Еволюційна теорія як основа вивчення біорізноманіття

Біологічне різноманіття і методи його оцінки

Аналіз біологічного різноманіття – новий шлях контролю за станом живого покриву Землі, що з галузі наукового пізнання з 1992 року перейшов у сферу міжнародних зобов'язань країн по збереженню різноманіття життя на своїх територіях, а також в область міжнародного правового співробітництва.

Розділ 1. Біологічне різноманіття 1.1. Поняття біорізноманіття

Еволюційна теорія як основа вивчення біорізноманіття

Різноманіття життя здавна було предметом вивчення. Перші системи живої природи, відомі, наприклад, із праць Аристотеля (384–322 р. до н.е.), уже ставляться до аналізу цього явища.

Наукова й методична база для опису біорізноманіття була створена К. Ліннеєм у його «Системі природи» [1735]. Чудова робота Чарльза Дарвіна «Походження видів...» у корені змінила наші уявлення про природу. Вона завершила тривалі пошуки натуралістів і систематиків, які намагалися знайти причинне пояснення багатьох рис подібності й розходжень у спостережуваних організмів, причини різноманіття життя. Ретельно й об'єктивно підібрані ним докази того, що види не «незмінні», що вони змінювалися й змінюються, іншими словами, що еволюція дійсно існує, були так численні, що спростувати їх було практично неможливо.

Не менш важливий той факт, що Дарвін зумів надати логічне й переконливе пояснення виникненню цих змін шляхом природного добору.

Як наслідок дарвінівської теорії еволюції, М. Вагнером в 1868 році була запропонована концепція географічного видоутворення. Але ще в 1844 році Ч.Дарвін у результаті спостережень за фауною Галапагосських островів прийшов до висновку, що ізоляція представляється тут головним елементом. З тих часів ботаніками й зоологами зібраний величезний фактичний матеріал, що доводить реальність появи нових біологічних форм шляхом просторового роз'єднання.

Еволюційне вчення нашого часу, що називають «неодарвінізмом», містить ряд положень, яких не було в первісній дарвінівській теорії.

Головною формотворною силою як і раніше вважається природний добір, хоча наші уявлення про корпускулярну природу генів дають нам можливість більш повно уявити собі виникнення мінливості в результаті мутацій, збереження мінливості в схованому стані в диплоїдних організмах, перетасування генів у процесі генетичної рекомбінації, що забезпечує постійне джерело нових генних сполучень, на які міг би діяти природний добір. Еволюція складається із двох стадій: виникнення мінливості й зміни напрямку цієї мінливості під дією природного добору.

Зараз доведено, що зміни, що виникають під дією природного добору, можуть мати різні наслідки залежно від умов існування. Один процес спостерігається в тому випадку, коли умови середовища, що визначають природний добір, досить однорідні на всьому протязі ареалу виду або популяції. При цьому пристосованість виду до свого середовища неухильно зростає, а у випадку зміни цього середовища змінюється й вид у цілому. За досить тривалий період часу таким шляхом можуть виникнути досить помітні зміни.

Отже, генетична структура окремого ряду послідовних поколінь поступово й рівномірно змінюється від покоління до покоління. Цей процес називається філетичною еволюцією.

Інший шлях еволюційного диференціювання спостерігається в тому випадку, коли різні популяції одного виду тим або іншим способом ізолюються друг від друга й виявляються в різних умовах середовища. Оскільки при цьому природний добір діє на них по-різному, у різних популяціях виникають різні зміни. Таким чином, ізольовані популяції будуть усе більше дивергирувати, коли, нарешті, єдиний вихідний вид не розпадається на два або більше нових видів. Описаний процес відомий за назвою видоутворення.

Видоутворення має дуже важливе значення: воно веде до диференціювання, тобто до дроблення однієї генетичної популяції на ряд підгруп, кожна з яких являє собою незалежну еволюційну лінію зі своїми можливостями для подальших філетичних змін.

У той же час, дивергенція безперервна: вона не припиняється після того, як дана група досягла рангу виду, а триває далі, приводячи до виникнення більш високих таксономічних категорій.

Оцінки ступеня біологічного різноманіття Землі вперше були початі біогеографами, які в ХVШ–ХIХ століттях розробили схеми ботаніко–географічного й зоогеографічного поділу поверхні нашої планети за ступенем своєрідності флори й фауни. В XX столітті такі ж схеми були складені не тільки для флор і фаун, але й для угруповань рослин, тварин, біогеоценозів.

Саме словосполучення «біологічне різноманіття» уперше застосував Г. Бэйтс [1892] у відомій роботі «Натураліст на Амазонці», коли описував свої враження від зустрічі близько 700 різних видів метеликів за час годинної екскурсії.

Сучасні уявлення про проблему біологічного різноманіття базуються на дослідженнях популяційних генетиків 1908–1953 років, що показали, як створюється генетична різноманіття організмів з зовні однорідної популяції, і які розробили математичний апарат для його об'єктивного описання.

Використовуючи математичний апарат «статистики різноманіття», Г. Хатчинсон [1962] показав ефективність його застосування в польовій екології, а згодом разом з Р. Макартуром [1959] і в біогеографії. Згодом Р. Макартуром це уявлення було розвинено у вигляді «Географічної екології» [1972], а також разом з Е. Вільсоном у відомій «Теорії острівної біогеографії» [1967].

Біорізноманіття в останнє десятиліття стає одним з найпоширеніших уявлень у науковій літературі, природоохоронному русі й міжнародних зв'язках. Наукові дослідження довели, що необхідною умовою нормального функціонування екосистем і біосфери в цілому є достатній рівень природного різноманіття на нашій планеті. У цей час біологічне різноманіття розглядається як основний параметр, що характеризує стан надорганізмених систем. У ряді країн саме характеристика біологічного різноманіття виступає як основа екологічної політики держави, що прагне зберегти свої біологічні ресурси, щоб забезпечити стійкий економічний розвиток.

Термин «біорізноманіття» є скороченням сполучення слів «біологічне різноманіття».

Різноманіття – це поняття, що має відношення до розмаху мінливості або розходжень між деякими множинами або групами об'єктів. Біологічна різноманіття, отже, має відношення до різноманіття живого миру Термін «біорізноманіття» звичайно використається для опису кількості, різновидів і мінливості живих організмів. У широкому сенсі цей термін охоплює безліч різних параметрів і є синонімом поняття «життя на Землі».

У науковому світі поняття різноманіття може бути віднесене до таких фундаментальних понять, як гени, види й екосистеми, які відповідають трьом фундаментальним, ієрархічно залежним рівням організації життя на нашій планеті.