей. Но существует надежда, что здравый смысл, который Бог даровал человеку, возобладает.

Эволюция - двигатель жизни

Двигателем жизни вперёд является эволюция, в результате которой одни виды вымирают и появляются новые. Все современные живые существа пришли на смену вымершим, причём, как подсчитали учёные, из всего разнообразия видов, существовавших на Земле, сегодняшнее их число составляет только 1% от их общего количества.

Вымирание видов - это естественный момент эволюции, но современные темпы сокращения биоразнообразия на планете принимают угрожающие размеры, происходит нарушение естественной саморегуляции и это стало одной из важнейших экологических проблем человечества.

Роль вида в биосфере

Познания человечества о роли, которую играют представители того или иного вида в биосфере, ничтожно малы. Но учёным доподлинно известно, что каждый вид имеет в природе определённое значение. Исчезновение одного вида и невозможность заменить его новым может повлечь за собой цепную реакцию, которая приведёт к вымиранию человека.

Необходимые действия

Первым делом человечество должно попытаться сохранить тропические леса. Тем самым оставив возможность сохранить некоторые виды живых существ и растений от вымирания. Сохранение джунглей приведёт к стабилизации климата.

Джунгли - прямой источник богатейшего генетического материала, сокровищница разнообразных видов живых существ. Кроме того, это источник растений, на основе которых человек создаёт уникальные лекарства. Увлажняя атмосферу, тропические леса предотвращают глобальное изменение климата.

Проанализировать причины сокращения биологического разнообразия Земли; выяснить - страница №1/1

БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ОРГАНИЗМОВ

Урок биологии для 9-го класса

Цели занятия

проанализировать причины сокращения биологического разнообразия Земли;
выяснить основные элементы стратегии сохранения жизни в биосфере.
Содействовать сознательному пониманию актуальности проблемы биоразнообразия в современном мире;

Задачи

выявить существующие экологические проблемы глобального и регионального значения;
сформулировать понятие «биологическое разнообразие»;
определить последствия снижения биологического разнообразия;
обсудить проблему влияния деятельности человека на биологическое разнообразие экосистем.

Методы : частично поисковый; проблемный (ответ на вопрос: «К потомкам с котомкой?»).

Форма организации учебной деятельности : альманах (устный журнал).

Даже в грезах своих человек не может вообразить ничего прекрасней природы.

Ж.Б. Ламарк

1.Организационный момент.

2. Изучение нового материала.

Кромсаем лед, меняем рек теченье,

Твердим о том, что дел невпроворот.
Но мы еще придем просить прощенья
У этих рек, барханов и болот,
У самого гигантского восхода,
У самого мельчайшего малька…
Пока об этом думать неохота,
Сейчас нам не до этого…пока,
Аэродромы, пирсы и перроны,
Леса без птиц и земли без воды…
Все меньше окружающей природы,
Все больше окружающей среды.

Учеными описано 2,5 млн видов организмов, но предполагается, что их истинное число с учетом низших животных-«невидимок» достигает 5, а может быть, даже 15 или 30 млн. Совокупность всех видов и составляет биологическое разнообразие.

В 1992 году на Конференции ООН по окружающей среде в

Рио –де –Жанейро принят новый международный закон «Конвенция по биоразнообразию». К настоящему времени 162 страны, в том числе и Россия, ратифицировали Конвенцию, тем самым приняв на себя обязательства по решению задач, связанных с сохранением биоразнообразия растительного и животного мира на Земле. С 1993 года Конвенция вступила в силу и теперь 29 декабря каждого года отмечается Международный день биологического разнообразия.

Термин «биоразнообразие» появился не так давно, и прочно укоренился в науке. Первая конференция дала следующее определение: «Биоразнообразие – это изменчивость живых организмов из всех источников происхождения, включая внутривидовую, межвидовую и в экосистемах».

Проще говоря: «Биоразнообразие – это разнообразие живых организмов – т.е. все виды растений, животных, грибов и микроорганизмов, в том числе редкие и исчезающие виды.

Разнообразие видов неискушенному человеку представляется нагромождением, хаосом. Однако на самом деле это не так. И разобраться в этом хаосе помогает, с одной стороны, систематика, с другой – экология.

Разнообразие и многообразие живых организмов и связей между ними, роль в природе и влияние человека – вот тема нашей встречи сегодня.

Биологическое разнообразие – это генетическое, видовое и экосистемное разнообразие живых организмов и экосистем. Оно включает в себя все виды животных, растений, грибов и микроорганизмов, экосистем и протекающих в них процессов. Основа устойчивости биосферы- разнообразие составляющих её экосистем.

Выделяют три уровня биологического разнообразия (схема 1).

Схема 1

Биологическое разнообразие

(разнообразие живых организмов, экосистем и экологических процессов, звеньями которых они являются)

Биологическое разнообразие

Генетическое

разнообразие

Разнообразие

экосистем

генетическая информация, содержащаяся в живом веществе Земли, разнообразие генов внутри одного вида

количество видов и встречаемость их особей на конкретной территории

количество разных типов местообитаний, биотических сообществ и экологических процессов в биосфере

Все названные уровни биологического разнообразия тесно связаны между собой и составляют единую систему. Благодаря этому биоразнообразие относится к наиболее объективным факторам оценки состояния окружающей среды и устойчивости экосистем. Снижение биоразнообразия приводит к разрушению сложившихся экологических связей и деградации природных сообществ и в конечном счете к их уничтожению.

Следует помнить, что виды гибнут не только в тропиках, а везде, где разрушаются экосистемы или сильно сокращается их площадь. Люди научились использовать всего 0,1 % видов планеты. Мы применяем для своих нужд около 50 видов растений, в то время как 75 тыс. видов остаются невостребованными. Сокращение животного и растительного многообразия природы неминуемо сказывается и на человеке. Это понимали еще задолго до того, как возникли современные глобальные экологические проблемы.

Еще в 1855 г. одним из индейских вождей было сказано: «Если бы все животные исчезли, люди бы тоже умерли от невыносимого одиночества, ибо то, что случается с животными, неминуемо происходит и с человеком. Все взаимосвязано. То, что суждено пережить Земле, суждено и детям Земли». Поэтому все живое на Земле имеет ценностные свойства, занимая определенное место в структуре биосферы.

Теряя биоразнообразие Земли, человечество теряет свое будущее!

Ведущий российский ботаник А.К.Скворцов писал: «Главным достижением эволюции приходится признать вовсе же не появление человека, а создание того многообразия живых организмов, которое сейчас наблюдается на Земле. Отсюда вытекает единственный действенный критерий эволюционного прогресса – увеличение многообразия. Сокращение же многообразия – это регресс».

Действительно, вы только представьте себе, что с лица земли навсегда исчезли слоны, носороги, большая панда…

Коллекционирование рогов поставило на грань вымирания носорогов, а красивый мех – леопардов и гепардов. Завезенные на Галапагосские острова козы объедают местных слоновых черепах.

Удручающая картина!

А ведь на самом деле, по мнению ряда ученых, ежечасно вымирает один вид растений или животных. А сколько за год?

Прочитайте дополнительный материал и назовите причины сокращения биологического разнообразия.

«Проблема сокращения биологического разнообразия»

Многие виды деятельности человека можно считать особыми экологическими факторами, которые получили название антропогенных. Деятельность человека приобрела глобальный характер, стала особым и мощным экологическим фактором, масштаб действия которого в последнее время становится сопоставимым с действием геологических сил. Биосфера реагирует на воздействие антропогенных факторов сокращением численности видов, обеднением генофонда популяций, изменением направления действия естественного отбора, вымиранием видов.

