Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Биоразнообразие

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 621915.01.99
Рассматриваются вопросы современного состояния, сохранения и вос- становления биоразнообразия. Для студентов направления 022000.62 - Экология и природопользова- ние в качестве основного литературного источника по дисциплине «Биораз- нообразие», а также для практиков в области охраны природы и заповедного дела: охотоведов, егерей, зоологов. Настоящий курс лекций составлен в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ООП ВПО направления подготовки 022000 - Экология и природопользование (квалификация (степень) бакалавр).
Биоразнообразие [Электронный ресурс] : курс лекций / сост.: Б.В. Кабельчук, И.О. Лысенко, А.В. Емельянов, А.А. Гусев. - Ставрополь: АГРУС, 2013. - 156 с. - ISBN 978-5-9596-0899-6. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/514020 (дата обращения: 21.07.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
БИОРАЗНООБРАЗИЕ 

 
 
 
 
 
Курс лекций 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
СТАВРОПОЛЬ 
«АГРУС» 
2013 

УДК 57 
ББК 28 

Б63 

Рецензент

доктор биологических наук, профессор Б. К. Котти

Биоразнообразие : курс лекций / сост.: Б. В. Кабельчук, 

И. О. Лысенко, А. В. Емельянов, А. А. Гусев. – Ставрополь :  

АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2013. – 156 с. 

ISBN 978-5-9596-0899-6 

Рассматриваются вопросы современного состояния, сохранения и вос
становления биоразнообразия.  

Для студентов направления 022000.62 – Экология и природопользова
ние в качестве основного литературного источника по дисциплине «Биоразнообразие», а также для практиков в области охраны природы и заповедного
дела: охотоведов, егерей, зоологов.  

Настоящий курс лекций составлен в соответствии с требованиями, 

предъявляемыми к ООП ВПО направления подготовки 022000 – Экология
и природопользование (квалификация (степень) бакалавр). 

УДК 57 
ББК 28 

Подписано в печать 17.07.2013. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. 
Гарнитура «Times». Печать офсетная. Усл. печ. л. 9,1. Тираж 300 экз. Заказ № 292. 

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательскополиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул. Пушкина, 15. 

ISBN 978-5-9596-0899-6
© ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет, 2013 

Б63 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Возрастающая антропогенная нагрузка на природные сообщества поста
вила мировое сообщество на грань экологического бедствия, что обусловило 

резкое снижение запасов биологических ресурсов. Запасы некоторых из них 

сократились в десятки раз. Многие виды занесены в Красную книгу РФ и 

Мира. Сокращаются площади зон по сохранению биоразнообразия. Возросла 

мутагенность среды. 

Сохранение биоразнообразия – разнообразия видов животных и расте
ний, ландшафтов и экосистем – актуальнейшая задача современности. Со
хранение биоразнообразия не является просто новым направлением охраны 

природы, это – неотъемлемая составная часть концепции перехода человече
ства на принципы устойчивого развития. В рамках этой проблемы впервые 

признано, что охрана живого на Земле не является узкой задачей определен
ных групп и кругов, но является задачей всего человечества и, одновременно, 

условием его выживания на планете. 

Из этого вытекает, что для сохранения жизни на планете, включая и био
логический вид Homo sapiens, необходимо не только и, может быть, даже не 

столько, вести традиционную природоохранную работу, но и соответствую
щим образом перестраивать экономику и социальную систему в целях гар
монизации взаимоотношений всех трех основных блоков планеты – Приро
ды, Социума и Экономики (Кривенко В.Г., Виноградов В.Г., Мирутенко 

М.В., 2013). 

Специалист в области экологии и природопользования должен быть спо
собен охарактеризовать сущность биосферных процессов, оценить роль био
логического разнообразия как ведущего фактора устойчивости биосферы. 

 

ЛЕКЦИЯ 1 

ТЕМА: Введение. Понятие биологического разнообразия 

Цель лекции: сформировать представление о природном биологиче
ском разнообразии Земли и разнообразии живых организмов созданных че
ловеком.  

ПЛАН 

1. Понятие биологического разнообразия.  

2. Возникновение и развитие биологического разнообразия Земли. 

3. Международная программа «биологическое разнообразие».  

4. Реализация конвенции о биологическом разнообразии.  

5. Уровни биологического разнообразия.  

6. Биоразнообразие созданное человеком. 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ 

1. Понятие биологического разнообразия 

По разным оценкам экспертов общее число видов растений, животных и 

микроорганизмов на Земле составляет от 5 до 30 млн. Каждая форма жизни 

уникальна, поэтому, вымирание лишь одного дикого вида влечет за собой 

безвозвратную потерю от 1000 до 10000 генов с неизвестными потенциаль
ными свойствами. 

Биоразнообразие – сокращенное от «биологическое разнообразие». 

Термин «биоразнообразие» обычно используется для описания числа, разно
видностей и изменчивости живых организмов. В широком смысле этот тер
мин охватывает множество различных параметров и является синонимом по
нятия «жизнь на Земле». В научном мире понятие разнообразия может быть 

отнесено к таким фундаментальным понятиям, как гены, виды и экосистемы, 

которые соответствуют трем фундаментальным, иерархически зависимым 

уровням организации жизни на нашей планете. 

