Шпаргалка по "Биоразнообразию"

Вольерное разведение редких видов Масштабы исследований, посвященных разведению животных в неволе, исключительно широки. В настоящее время в питомниках, и особенно в зоопарках мира, изучают разведение практически всех групп высших позвоночных – всех млекопитающих (за исключением, пожалуй, китов), большинства отрядов птиц, многих пресмыкающихся (в первую очередь черепах, змей и крокодилов) и земноводных. И результаты этой громадной работы очень ощутимы:  люди научились разводить в вольерах, клетках, авиариях, аквариумах и других «емкостях», составляющих инвентарь каждого зоопарка и питомника, около половины всех существующих на Земле видов наземных позвоночных животных. Разработаны оптимальные размеры и формы помещений, сбалансированные рационы, методы использования фотопериодизма, температурного режима, звукового фона, искусственного осеменения и оплодотворения, искусственной инкубации яиц птиц и выращивания птенцов, транспортировки замороженных половых клеток, трансплантации эмбрионов.

Репатриация в природу  редких видов Термином «репатриация» обозначается процесс возвращения в природу животных, выращенных в вольерных условиях (ex-situ). Репатриация рассматривается как самостоятельный базовый элемент стратегии, направленный на восстановление исчезнувших, поддержание угасающих и создание новых популяций редких видов животных. Она составляет как бы второй этап программы, первым этапом которой является вольерное разведение соответствующих редких видов. В определенном смысле эти два элемента представляют собой последовательные стадии реализации единого процесса, но методически они принципиально различны. И если методики вольерного разведения разработаны достаточно полно, то в области создания методики репатриации сделаны лишь первые шаги и определены только основные принципы и главные контуры процесса возвращения выращенных человеком животных в природу. Репатриация птиц может осуществляться на разных стадиях индивидуального жизненного цикла, и на этом основаны различные технические методы самой репатриации: метод приемных родителей; метод усыновления; метод смешанных пар; метод одичания.

Криоконсервация генома редких видов призвана дополнить другие способы сохранения генетической информации, хотя не заменяет их. Она необходима для сохранения видов, численность которых упала ниже критической, необходимой для их выживания. Она позволяет сохранить генетическое разнообразие редких видов, уменьшить число животных, содержащихся в неволе, не опасаясь инбридинга, а также избежать необходимости разведения животных отдельных видов, пород и линий, не используемых в данное время. Она дает возможность сохранять в неизменном виде в течение десятилетий, использовать и транспортировать наследственный материал особо ценных в генетическом и хозяйственном отношении особей. Создание группы консервации генома и предшествующее включение зоопитомников и зоопарков в сферы интересов МСОП указывало на растущее понимание трудностей сохранения животных в их естественной среде обитания.

24.  Концептуальные основы изучения биологического разнообразия. Уровни биоразнообразия.

Биологическое разнообразие может рассматриваться  на нескольких уровнях организации  жизни: молекулярном, генетическом, клеточном, таксономическом, экологическом и  других.

Системная концепция биоразнообразия. При определении сущности живого с системных позиций, живое вместе с другими его качествами нужно рассматривать как дискретные материальные системы и комплексы систем. Концепция о живом как о системах взаимодействующих частей развивалась тремя путями [Матекин, 1982]: Первый путь: формирование знаний о взаимодействии частей, слагающих организм, т. е. познания организма как целого. Второй путь: развитие представлений о виде как взаимосвязанности индивидов. Третий путь: развитие суждений о взаимоотношениях разных видов, обитающих совместно. Несомненно, развитие трех этих направлений помогло становлению общей теории систем, положения которой приложимы не только к живой, но и косной материи. Основу же общей теории составляет ряд частных эвристических принципов видения мира, которые позволяют открыть внутренние связи, существующие в пределах каждой формы материи, и установить взаимоотношения между формами материи. Второй путь к пониманию системности живого – анализ связи между индивидами в пределах вида. Третьим направлением, которое привело к понятию системности в биологии, было развитие представлений о взаимосвязанности и взаимодействии разных видов, обитающих совместно. Однако одним словом «система» еще не определено все то значение взаимодействий, без который живое лишилось бы своей интегрирующей сущности. И распространенность, и вездесущность взаимодействия  частей, как в живом, так и за его пределами, стимулировали создание общей теории систем. Эта теория сложилась как интеграция данных о системности самых разных форм материи.

В дальнейшем ученые разных стран неоднократно обращались к анализу связей между компонентами систем, причем и абиогенных, и биологической, и социальных. Существенное обобщение в 50-е годы ХХ века было сделано австрийским математиком Л. фон Берталанфи.

1. Система  – это комплекс элементов,  находящихся во взаимодействии, при этом степень их взаимодействия  такова, что делает неправомочным  аналитический подход как метод  изучения системы. В то же  время, целое не может быть  описано теми же зависимостями,  какими могут быть описаны  процессы в элементах системы.

Следовательно, данный тезис общей теории систем предполагает необходимость особых методов для целостного изучения системы.

2. Наличие  изоморфных, т. е. oодинаковых, процессов в разных категориях природных явлений, требует общих законов.

3. Таким общим  законом может быть известный  принцип, сформулированный Ле-Шателье: всякая система подвижного равновесия под действием внешнего воздействия изменяется так, что эффект внешнего воздействия сводится к минимуму.

4. Свойство  целого порождено свойствами  элементов, в то же время  свойства элементов несут свойства  целого.

5. Не всегда  и не только простые причинно-следственные  отношения объясняют функционирование  системы.

Справедливость  этого тезиса подтверждается наличием и реальностью принципа обратной связи, на основании которого, как  мы знаем, конечный эффект функционирования системы может изменить начальные  процессы, так что новый конечный эффект будет иметь обратное значение.

