Биологическое разнообразие – сущность и проблемы Введение
Биологическое разнообразие — одно из центральных фундаментальных понятий в комплексе собственно биологических дисциплин: ботанике, зоологии, микробиологии, экологии, эволюционном учении, палеонтологии, биогеографии, систематике, генетике, морфологии и т. д.
История современного интереса к проблеме. В конце 80-х годов мировая общественность осознала необходимость сохранения многообразия форм жизни на Земле. Выразилось это в решении Совета управляющих ЮНЕП (Экологическая программа ООН, 1988) подготовить Международную конвенцию о сохранении биологического разнообразия. В России в 1990 году появляется программа “Учет, мониторинг и сохранение биологического разнообразия”. В 1992 году в Рио-де-Жанейро на спецконференции Генеральной ассамблее ООН принята Конвенция по биологическому разнообразию.
Значение биологического разнообразия. (1) Потенциально неограниченный источник ресурсов. По оценкам различных экспертов на Земле насчитывается от 5 до 30 млн. видов. Из них только 2 млн. описаны. Но даже для описанных видов их свойства и роль в природе зачастую остаются загадкой для человека. В качестве иллюстрации можно привести следующие цифры: известно 265 тыс. видов высших растений, из них когда либо возделывалось не более 5 тысяч, при этом только 150 видов могут считаться окультуренными.
(2) Потери генофонда биосферы. В связи с интенсификацией деятельности человечества угрозе исчезновения подвергается все большее количество видов. По прогнозам за ближайшие 20 лет исчезнет около 1 млн. видов. Если учесть что с каждым исчезнувшим видом теряется до 10 тыс. генов, можно представить себе масштабы потерь генетического разнообразия.
(3) Биологическое разнообразие — главный параметр эволюционного процесса, одновременно его итог и фактор, действующий по принципу обратной связи. Филогенетические процессы связаны с разделением экологических ниш и адаптивной радиацией. По существу, разнообразие — это компромисс между генетически заложенным потенциалом формообразования и ресурсами среды. В общем смысле можно считать, что эволюция “направлена” на увеличение разнообразия. По всей видимости основное направление ценотической эволюции, связано отнюдь не с продукционными процессами, а с проблемой стабильности.
(4) Стабильность сообществ связана с совершенной регуляцией, осуществляемой через буферность (подвижность связей) системы. Буферность является следствием увеличением функционального разнообразия, избыточности сообществ.
(5) В самом общем плане, на разнообразии базируются механизмы устойчивости жизни на всех ее уровнях — от организменного до биосферного. Оно составляет основу таких модусов организации сообществ, как принцип конкурентного исключения, комплементарность, множественное обеспечение функций и т.д.
(6) Круговорот веществ может осуществляться только при достаточном биологическом разнообразии. И сама жизнь могла возникнуть на основе разделения функций в первичном круговороте веществ.
Понятие БР. Как научное понятие биологическое разнообразие весьма многолико. Формы биологического разнообразия в принципе можно выделять на всех уровнях организации жизни. Можно говорить о разнообразии генотипическом, разнообразии жизненных форм, видов, популяций, сообществ, флор и фаун. Очевидно, на каждом уровне будут свои системы оценки разнообразия. Таким образом:
(1) с одной стороны, БР рассматривается как совокупность конкретных параметров сообществ, флор, фаун.
При этом понятие разнообразия используется в двух смыслах: как (1а) набор форм и как (1б) их соотношение. С другой стороны,
(2) это синтетическая категория, соответствующая задачам комплексных исследований в сферах биогеографии, экологии, эволюционной теории.
Реально под биологическим разнообразием подразумеваются число и соотношение элементов на надорганизменных уровнях организации.
Большинством исследователей признается необходимость учета двух рядов явлений надорганизменного уровня к которым относится понятие БР. Хотя названия этих рядов и даже их содержание различными авторами видятся по разному. Например, Юрцев рассматривает таксономический (уровни видовой - популяционно-генетический – фенотипический – геномный и т.д.) и типологический ряды; Пузаченко пишет о экологическом разнообразии (уровни: биом - … - ниша) и разнообразии организмов (уровни: царство - … - подвид). Однако по их внутреннему содержанию они отражают два подхода к изучению живого: индивидуалистический, когда предметом рассмотрения является Биота (флора + фауна) – сочетание таксонов различного ранга, и типологический, рассматривающего Биом (население + растительность) - сочетание организмов.
Нам импонирует схема предмета БР, предложенная Пеневым.
Подходы |
Уровень |
|
Индивидуалистический |
Типологический |
|
Биосфера |
Глобальный |
|
Региональная биота |
Зональный биом |
Региональный |
Локальная биота |
Локальный биом |
Локальный |
Ценотическая флора - фауна |
Сообщество |
Местообитания |
Однако правильная, на наш взгляд, точка зрения о наличии двух взаимодополняющих предметов исследования БР далеко не общепризнанна. Даже общероссийская программа “Учет, мониторинг и сохранение биологического разнообразия” не учитывает этих принципиальных положений.
Другая проблема связана с использованием в понятии БР количественных характеристик. БР в его исходном общем смысле определялось как мера качественного состава жизни, т.е. как композиция элементов, имеющих не статистическое (например, организмы, клетки), а структурное (вид, жизненная форма, тип сообщества) содержание. Качественная оценка разнообразия сообщества в этом смысле полярна количественным показателям. Естественно, между этими группами показателей нет резкой границы. Ведь каждая особь в некотором смысле уникальна, т.е. отличается определенным качеством. Сейчас в экологии под рубрикой разнообразия кроме композиций таксонов, видового богатства (в смысле числа видов) стали широко использоваться показатели, отражающие соотношения количественных выражений их участия в сообществе или в распределении ресурсов (по численности, биомассе и т.д.). Если эколог говорит о разнообразии, то чаще всего он имеет в виду показатели, совмещающие и число видов, и соотношения их количественных характеристик.