Антропогенные воздействия вызывают следующие реакции биологических систем:

гибель особей и сокращение численности популяций;
нарушение онтогенеза организмов: загрязняющие вещества вызывают нарушение функций половых желез и органов, приводят к сокращению сроков жизни, а действуя на эмбрионы, приводят к уродствам и аномалиям развития;
изменения структуры популяций, т. е. соотношения численности самцов и самок, что иногда затрудняет поиск брачных партнеров; нарушение циклов размножения, уменьшение числа детенышей в помете, рост смертности новорожденных, распад ареала;
изменения в экосистемах: выпадение одних видов может привести к вспышке численности других, доминантные виды могут быть угнетены и их место займут вновь поселяющиеся виды, разрушаются межвидовые отношения «хищник-жертва», «опылитель-опыляемый», симбиотические связи.

Чрезмерная эксплуатация, а иногда и варварское уничтожение природных сообществ и отдельных видов организмов приводит к резкому снижению разнообразия живого. Мы являемся свидетелями вымирания, которое может стать крупнейшим в истории жизни на Земле. За последние 300 лет с лица Земли исчезло больше видов птиц и млекопитающих, чем за предшествующие 10 тыс. лет. У нас в стране исчезает примерно один вид млекопитающих за 3-5 пет, ежегодно мы теряем, по-видимому, несколько видов во всех гpynnax животных и растений. В нарушенных, обедненных сообществах возникают новые виды с непредсказуемыми свойствами. При внедрении этих видов в стране сообщества может произойти их разрушение.

Таблица 1

Сокращение видового разнообразия Земли после 1600 г

(по данным 1999 г.)

Компоненты	Исчезло		Под угрозой исчезновения
	видов	%от общего числа	видов	% от общего числа видов
Высшие растения	384	0,15	18699	7,4
Рыбы	23	0,12	320	1,6
Амфибии	2	0,05	48	1,1
Рептилии	21	0,33	1355	21,5
Птицы	113	1,23	924	10,0
Млекопитающие	83	1,99	414	10,0

Как пишет Дж. Даррелл в книге «По всему свету», «...численность многих симпатичных и интересных животных сведена до такого минимума, что без нашей помощи и защиты популяция уже не возродится. Если не найдется убежища, где они смогут без помех жить и размножаться, эти виды рано или поздно займут место в списке вымерших животных рядом с дронтом, кваггой и бескрылой гагаркой. Конечно, в последние десятилетия немало сделано для охраны дикой фауны. Учреждены заказники и заповедники, некоторые виды реинтродуцируют в районах прежнего обитания. Так, в Канаде при помощи авиации в ряде мест расселили бобров. Животное помещали в особый ящик, подвешенный к парашюту, и сбрасывали над подходящим участком. Приземлившись, ящик автоматически открывался, и бобер направлялся к ближайшему водоему. Но сколько ни сделано, предстоит сделать куда больше. К сожалению, основная часть полезных усилий по охране животных была сосредоточена на видах, представляющих экономическую ценность для человека. А сколько малоизвестных видов, которые, хотя и защищены на бумаге, на самом деле потихоньку вымирают, потому что никто, кроме нескольких пытливых зоологов, не считает их достаточно важными и ценными, чтобы на них стоило тратить деньги. ...Предложите разрушить лондонский Тауэр - какой поднимется шум! И справедливо. А вот какой-нибудь уникальный и замечательный вид фауны, на эволюцию которого ушли сотни тысяч лет, может запросто сгинуть, и лишь горстка людей возвысит голос протеста. Право же, пока мы не станем относиться к животным с таким же вниманием и почтением, с каким лелеем старинные книги, картины и исторические памятники, до тех пор у нас всегда перед глазами будут животные-беженцы, живущие на грани вымирания, всецело зависящие в своем существовании от милосердия единичных энтузиастов».

- Каковы причины уменьшения биоразнообразия на планете?

Уничтожение природных сообществ (вырубка лесов, распашка степей, осушение болот, городские застройки, строительство дорог);
Изменение природных сообществ в результате человеческой деятельности, создание агроценозов;
Ухудшение условий обитания организмов вследствие загрязнения окружающей среды;
Нерегламентированная охота, рыбная ловля, сенокошение и т.д..
Изменение видового состава сообществ в результате биологического «загрязнения» (интродукция несвойственных данной местности организмов).

Начать заполнять таблицу.

Проблема снижения биоразнообразия

Таблица 2

Виды птиц, истребленные человеком

Виды птиц	Место обитания	Время истребления
Дронты (3 вида)	Маскаренские острова (Индийский океан)	1680-1750 гг. (дронт-отшельник, возможно, дожил до начала XIX в.)
Эпиорнисы (9 видов)	Мадагаскар	Середина XVII в.
Моа, или динорнисы (более 20 видов)	Новая Зеландия	Середина XIX в.
Бескрылая гагарка	Острова Северной Атлантики (Америка и Европа)	1844 г., о. Исландия
Стеллеров баклан	Командорские острова	1852 г.
Странствующий голубь	Северная Америка	1900-1907 гг. (1914 г.- умер в неволе)

Таблица 3

Виды млекопитающих, истребленные человеком

Виды млекопитающих	Место обитания	Время истребления
Европейский тур	Европа	1627 г. - последний убит около Варшавы (Польша)
Стеллерова корова	У Командорских островов	1768 г., о. Беринга
Квагга	Южная Африка	1878 г. у реки Оранжевая убита последняя вольная зебра. В 1883 г. последняя зебра умерла в зоопарке Амстердама
Сумчатый волк	Австралия, Новая Гвинея, Тасмания	1933 г., о. Тасмания - последняя достоверная встреча

Как деятельность человека влияет на растительные сообщества?
Что означает косвенное влияние человека на сообщества? Привести примеры.
Какие виды организмов занесены в Красную книгу нашей области?

4. Какие организации занимаются вопросами охраны природы?
5. Что может сделать каждый из нас в деле охраны природы?

6. Каковы правила поведения в природе?

По итогам обсуждения сообщений и поисков ответов на вопросы заполняется таблица.

Таблица 4

Проблема снижения биоразнообразия

Возможные причины

снижения биологического разнообразия

Последствия

Стратегия решения

проблемы

уничтожение природных сообществ (вырубка

лесов, распашка степей,

осушение болот, городские застройки, строительство

дорог);

изменение природных

сообществ в результате

человеческой деятельности, создание агроценозов;

Ухудшение условий

обитания организмов

вследствие загрязнения

окружающей среды;

Нерегламентированная

охота, рыбная ловля,

сенокошение и т.д.;

Изменение видового

результате биологического «загрязнения» (интродукция несвойственных

данной местности организмов);

Непонимание или

игнорирование значения

биоразнообразия

сокращение

видового разнообразия планеты;

Нарушение

экологического равновесия экосистем;

Глобальные

изменения в биосфере

регулирование

численности населения;

Энергосбережение;

Ресурсосбережение;

Уменьшение

загрязнения окружающей

Отказ от потребительского

подхода к природным благам, сохранение биологического

разнообразия природы

Итак, биологическое разнообразие является необходимым условием поддержания устойчивости биосферы как среды жизни человечества. Прогнозирование климата, получение лекарственных веществ, поддержание постоянства газового состава атмосферы, озонового слоя, повышение урожайности, создание сортов с\х растений и пород животных, устойчивых к болезням – решение этих и многих других жизненно важных вопросов связано с сохранением биоразнообразия.

В природе нет ненужных видов. Каждый вид обладает неповторимым генофондом и необходим природе.

Еще в 1980 году биолог А.Г.Банников сказал: «Возможности использования видов настолько непредсказуемы, что было бы величайшей ошибкой дать вымереть какому – то виду только потому, что сегодня мы не знаем о его полезности».

Утрата каждого вида безвозвратна, ведь эволюция необратима. А значит сохранение видов – это обязанность всего человечества.

Результативность работы по охране природы зависит от знания биологии каждого вида, населяющего планету. Понимание законов жизни, современное понимание ценности биоразнообразия поможет организовать повсеместно охрану всех существующих на Земле видов, исходя из принципа: «Если природа их создала, значит, это кому-то надо».

«Очень важно предвидеть, предупредить и устранить причины уменьшения биологического разнообразия.

Закрепление материала

Игра «Редкие и охраняемые растения и животные нашей области»

Вопросы к теме:

В Скандинавии эту многолетнюю траву называют цветком тролля. Где-то воловьим глазом. А у нас огоньки. Зацветает она только на девятый год. Каково название этого растения? (Купальница.)
Ночной хищник. Поймав на лету добычу, никогда не ощипывает ее, а глотает вместе с перьями или шерстью. Непереваренные остатки в виде комочков (погадков) птица отрыгивает. Назовите ее. (Филин.)
Однажды, как гласит легенда, нечистая сила попробовала спрятаться в цветке. Но какой-то архангел возмутился и метнул в цветок огненное копье. С тех пор нечистая сила как огня боится этого цветка, а сам цветок стал называться..? (Прострел.)
Это животное с крупную крысу; отлично плавает и ныряет. Голова оканчивается хоботком, которым оно отыскивает себе добычу в воде. Кто это? (Выхухоль.)
У данного растения очень красивые листья, но цветков никто никогда не видел. В связи с этим родилась легенда, что его цветки заколдованы и только счастливец может их увидеть в ночь на Ивана Купалу. Это растение еще называют ключ-травой из-за якобы присущей ему способности помогать отыскивать клады. Каково название растения? (Папоротник.)
Согласно средневековому поверью, курение ветками этого
растения изгоняет из дома злых духов и держит на расстоянии нечистого. Древние мудрецы советовали его применять, дабы обрести бессмертие. Назовите растение. (Можжевельник.)
По древнерусской легенде, царевна Волхова полюбила удалого купца Садко, но тот отдал свое сердце Любаве, дочери лесов и полей. Опечаленная Волхова вышла на берег и стала плакать. Ее слезы превращались в цветы - символ чистой и безответной любви. Назовите их. (Ландыши.)
Эта малоподвижная донная рыба достигает длины 12 см. Является своеобразным индикатором чистой воды. Свое название она получила за пристрастие прятаться под различными подводными предметами. Ведет одиночный, скрытный образ жизни. Очень любит свое потомство, постоянно обмахивает икринки грудными плавниками. (Подкаменщик.)
.Одно из названий этого вымирающего потомка древнейших на Земле деревьев лепидодендронов - ликоподий, что означает «волчья нога». Каждый год он вырастает на 0,5 м, укореняясь молодыми побегами, при этом те части растения, которые старше 5 лет, постепенно отмирают. Дайте другое название этого растения. (Плаун топяной.)
Какая птица выкармливает своих детенышей рыбой, а из рыбьих костей строит гнездо, которое обычно устраивает в норе, выкопанной в береговом обрыве, поросшем кустарником? (Зимородок.)
Это растение, по выражению Чарлза Дарвина, является «живым ископаемым». Время его происхождения относится к послеледниковой эпохе. Растение вечнозеленое, обладает целебными свойствами, ягоды съедобны. (Брусника.)
Прочесть зашифрованную пословицу.

ККЕТКОЕЗКЕЕМКЛЕЮКЛЕЕКЛЕЕКЕЕТК, ЕТКОЕГКОЕЗКЕЕМКЛЕЯ КЖЕАКЛЕЕКЕЕТК . (Кто землю лелеет, того земля жалеет)

Итог урока.

Выводы:

1.Действия человека сравнивают с такими отношениями, при которых один вид причиняет вред другому, не извлекая для себя никакой пользы.

2.Благополучие человека зависит от биологического разнообразия планеты.

3. Каждый человек должен включиться в работу по сбережению условий жизни разнообразных существ.

Домашнее задание: составить информационную карточку с описанием вида растения, животного или гриба, находящегося под угрозой исчезновения.
Информационная карточка о виде, находящемся в опасности

Научное (латынь) и обиходное название организма.
Статус (что угрожает существованию данного вида организмов).
Значение в сохранении генофонда.
Краткое описание организма.
Место обитания.
Основные лимитирующие факторы.
Принятые меры охраны.

Что такое биоразнообразие?

на уровне генов, обуславливает изменчивость особей определённого вида;
на уровне вида, отражает разнообразие видов (растения, животные, грибы, микроорганизмы);
разнообразия сюда входят различия между ними и различные экологические процессы).