6. Источник  преобразования системы лежит  в самой системе. В этом причина  ее самоорганизованности.

7. Один и  тот же материал или компонент  системы может выступать в  разных обличьях.

Берталанфи полагает, что развитие системного подхода заключается в переходе от вербальности (словесного описания) к ограниченному математизированию, а далее к математическому, а не физическому рассмотрению биологических систем. Следовательно, главное – математическое выражение соотношений между переменными, описывающими поведение системы. Общая теория систем позволила, таким образом, увидеть иерархию структур в живых системах и установить наличие парциальных систем, т. е. более частных систем, входящих в состав общих.

Представление об иерархии систем стало той основой, на которой возникло и развилось  понятие об уровнях организации  живой материи. Теперь принято говорить о молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и биоценотическом  уровнях организации живой материи.

25.  Классификация биоразнообразия. 

 Инвентаризационное и дифференцирующее  разнообразие 

В 1960 году Р. Уиттекер предложил понятия a-, b-, g- разнообразия для того, чтобы не путать разнообразие внутри одного местообитания или региона с разнообразием ландшафта или региона, который содержит несколько местообитаний.

a- разнообразие – разнообразие внутри местообитания или одного сообщества.

b- разнообразие – разнообразие между местообитаниями.

g- разнообразие – разнообразие в обширных регионах биома, континента, острова и т. д.

В 1979 году. Крюгер и Тейлор добавили к этой классификации еще D- разнообразие.

D-разнообразие – разнообразие, определяемое изменениями  климатических факторов, что выражается в смене растительных зон, провинций и т. д.

Р. Уиттекер [1977], кроме того, различал две формы разнообразия: инвентаризационное (оценка разнообразия экосистем разного масштаба как единого целого) и дифференцирующее (оценка разнообразия между экосистемами)

Дифференцирующее  разнообразие характеризует степень  различий или сходства местообитаний, или выборок с точки зрения их видового состава и обилия видов  вдоль градиента среды. Четыре уровня инвентаризационного разнообразия (альфа, бета, гамма, эпсилон) соответствуют  трем уровням дифференцирующего (внутреннее бета-разнообразие или мозаичное  разнообразие – изменение между  частями мозаичного сообщества; бета-разнообразие местообитаний вдоль градиента  среды; дельта-разнообразие – географическая дифференцияция вдоль климатических градиентов).

Дельта-разнообразие определяется как изменение видового состава и обилия между территориями гамма-разнообразия; оно представляет собой дифференцирующее разнообразие крупных биогеографических регионов  в пределах области эпсилон-разнообразие. Мозаичное разнообразие определяется как дифференцирующее различие между выборками в пределах однородного местообитания.

Омега-разнообразие – это разнообразие биомов на территории эпсилон-пространства. Для его анализа используются  географические карты разного масштаба и методология их изучения с помощью геоинформационных систем [Дроздов и др., 2002].

Таксономическое и типологическое разнообразие организмов

Разнообразие  организмов можно разделить на таксономическое, или филетическое (группировка по родству), и типологическое, или не филетическое (группировки по тем или иным категориям признаков, не сводимых к родству, например структурным, функциональным, структурно-функциональным, географическим, экологическим, синэкологическим и т. д.) Круг признаков, учитываемых в анализе типологического разнообразия, может быть неограниченно широк и зависит от задач исследования. Примером могут служить жизненные формы, стратегии жизни, ценотипы, типы метаболизма, сукцессионный статус видов (т. е. место в сукцессионных рядах или системах).

Таксономическое разнообразие далее подразделяется на иерархические уровни с серией подуровней: видовой, популяционно-генетический (подуровни – популяции разного ранга, подвиды), генотипов (фенотипы), генов и их аллелей. Можно выделять уровни надвидовых таксонов (род, семейства и т. д., вплоть до царства).

Биохорологическое разнообразие подразумевает разнообразие сочетаний организмов тех или иных территориальных выделов, частей биосферы [Юрцев, 1994]. Разнообразие природных территориальных сочетаний организмов, в свою очередь, подразделяется по территориальным уровням.

Структурное разнообразие является следствием зональности, стратифицированности, периодичности, пятнистости, наличия пищевых сетей и других способов ранжирования компонентов микроместообитаний [Одум, 1986]. Различные способы распределения одновременно представленных в сообществе организмов характеризуют его структурное разнообразие:

• cтратификационные принципы (вертикальная слоистость, ярусность растительного покрова, структура почвенных профилей);
• зональность (горизонтальная разобщенность, вертикальная поясность в горах или литоральной зоне);
• характер активности (периодичность);
• структура пищевой сети;
• репродуктивные системы (ассоциации родителей и потомства, клоны растений и т. д.);
• социальные структуры (стада и табуны);
• системы взаимодействия (возникают в результате конкуренции, антибиоза, мутуализма и т. д.);
• стохастические структуры (возникают в результате действия случайных сил).

26. Основные этапы анализа данных учета биоразнообразия.

Первый  этап –  анализ территории:

• определение по лесотаксационным документам основных типов растительных сообществ, выделяемых по доминантам древостоя на уровне групп формаций. Типы сообществ могут быть выделены на уровне формаций – по древостою с учетом экотопических характеристик территории – при наличии информации по типу подстилающих и почвообразующих пород, по рельефу;
• разработка компьютерной картографической системы по лесотаксационным данным.

Второй  этап анализа – сбор и первичная  обработка  полевого материала:

• геоботаническое обследование выделенных типов сообществ (раздел 1.2),
• демографическое обследование древесных популяций в сообществах (раздел 1.3);
• первичная обработка материала – заполнение и выверка баз данных геоботанических и популяционно-демографических описаний (раздел 2).

Третий  этап анализа – обработка данных геоботанических описаний, типология  растительных сообществ: