تنوع زیستی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

تنوع زیستی (به انگلیسی: Biodiversity) مفهومی است که امروزه در سه سطح ژن، گونه و اکوسیستم مطرح می‌گردد، ولی این واژه در سطح گونه شناخته شده‌تر بوده و کاربرد بیشتری دارد.

امروزه بر روی کره زمین در حدود دو میلیون گونه موجود زنده شناسایی و نامگذاری شده‌اند که دانشمندان حدس می‌زنند که این رقم تا حدود ده میلیون قابل افزایش باشد. البته بخش عظیم این افزایش متعلق به گروه‌های بی‌مهرگان و بخصوص بندپایان می‌باشد. سازمان ملل در سال ۱۹۹۲ کنفرانسی را درباره حمایت از محیط زیست در ریودوژانیرو بر‌گزار کرد که یکی از دستاوردهای آن انعقاد پیمان تنوع زیستی است که ایران هم این معاهده را در سال ۱۳۷۵ تصویب کرد و به آن پیوست.

تعریف[ویرایش]

تنوع زیستی معمولاً به همهٔ شکل‌های زندگی از ژن‌ها تا گونه‌ها گفته می‌شود. تا اندازه‌ای می‌توان گفت که تنوع زیستی عنوانی جدید برای ایده‌هایی کهن است. امروزه گاهی از تنوع زیستی منظور زندگی یا حیات وحش یا دیگر ارزش‌های نگهداری از محیط زیست گفته می‌شود. در تعریف تنوع زیستی مشکلی وجود دارد و آن این است که دشوار می‌توان چیزی را از این تعریف که تقریباً شامل همه چیز میشود حذف کرد. سارکار[۱] استدلال کرده است که با تفسیر تنوع زیستی در همه‌ی سطوح زیست شناختی، از ژن‌ها تا اکوسیستم‌ها، ناگزیر تنوع زیستی همه‌ی زیست‌شناسی را در بر می‌گیرد. تا کنون چهار سطح تنوع زیست‌شناختی به وسیله‌ی تنوع زیستی تعریف می‌شود: تنوع مولکولی[۲]، تنوع گونه‌ای، تنوع اکوسیستم و تنوع ژنتیکی کالیکات و همکارانش[۳] گفته‌اند که تنوع زیستی از جمله مفهوم‌هایی است که به درستی تعریف نشده است و میان جنبه‌های ترکیبی و کاربری در نگاه به تنوع زیستی می‌توان تمایز گذاشت. نگاه کاربردی بیشتر متوجه اکوسیستم و فرایندهای فرگشتی (تکاملی) است، در حالی که نگاه ترکیبی جانداران را به شکل گردآمده در جمعیت‌ها، گونه‌ها و رده‌ها و دسته‌بندی‌های بالاتر میبیند. در سال ۱۹۹۲، همایش زمین سازمان ملل تنوع زیستی را اینگونه تعریف کرد: «تنوع میان جانداران از همه‌ی منابع، دربرگیرنده‌ی میان چیزهای دیگر، زمینی، دریایی و دیگر اکوسیستم‌های آبی و پیچیده‌های اکولوژیکی که بخشی از آن هستند؛ این شامل تنوع میان گونه‌ها، میان گونه‌ها و اکوسیستم می‌شود.»[۱۵] یک تعریف بر پایه‌ی کتاب‌های درسی اینگونه است:« تنوع زندگی در همه‌ی سطح‌های طبقه‌بندی زیست‌شناختی.»[۴] ژنتیک‌دان‌ها آن را به شکل تنوع ژن‌ها و جانداران تعریف می‌کنند. آنها فرایندهایی همچون جهش، انتقال ژنی، تحرک ژنومی را که به فرگشت می‌انجامند، مطالعه می‌کنند.[۵] اندازه‌گیری تنوع زیستی در یک سطح، ممکن است دقیقاً برابر با تنوع در سطحی دیگر نباشد. ولی تنوع تتراپاد، تاکسونومیک و اکولوژیکی نسبت بسیار نزدیکی را نشان می‌دهند.[۶] معمول‌ترین کاربرد تنوع زیستی جابجایی برای عبارت‌کهن‌تر و تعریف شده‌تر تنوع گونه‌ها است.تنوع زیستی نوعی میزان برای سنجش سلامت اکوسیستم‌ها است، ولی خود تابعی از آب‌و هوا است. از زمین، تنوع زیستی در منطقه‌های استوایی بیشینه و در قطب‌ها کمینه است. تغییرهای تند محیطی اغلب به انقراض‌های گروهی می‌انجامد. بر پایه‌ی یک برآورد، تنها ۱٪ گونه‌هایی که در زمین می‌زیسته‌اند اکنون وجود دارند.[۷] نخستین بار واژه‌ی تنوع زیستی به وسیله‌ی ریموند داسمن در ۱۹۶۸ در کتاب نوع دیگری از زندگی[۸] در دفاع از محیط زیست به کار برده شد. پس از آن و به فاصله‌ی یک دهه این واژه بسیار پذیرفته شد تا جایی که در دهه‌ی ۱۹۸۰ به کاربرد عادی در علم و سیاست محیطی وارد شد.

فایده‌ها[ویرایش]

تنوع زیستی خدماتی که اکوسیستم‌ها دارند را پشتیبانی می‌کند. خدماتی همچون: کیفیت هوا[۹]، آب و هوا (نمونه:تجزیه‌ی دی‌اکسید کربن)، تصفیه‌ی آب، گرده افشانی، و جلوگیری از فرسایش.[۱۰] از زمان دوران سنگی، از میان رفتن گونه‌ها، به وسیله‌ی انسان، شدت گرفته است. برآورد می‌شود که از میان رفتن گونه‌ها صد تا ده هزار برابر آن چیزی است که شواهد برای شواهد فسیلی معمول است.[۱۱] از فایده‌های غیر مادی تنوع زیستی می‌توان به ارزش‌های روحانی و زیبایی‌شناختی، و ارزش آموزش اشاره کرد.[۱۲]

کشاورزی[ویرایش]

تنوع غلات به بازیابی آنها پس از حمله به یک گونه‌ی مورد کشت به وسیله‌ی آفت‌ها یا بیماری کمک می‌کند:

  • آفت سیب‌زمینی ایرلندی در ۱۸۴۶ عامل مرگ یک میلیون نفر و مهاجرت یک میلیون دیگر شد. این فاجعه به دلیل کاشت تنها دو نوع سیب زمینی بود که هر دوی آنها هم به آفت حساس بودند.
  • زمانی که ویروس جلوگیری کننده از رشد برنج در دهه‌ی ۱۹۷۰به مزرعه‌های اندونزی تا هند حمله برد، ۶۲۳۷ نوع گوناگون برای بررسی مقاومت تست شدند.[۱۳] و تنها یکی از آنها که هندی و شناخته شده برای علم از سال ۱۹۶۶ بود، مقاومت داشت. این نوع با دیگر انواع هیبرید تشکیل داد اکنون به شکل گسترده کشت می‌شود.[۱۴]
  • زنگ قهوه در سال ۱۹۷۰ به مزرعه‌های قوه در سری‌لانکا، برزیل و آمریکای مرکزی حمله برد. یک نوع مقام در اتیوپی پیدا شد[۱۵]. هرچند که بیماری‌ها نیز خود بخشی از تنوع زیستی هستند.

تک‌فرهنگی، یکی از عواملی بوده است که به فاجعه‌های کشاورزی انجامیده است. هر چند که تقریباً ۸۰ درصد غذای انسانی از ۲۰ نوع گیاه به دست می‌آید، ولی انسان‌ها دست کم ۴۰۰۰۰ گونه را به کار می‌برند.

تندرستی انسان[ویرایش]

اثر تنوع زیستی بر تندرستی انسان در حال تبدیل شده به موضوعی سیاسی در سطح بین‌المللی است، از آنجا که شواهد علمی تاثیر کم شدن تنوع زیستی بر تندرستی در سطح جهانی را نشان می‌دهند.[۱۶] [۱۷][۱۸] این موضوع با گرمایش آب‌و هوایی پیوندی نزدیک دارد،[۱۹] از آنجا که بسیاری از تاثیرهای پیش‌بینی شده‌ی تغییر آب‌وهوا با تغییر در تنوع زیستی در ارتباط هستند (برای نمونه تغییر در جمعیت‌ها و پخش بردارهای بیماری، کمیابی آب شیرین، تاثیر بر تنوع زیستی کشاورزی و منابع غذایی و غیره). دلیل آن این است که گونه‌هایی که بیشتر احتمال از میان رفتنشان هست، آنهایی هستند که در برابر انتقال بیماری سد ایجاد می‌کنند در حالی که گونه‌هایی که زنده می‌مانند آنهایی هستند که انتقال بیماری را افزایش می‌دهند، همان ویروس باختر نیل و هانتاویروس.[۲۰] برخی از مشکلات تندرستی که از تحت تاثیر تنوع زیستی است دربرگیرنده‌ی تندرستی رژیمی و امنیت تغذیه، بیماری‌های عفونی، علوم و منابع پزشکی و سلامت روانی و اجتماعی.[۲۱] همچین تنوع زیستی اثری بزرگ بر کاهش خطر فاجعه و بازیابی پس از فاجعه دارد.[۲۲] تنوع زیستی پشتیبانی مهم برای کشف دارو و در دسترس بودن منابع پزشکی است.[۲۳] بخش قابل توجهی از داروها، مستقیم یا غیرمستقیم، از منبع‌های زیست‌شناختی به دست آمده‌اند: دست کم ٪۵۰ ترکیب‌های داروسازی در آمریکا از گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم‌ها به دست آمده‌اند، در حالی که ٪۸۰ جمعیت دنیا، برای نگهداری پزشکی نخستین خود، وابسته به داروهای طبیعی هستند (در پزشکی سنتی یا مدرن).[۲۴] تنها بخش کوچکی از گونه‌های وحشی برای کاربرد پزشکی بررسی شده‌اند. شواهدی از تحلیل بازار و علم تنوع زیستی نشان می‌دهند که کاهش برون‌ده بخش داروسازی از میانه‌های دهه‌ی ۱۹۸۰ می‌تواند مربوط به دوری گزیدن از جستجو در فراورده‌های طبیعی به نفع ژنومیک و شیمی سنتزی باشد، در حالی که فراورده‌های طبیعی تاریخی دراز در پشتیبانی از نوآوری‌های پزشکی و اقتصادی دارند.[۲۵] اکوسیستم‌های دریایی به ویژه اهمیت دارند.[۲۶]

تجارت و صنعت[ویرایش]

بسیاری از مواد صنعتی مسقیم از منبع‌های زیست‌شناختی به دست می‌آیند. اینها دربرگیرنده‌ی مواد ساختمانی، فیبرها، رنگ‌ها، لاستیک و روغن می‌شوند. تنوع زیستی همچنین برای امنیت منابعی مانند آب، الوار، کاغذ، فیبر و غذا مهم است.[۲۷][۲۸][۲۹] در نتیجه از دست رفتن تنوع زیستی عامل خطر مهمی در رشد تجاری و تهدیدی برای ثبات بلندمدت اقتصادی است.[۳۰]

روش‌های اندازه‌گیری[ویرایش]

بیشتر اکولوژیست‌ها دو جنبه از تنوع زیستی را برای اندازه‌گیری آن در نظر می‌گیرند: یکی فراوانی گونه‌ها، یعنی تعداد گونه‌ها در یک اجتماع، و دیگری فراوانی نسبی است که یک‌نواختی پخش شدن افراد در میان گونه‌های یک اجتماع است.

فراوانی گونه[ویرایش]

این اندازه‌گیری تنها شمارش تعداد گونه‌های پیدا شده در زمانی که مشاهده کننده از اجتماع نمونه میگیرد میباشد. آن را با S نشان می‌دهند. تنها پیچیدگی در این اندازه‌گیری این است که این تعداد تا حدی بستگی به اندازه‌ی نمونه‌ای دارد که مشاهده کننده برمی‌گزیند. زمانیکه نمونه‌برداری می‌کنید، افراد را یکی یکی و به شکل تصادفی برمی‌گزینید، و گونه‌ی هر فرد را ثبت می‌کنید. در آغاز گونه‌های جدید را به شکل معمول می‌گیرید، ولی پس از گذشت زمان افراد بیشتری از گونه‌های پیشین خواهند بود. شاید هیچ‌گاه یافتن گونه‌های جدید پایان نیابد، ولی هر چه بیشتر کمیاب می‌شوند. با افزایش تعداد افراد مورد آزمایش، فراوانی گونه‌ها افزایش می‌یابد: در آغاز تند و سپس کندتر.

زمانی که این رخداد پیش می‌آید، باید تصمیم گرفت که چه تعداد از افراد را قرار است بشماریم تا بگوییم S را برآورد کرده‌ایم. تکنیک‌هایی وجود دارند که با کاربرد شکل این منحنی عددی را که در نهایت ثابت می‌شود را برآورد می‌کند. یا اینکه می‌توان تصمیم گرفت که S را زمانی در نظر بگیریم که تعداد گونه‌های جدید کمتر از حد مشخصی (برای نمونه ٪۱) از افرادی شود که می‌شماریم. اندازه‌گیری فراوانی گونه‌ها اطلاعات مفیدی را به دست می‌دهد. این مزیت را دارد که به راحتی به نمودار تبدیل می‌شود و فهم آن ساده است و به آسانی می‌توان آن را به مخاطب عمومی توضیح داد. اغلب این تنها نوع از تنوع زیستی است که می‌توان به دست آورد، مگر اینکه خود به بیرون رفته و کار محیطی انجام دهید. و در بسیاری از موقعیت‌ها، فراوانی گونه‌ها برای انجام مقایسه‌ها، به ویژه میان زیست‌گاه‌های جغرافیایی، بسنده است. با این همه، شماره‌ی فراوانی گونه‌ها (S) می‌تواند گمراه کننده باشد. دو اجتماع را در نظر بگیرید، هر دو با یک تعداد گونه، ولی در یکی از آنها یک گونه‌ی معمول و افراد کمی از دیگر گونه‌ها وجود دارد، در حالی که در اجتماع دیگر شماره‌ی برابری از هر گونه وجود دارد. به شکل ناخودآگاه ما اجتماعی راکه افراد به شکل یک‌نواختی در میان گونه‌های دیگر پخش شده‌اند را متنوع‌تر از اجتماعی که تقریباً همه‌ی افرادش متعلق به یک گونه هستند در نظر می‌گیریم. برای وارد کردن این موضوع در شمارش خود، نیاز داریم که فراوانی نسبی را در نظر بگیریم.

فراوانی نسبی[ویرایش]

می‌دانیم که در بیشتر اجتماع‌ها، برخی گونه‌ها معمول‌تر از دیگر گونه‌ها هستند و برخی نیز کمیابند. ولی شدت این پدیده از اجتماع به اجتماع و از موقعیتی به موقعیت دیگر متفاوت است. فرمول‌های ریاضی برای اندازه‌گیری یک‌نواختی پخش افراد در میان گونه‌ها وجود دارد و این گونه‌ها در برخی موارد مفید نیز هستند. ولی به خودی خود این مشکل را دارند که تنها یک‌نواختی را اندازه می‌گیریند و اطلاعات مهم درباره‌ی فراوانی گونه‌ها را از دست می‌دهند. چیزی که بیش از همه کاربردی است ترکیبی از فراوانی گونه‌ها و یک‌نواختی آنها است.

شاخص اطلاعات[ویرایش]

یک اندازه‌گیری که بوم‌شناسان برای این منظور به کار می‌برند شاخص شانون-واینر یا اطلاعات است. این شاخص یک فرمول ریاضی است که از نظریه‌ی اطلاعات گرفته شده است که به وسیله‌ی مهندسان برای تحیلی بازدهی انتقال داده در خط‌های تلفن توسعه یافته است. این شاخص، H، با فرمول زیر به دست می‌آید:
H=-Sigma Pi ln Pi
هر چند که پیچیده به نظر می‌رسد، معنی آن این است که برای هر گونه نسبت (p) آن به کل را تعیین میکنید و سپس آن شماره را در لوگاریتم طبیعی آن عدد (ln) و خود آن عدد ضرب می کنیم. تا اینجا p ln p به دست می‌آید. این کار را برای هر گونه در اجتماع انجام می‌دهیم و سپس همه‌ی شماره‌های به دست آمده را جمع می‌کنیم. از آنجا که این شماره منفی خواهد شد، برای آسانی کار آن را مثبت می‌کنیم. شاخص اطلاعات هم یک‌نواختی پخش گونه‌ها و هم تعداد مطلق آنها را به حساب می‌آورد. برای بسیاری از مطالعه‌ها این اندازه‌ی بهتری برای کاربرد است. ولی به هر روی، درک آن چندان ذاتی نیست و ممکن است در هنگام توضیح تنوع برای مخاطب عام، به کاربردی شاخص فراوانی گونه‌ها S نباشد.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Sarkar, S., 2005, Biodiversity and Environmental Philosophy: An Introduction, (Cambridge Studies in Philosophy and Biology), New York: Cambridge University Press.
  2. Campbell, AK (2003). "Save those molecules: molecular biodiversity and life". Journal of Applied Ecology 40 (2): 193–203. doi:10.1046/j.1365-2664.2003.00803.x.
  3. Callicott, J. B., Crowder, L. B. and Mumford, K., 1999, "Current normative concepts in conservation", Conservation Biology, 13: 22-35.
  4. Kevin J. Gaston & John I. Spicer. 2004. "Biodiversity: an introduction", Blackwell Publishing. 2nd Ed., ISBN 1-4051-1857-1(pbk.)
  5. Wilcox, Bruce A. 1984. In situ conservation of genetic resources: determinants of minimum area requirements. In National Parks, Conservation and Development, Proceedings of the World Congress on National Parks,, J.A. McNeely and K.R. Miller, Smithsonian Institution Press, pp. 18-30.
  6. Sahney, S.; Benton, M.J.; Ferry, Paul (2010). "Links between global taxonomic diversity, ecological diversity and the expansion of vertebrates on land". Biology Letters (The Royal Society) 6 (4): 544–7. doi:10.1098/rsbl.2009.1024. PMC 2936204. PMID 20106856.
  7. Raup, D. M. (1994). "The role of extinction in evolution". Proceedings of the National Academy of Sciences 91 (15): 6758–6763. Bibcode 1994PNAS...91.6758R. doi:10.1073/pnas.91.15.6758. PMC 44280. PMID 8041694.
  8. Dasmann, R. F. 1968. A Different Kind of Country. MacMillan Company, New York. ISBN 0-02-072810-7.
  9. Costanza, Robert; D'arge, Ralph; De Groot, Rudolf; Farber, Stephen; Grasso, Monica; Hannon, Bruce; Limburg, Karin; Naeem, Shahid et al. (1997). "The value of the world's ecosystem services and natural capital". Nature 387 (6630): 253–260. Bibcode 1997Natur.387..253C. doi:10.1038/387253a0.
  10. Costanza, Robert; D'arge, Ralph; De Groot, Rudolf; Farber, Stephen; Grasso, Monica; Hannon, Bruce; Limburg, Karin; Naeem, Shahid et al. (1997). "The value of the world's ecosystem services and natural capital". Nature 387 (6630): 253–260. Bibcode 1997Natur.387..253C. doi:10.1038/387253a0.
  11. Hassan, Rashid M.; Robert Scholes, Neville Ash (2006). Ecosystems and human well-being: current state and trends : findings of the Condition and Trends Working Group of the Millennium Ecosystem Assessment. Island Press. p. 105. ISBN 1-55963-228-3, 9781559632287.
  12. Hassan, Rashid M.; Robert Scholes, Neville Ash (2006). Ecosystems and human well-being: current state and trends : findings of the Condition and Trends Working Group of the Millennium Ecosystem Assessment. Island Press. p. 105. ISBN 1-55963-228-3, 9781559632287.
  13. "Rice Grassy Stunt Virus". Lumrix.net. Retrieved 2009-06-21.
  14. "Rice Grassy Stunt Virus". Lumrix.net. Retrieved 2009-06-21.
  15. Wahl, GM; Robert de Saint Vincent B; Derose, ML (1984). "Effect of chromosomal position on amplification of transfected genes in animal cells". Nature 307 (5951): 516–20. Bibcode 1984Natur.307..516W. doi:10.1038/307516a0. PMID 6694743.
  16. Reports of the 1st and 2nd International Conferences on Health and Biodiversity. See also: Website of the UN COHAB Initiative: http://www.cohabnet.org/
  17. Chivian E. & Bernstein A. (eds), 2008. Sustaining Life: How Human Health Depends on Biodiversity
  18. Corvalan C. et al., 2005 Ecosystems and Human Well-being: Health Synthesis. A report of the Millennium Ecosystem Assessment
  19. (2009) "Climate Change and Biological Diversity" Convention on Biological Diversity Retrieved November 5, 2009, From http://www.cbd.int/climate/
  20. Ramanujan, Krishna (2 December 2010). "Study: Loss of species is bad for your health". Cornell Chronicle. Retrieved 20 July 2011.
  21. Gaston, Kevin J.; Warren, Philip H.; Devine-Wright, Patrick; Irvine, Katherine N.; Fuller, Richard A. (2007). "Psychological benefits of greenspace increase with biodiversity". Biology Letters 3 (4): 390–394. doi:10.1098/rsbl.2007.0149. PMC 2390667. PMID 17504734.
  22. "COHAB Initiative: Biodiversity and Human Health - the issues". Cohabnet.org. Retrieved 2009-06-21.
  23. (2006) "Molecular Pharming" GMO Compass Retrieved November 5, 2009, GMOcompass.org
  24. (2006) "Molecular Pharming" GMO Compass Retrieved November 5, 2009, GMOcompass.org
  25. Harvey L., 2008. Natural products in drug discovery. Drug Discovery Today
  26. Hawkins E.S., Reich; Reich, MR (1992). "Japanese-originated pharmaceutical products in the United States from 1960 to 1989: an assessment of innovation". Clin Pharmacol Ther 51 (1):
  27. IUCN, WRI, World Business Council for Sustainable Development, Earthwatch Inst. 2007 Business and Ecosystems: Ecosystem Challenges and Business Implications
  28. Millennium Ecosystem Assessment 2005 Ecosystems and Human Well-being: Opportunities and Challenges for Business and Industry
  29. Business and Biodiversity webpage of the U.N. Convention on Biological Diversity". Cbd.int. Retrieved 2009-06-21.
  30. [WRI Corporate Ecosystem Services Review]http://www.wri.org/publication/corporate-ecosystem-services-review. and http://www.wri.org/project/ecosystem-services-review

پیوند به بیرون[ویرایش]

پایگاه تبادل اطلاعات تنوع زیستی ایران