Вопросам изучения, использования и сохранения биоразнообразия стало 

уделяться большое внимание после подписания многими государствами 

Конвенции о биологическом разнообразии (Конференция ООН по окружаю
щей среде и развитию, Рио-де Жанейро, 1992).  

Впервые словосочетание «биологическое разнообразие» применил Г. 

Бэйтс (1892) в работе «Натуралист на Амазонке», который за время часовой 

экскурсии наблюдал около 700 видов бабочек.  

В широкий научный обиход понятие “биоразнообразие” вошло в 1972 

году на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде. Через два
дцать лет, в 1992, году в Рио-де-Жанейро во время Конференции ООН по ок
ружающей среде и развитию была принята Конвенция о биологическом раз
нообразии, которую подписали более 180 стран, в том числе и Россия. Ак
тивная реализация Конвенции о биоразнообразии в России началась после ее 

ратификации Государственной Думой в 1995 году. 

В Конвенции под «биологическим разнообразием» понимается «вариа
бельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, 

наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, 

частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в 

рамках вида, между видами и разнообразие экосистем». 

Причины по которым необходимо сохранять биоразнообразие следую
щие: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд чело
вечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический ас
пекты (жизнь самоценна) и т.д. Главная причина сохранения биоразнообра
зия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчи
вости экосистем и биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация 

климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие вы
полняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, 

климатических и других процессов на Земле. Каждый вид, каким бы незна
чительным он не казался, вносит свой вклад в обеспечение устойчивости не 

только локальной экосистемы, но и биосферы в целом.       

Пользу от сохранения биоразнообразия можно распределить по трем ка
тегориям:  

I. Биологические ресурсы  

– Пища для людей и культивируемых животных; 

– Медицинские и фармацевтические ресурсы; 

– Размножающиеся популяции, резервуары популяций; 

– Продукты лесной промышленности; 

– Декоративные растения и животные;  

– Потенциальные источники для улучшения пород/сортов и для биоло
гического контроля. 

Пока не идентифицированные ресурсы (будущие ресурсы). Предполага
ется, что существует целый ряд видов животных, растений и грибов, которые 

окажутся очень ценными ресурсами в будущем, однако, в настоящее время 

определить список этих форм невозможно.  

II. Функционирование экосистем;  

1. Защита водных ресурсов;  

2. Формирование и сохранение почв;  

3. Запасание и возобновление питательных веществ в масштабе отдель
ных экосистем и биосферы в целом;  

4. Разложение и поглощение загрязнений;  

5. Поддержание климатической стабильности;  

6. Поддержание состояния экосистем;  

7. Восстановление экосистем после непредсказуемых событий;  

III. Социальные выгоды  

1. Исследование, образование, мониторинг;  

2. Развитие рекреационной сферы: отдых и туризм;  

3. Культурная значимость;  

Каждая их этих трёх категорий может иметь влияние на экономику. Эти 

влияния могут быть такими: 

– прямое: непосредственная экономическая значимость, например, в ме
дицине, лесном хозяйстве, туризме;  

– косвенное: экономический выигрыш следует из лучшей и часто устой
чивой инфраструктуры (исследовательские, образовательные и охранные ме
роприятия). 

Наряду с остальной значимостью, биоразнообразие является одним из 

ключевых компонентов оценки состояния экосистем. Эта оценка складывает
ся из наличия взаимосвязи между людьми, биоразнообразием и экосистема
ми. Другими словами, изменения в условиях жизни человека прямо и кос
венно вызывают изменения в биоразнообразии, экосистемах и в конечном 

итоге в экосистемных услугах, которые они обеспечивают. Тем самым био
разнообразие и благосостояние человека тесно переплетаются между собой. 

2. Возникновение и развитие биологического разнообразия Земли 

Биологическое разнообразие нашей планеты, есть продукт продолжи
тельной  эволюции, шедшей по пути усложнения системной организации жи
вых организмов и увеличения их числа и разнообразия форм. Именно разно
образие явилось тем потенциалом, на базе которого биосфера Земли возрож
далась каждый раз, когда оказывалась на грани гибели. При этом биологиче
ская масса живых организмов и их разнообразие стремилось к росту и увели
чению. Однако эта тенденция имела непостоянный во времени характер: пе
риоды быстрого роста сменялись резкими спадами, вызванными не всегда 

установленными причинами глобального характера. В начальные периоды 

формирования биосферы в связи с возникновением все новых экологических 

ниш видовое разнообразие биосферы нарастало, но затем стабилизировалось 

и на протяжении последних 60 млн. лет было относительно постоянным (Рис. 

1).  

Между тем, важным для понимания проблем сохранения и изучения 

видового биологического разнообразия является факт конечности существо
вания любого из появившихся видов. Процесс исторического развития вида 

носит название филогенез, он включает несколько последовательных фаз: 

появление вида, развитие вида, расцвет, деградация, вымирание. 

Рисунок 1. – Изменеие таксономического разнообразия (по Р. Примаку. 

2002).  

