Разнообразии высших растений и их значение в природе и в жизни человека: Используя ресурсы интернета подготовьте сообщение , о разнообразии высших растений и их значении в природе и в жизни человека .Пожалуйста!!!!!…

Разнообразие, распространение и значение растений. 6-й класс

Цели:

  • Обучающие: познакомить с многообразием, распространением и значением растений, местами их обитания, значением в природе и жизни человека, сформировать понятие о высших и низших растениях и науке ботаника.
  • Развивающие: продолжить развивать умение выделять главное, работать с источниками информации, делать выводы, развитие творческих способностей.
  • Воспитательные: умение слушать и выступать перед аудиторией, экологическое воспитание.

Проблема: непонимание детьми ведущей роли растений в природе.

Проблемный вопрос: возможна ли жизнь на планете без растений.

Личностная значимость изучаемого для учащегося: растения красивы каждое по своему, растения важны, поэтому их нужно беречь.

Тип урока: урок изучения нового материала.

План урока:

  1. Организационное начало. Тема и цель урока.
  2. Зачем изучать растения.
  3. Многообразие растений и их значение.
  4. Творческое задание (работа по группам).
  5. Наука ботаника. Низшие и высшие растения.
  6. Закрепление изученного материала – мини-тест.
  7. Домашнее задание. Рефлексия.

Методы обучения: проблемный, частично-поисковый, объяснительно-иллюстративный.

Ход урока

I. Организационное начало.

Тема блока «Царство растений»(8 уроков).

Что узнаем, чему научимся?

Тема и цель урока.

Эпиграф: «В них спрятана солнечная энергия, красота и сила природы».

II. Постановка проблемы.

Мы получили инопланетное письмо. Текст письма следующий:

Наша планета в опасности! Она на грани гибели, и только вы, земляне, можете нам помочь! Только вы владеете космической тайной ! Мы – космические путешественники, много лет назад покинули прекрасную планету Гринетту. Вернулись мы на гибнущую планету, где задыхаются жители, которая их зеленой превратилась в серую.

Спасти нас может только раскрытие тайны. Нам стало известно, что на Земле этой тайной владеет каждый шестиклассник. С вашей помощью мы хотим понять, что произошло с нашей планетой. Подозреваем, что без БКВ здесь не обошлось.

Ждем шифрованной информации о том, как нам восстановит свою планету. Что вы нам посоветуете.

Вопрос: чего не хватает жителям планеты Гринетты.

Проблемный вопрос: можно ли жить без растений?

III. Зачем нам изучать растения.

Особенно мальчики считают, что заниматься цветочками должны женщины. А между тем, раньше изучением растений занимались только мужчины, причем настоящие мужчины. Эти растения помогали им в жизни, а некоторые сыграли важную роль в истории.

Факты из истории.

  1. Итак, времена прекрасных дам и мушкетеров.
    Право носить шпагу, как знак отличия, имели только дворяне и садоводы.
  2. Троянская война. По легенде причиной её стало яблоко. На свадьбу царя Пелея были приглашены все кроме богини раздора Эриды. Обиженная Эрида в разгар подбросила яблоко с надписью «Прекраснейшей». Три богини Гера, Афродита и Афина стали спорить. Тогда пастух Парис отдал яблоко Афродите, в результате возникла вражда и война.
  3. Война алой и белой розы в Англии. В 1455 году в дворцовом парке Тампль избирали короля. Произошла ссора между претендентами на английский престол. Ричард (представитель дома Йорков) сорвал с куста белую розу и предложил сделать тоже, кто хочет видеть его королем. Сторонники семейства Ланкастеров сорвали красные розы. Много лет спустя был выведен сорт с белыми и алыми лепестками, который назвали Ланкастер-Йоркский.

Множество мужчин погибло из-за растений, которые они шли добывать для своих дам: эдельвейс растет высоко в горах, он является символом красоты и молодости, орхидея – в джунглях.

Растения изображались на рыцарских доспехах и гербах, на флагах государств.

Флаг Канады – кленовый лист, герб Японии – хризантема. Символ России – лиственница. (гербарий)

Но растения являются не только символами красоты, вдохновляют поэтов на создание произведений. Вспомните стихи о растениях.

С целым миром спорить я готов,
Я готов поклясться головою
В том, что есть глаза у всех цветов,
И они глядят на нас с тобою
В час раздумий наших и тревог,
В горький час беды и неудачи
Видел я: цветы, как люди, плачут
И росу роняют на песок…
Р. Гамзатов.

Приведите примеры из литературы или истории.

IV.

Многообразие растений на Земле, самое-самое.

Растений на Земле более 350 тыс. видов, от одноклеточных (под микроскопом), имеющие самое простое строение, до гигантских деревьев, занимающие огромные площади , имеющие сложное строение.

Растения встречаются везде, в океанах и морях, озерах и прудах, пустынях и болотах, в горах и даже во льдах Арктики и Антарктиды.

  • Самое большое растение – секвойя вечнозеленая (в Калифорнии 110,33 м)
  • Самое маленькое дерево – бонсай, его высота может быть всего12 мм.
  • Самый большой цветок раффлезия на о.Суматра (1 м – 13 кг). Если кто-либо захотел
  • подарить его своей маме, то она мало бы обрадовалась, так как он имеет запах гниющего мяса.
  • Самый маленький цветок – ряска, имеют в диаметре всего 1 мм.
  • Самое старое растение – сосна остистая (Невада) 4900 лет.
  • Самое толстое дерево – баобаб, 15.9 м в диаметре.

V.

Физминутка. Упражнение «Цветы» [3, с. 163]

Цели: 

  1. Укрепление мышц и суставов кистей.
  2. Развитие способности концентрироваться, управлять мысленными образами.
  3. Воспитание любви к Родине.

Дети складывают ладони вместе, изображая цветок, затем раздвигают центральные части ладошек, формируя «бутон». И, наконец, раскрывают пальцы веером: цветок распускается.

Подержать раскрытый цветок, ощутить напряжение в пальцах рук, затем потрясти кистями и расслабить руки, выполнить 3-4 раза. Дышать глубоко, плечи расправить, медленно качать головой из стороны в сторону, пока не уйдет напряжение. Подбородок «вычерчивает» на груди слегка изогнутую линию. Качание головой улучшает мыслительную деятельность.

Наши нежные цветки
Распускают лепестки.
Ветерок чуть дышит,
Лепестки колышет.
Наши алые цветки
Закрывают лепестки,
Тихо засыпают,
Головками качают.

VI.

Мозговой штурм «Какое значение растения имеют для человека и в природе».

(информация из учебника стр. 52)

Для человека – значение.

  1. Кислород
  2. Пища
  3. Лекарства
  4. Одежда
  5. Строительный материал
  6. Бумага
  7. Эстетическое
  8. Экологическое

Какое главное значение растений?

VII. Работа в группах: Оформить письмо-плакат для инопланетян. Время 7 мин.

Почему жители Грюнландии стали задыхаться?

Что им нужно взять на Земле?

Какое растение вы бы им посоветовали взять?

Решение проблемного вопроса: можно ли жить без растений.

Защита писем-плакатов.

VIII.

Занимается изучением растений наука БОТАНИКА.

Ботане – зелень, трава.

Ц. Растения

Найти в учебнике чем отличаются низшие и высшие растения.

  • п/ц Низшие слоевище или таллом нет органов
  • п/ц Высшие – есть органы и ткани.

IX.

Закрепление – Мини-тест.

Учащиеся при ответе на вопрос поднимают руку соответствующую правильному ответу. А – леваярука, Б – правая рука, С – обе руки.

  1. Наука изучающая растения
    1. Биология
    2. Ботаника
    3. Микология
  2. Органы и ткани есть у
    1. Низших растений
    2. Высших растений
    3. У всех растений
  3. Главное значение растений
    1. Являются пищей человеку
    2. Выделяют кислород
    3. Являются сырьем
  4. На земле существует растений
    1. Около миллиона видов
    2. Более 350 тыс.
    3. Около тысячи
  5. Какое растение является символом России
    1. Береза
    2. Клен
    3. Лиственница

X. Рефлексия, Д/З

§11, стр. 53 творческое задание.

Источники информации:

  1. Пасечник Н.В. «Биология. Бактерии. Грибы. Растения», Дрофа, Москва, 2005.
  2. Акперова И.А. «Уроки биологии в 6 классе», Дрофа, 2005.
  3. П.Л.Симкина, Л.В.Титаровский «Азбука здоровья. Физкультминутки», Амрита-Русь, Москва, 2006.
  4. ru.wikipedia.org

Ботаника – наука о растениях. Разнообразие растений. Значение растений в природе и жизни человека. Охрана растений

Царство Растения объединяет более 320 тыс. видов. Растения значительно отличаются друг от друга по размерам. Например,  однолетнее растение крупка весенняя достигает всего 2 см, а водное растение ряска малая имеет размеры от 4 мм до 1 см. Дуб обыкновенный вырастает до 30 — 40 м, сосна — до 50 — 60 м. Настоящим гигантом считается австралийский эвкалипт — по сравнению с берёзой и елью это особенно заметно.