Таким образом, появление и вымирание видов – есть неотъемлемая 

часть эволюционного процесса. В связи с этим необходимо выявление видов, 

чей факт существования на Земле поставлен под сомнение в фазу активного 

развития или расцвета. Именно они относятся к числу приоритетных объек
тов охраны и воспроизводства, именно к их исчезновению должно быть при
ковано внимание общественности. Не умоляя значимость охраны всех про
чих видов, следует понять, что редкость многих является следствием естест
венных причин. В числу естественно вымирающих относятся живые иско
паемые (реликтовые виды), как-то русская выхухоль, гинкго, гаттерия, лати
мерия и другие подобные виды.  

По экспертным оценкам общее число видов населявших биосферу за 

весь период ее существования может составлять 14 млн. По данным Между
народной комиссии по окружающей среде и развитию (МКОРС), срок суще
ствования среднестатистического вида составляет около 5 млн. лет. Средняя 

продолжительность «жизни» вида птиц составляет около 2 млн. лет, а млеко
питающих – порядка 600 тыс. лет. Лишь немногие виды просуществовали 

сравнительно короткое время, но и это «короткое» время измерялось десят
ками тысячелетий.  

Возможно, что первичные организмы появились на Земле 4-4,5 млрд. 

лет тому назад. Как способ экономичного получения энергии для жизнедея
тельности на самых ранних этапах эволюции возник процесс фосфорилиро
вания. Этот этап эволюции сегодня представлен зелеными и пурпурными во
дорослями. 

Наиболее продуктивным периодом в формировании биоразнеообразия 

явился протерозой (2500 млн. лет – 570 млн. лет) – эра первичной жизни. В 

это время поверхность планеты делилась на значительную океаническую об
ласть и пустынную сушу. В начале эры появляются аэробные бактерии, у ко
торых продукты гликолиза подвергаются дальнейшему разрушению с помо
щью кислорода до углекислого газа и воды. Этот процесс в 18 раз более 

энергоэкономичнее чем анаэробное дыхание. Около 2 млрд. лет назад коли
чество кислорода в атмосфере достигло «точки Пастера» - 1% от современ
ного уровня, что сделало возможным существование аэробных бактерий. 

Около 1,8-2 млн. лет назад проявляются ядерные организмы; 2-1,5 млн. лет 

назад появились первые многоклеточные организмы – созданы предпосылки 

для специализации клеток. В это время отмечается появление полового про
цесса, ставшего основной движущей силой естественного отбора и методов 

достижения разнообразия форм жизни. К концу протерозоя доля кислорода в 

атмосфере достигает 5-6% от современного уровня, появляются и бурно раз
виваются все  типы животных, кроме вторичноротых – иглокожих и хордо
вых. 

Эволюция растительных форм. Новый этап развития биоразнообразия 

на Земле начался около 3 млрд. лет тому назад с возникновением цианобак
терий, в результате жизнедеятельности которых в атмосфере стал накапли
ваться кислород. Цианобактерии стали родоначальниками прогрессивной 

экологической группы продуцентов-фотосинтетиков, рост биомассы и разно
образия которых стал основой для формирования современной биосферы. На 

этом этапе возникает ее «двухслойная» структура – бактериально-микробное 

«основание» и эукариотическая «надстройка». «Основание» несоизмеримо 

более устойчиво чем «надстройка», и сейчас мы обнаруживаем такие же 

микробные сообщества, которые были характерны для самых ранних этапов 

эволюции биосферы.  

Первые растения – зеленые водоросли – обнаружены в отложениях ар
хея (2,5 млрд. лет назад). В протерозое в морях обитали представители зеле
ных и золотистых водорослей. В то же время, видимо, появились первые 

прикрепленные ко дну водоросли. Первичные почвообразовательные процес
сы в протерозое подготовили условия выхода настоящих растений на сушу. В 

эту эру образуется все отделы водорослей, слоевище которых ставится пла
стинчатым.   

В палеозое, точнее в его силурийской стадии (435-440 млн. лет назад) в 

царстве растений происходит крупное эволюционное событие: растения (ри
ниофиты) выходят на сушу. Среди прикрепленных ко дну встречаются зеле
ные и бурые, а в толще воды – диатомовые, золотистые, красные и другие 

водоросли. С самого начала эволюции параллельно с настоящими растения
ми существовали и развивались группы с автотрофным и гетеротрофным пи
танием, взаимодополняющие друг друга в круговороте веществ. Первичные 

фототрофные организмы были разнообразны по своему составу, среди них 

были группы с содержанием хлорофилла «a» и «b», с каротиноидов и хлоро
филла «с» и, наконец, группы с преобладанием фикобилинов. В конце силура 

отмечено появление первых наземных растений – псилофитов, которые по
крывали прибрежные участки суши. Это было важным эволюционным ша
гом. Происходит перестройка в проводящей системе и покровных тканях: у 

псилофитов появляются признаки сосудистых растений – дифференцирован
ная ксилема и флоэма, кутикула и устьица.  

Начальные этапы эволюции наземных растений связаны с возникнове
нием архегонийных форм – мохообразных, папоротникообразных и голосе
менных. Общей чертой представителей этих таксонов является то, что жен