Растения можно встретить повсюду: в океанах и морях, пустынях, горах, на болотах  и даже на побережье Антарктиды. Велико разнообразие растений на лугах и в лесах. Различна продолжительность жизни растений. Есть растения, которые живут всего несколько дней или недель, а некоторые дубы живут около 1000 лет. Совокупность всех растений на нашей планете составляет растительный мир —  флору.

В большинстве случаев растения имеют зелёную окраску, но могут быть окрашены в красный, жёлтый и другие цвета. Окраска растений определяется наличием в их клетках особых красителей – пигментов. У растений имеется зелёный пигмент – хлорофилл, который и определяет их окраску.

Изучением растений занимается наука ботаника (от греческого слова «ботанэ» — зелень, трава, растение). Она изучает жизнь, внутреннее и внешнее стро­ение растений, их  распространение на поверхности земного шара и в Мировом океане, взаимосвязь с окружающей природой и друг с другом.

Все растения в зависимости от строения делят на две большие группы — низшие и высшие. Тело наиболее примитивных низших растений может состоять из одной клетки. Тело многоклеточных низ­ших растений называют слоевищем или талломом. У этих растений нет ни корней, ни стеблей, ни листьев.

У высших растений тело расчленено на органыкорень, стебель и листья (за исключением мхов), которые построены из различных тканей.

Наиболее простое строение среди растений имеют мхи. У них тонкий стебель, растущий вертикально вверх. Стебель покрыт зелёными узкими листочками. Корней у мхов нет. Мхи растут в сырых лесах, на заболоченных лугах и на болотах.

В лесах встречаются также папоротники, плауны и хвощи. Кроме стеблей и листьев, у них есть корни.

Папоротники отличаются красивыми перистыми листьями. Стебель у них короткий и спрятан в почве.

В сырых лесах, на болотах, на влажных полях и лугах произрастают хвощи. Они имеют вид маленьких зелёных ёлочек.

Для плаунов характерны длинные ползучие стебли, густо покрытые узкими зелёными листочками.

В лесу или парке вы наверняка видели высокие стройные сосны и раскидистые ели. У этих растений листья имеют вид иголок, которые называются хвоей. На ветках образуются шишки, в которых созревают семена. Это хвойные растения.

Но больше всего на Земле и в нашей стране цветковых растений. Кроме листьев, на их стеблях формируются цветки, из которых образуются плоды. В плодах созревают семена.

Особая роль растений на нашей планете заключается в том, что они обеспечивают на ней жизнь. Без растений было бы невозможно существование животных и человека.

Растения являются посредниками между Солнцем и Землей. Используя энергию солнечного света, они поглощают из окружающей среды  углекислый газ и воду, образуя при этом  органические вещества и выделяя в окружающую среду кислород, который необходим для жизни всех живых организмов. Такой процесс, как вы уже знаете, называется фотосинтез.

Леса и луга, растительность болот, рек, озёр служат естественным домом для животных. Здесь они находят пишу, прячутся от врагов, строят жилища, выводят и выкармливают потомство.

Растениями и их частями питаются животные, грибы, бактерии.

Растения укрепляют своими корнями почву и препятствуют образованию оврагов, канав. Леса способствуют накоплению влаги в почве, препятствуют обмелению рек, озер, ручьёв. Растения испаряют много воды и насыщают её парами воздух, отчего он становится более влажным. Таким образом, растения оказывают влияние на формирование климата данной местности.

Человек использует растений для получения продуктов питания (картофель, пшеница, рис, томаты, огурцы, яблоня). Выращивая культурные растения и собирая урожаи зерна, плодов и ягод, клубней, корнеплодов, человек заготавливает для своего питания большие запасы органических веществ.

Человек использует растения в качестве строительных материалов, топлива, сырья для промышленности. Из растений получают вату, пряжу, ткани, бумагу, краски.

Человек использует лекарственные растения, например ландыш, валериану, тысячелистник, подорожник, ромашку аптечную для изготовления лекарственных препаратов.

Растения украшают города и посёлки, производственные помещения, школы и наши дома. Растительные насаждения поглощают производственный шум, вредные газы, задерживают пыль, делают воздух более влажным. Поэтому люди постоянно сажают деревья, кустарники, создают парки, скверы, цветники и газоны.

Важно, чтобы все люди заботились об охране и умножении лесных богатств. Пусть каждый школьник будет другом растений: сажает деревья, кустарники, цветы, ухаживает за ними, охраняет от повреждений.

Сохранить неповторимость и красоту природы можно, только постоянно заботясь о ней. Надо помнить, что любой живой организм неповторим и любая жизнь ценна. В целях охраны живых организмов во многих странах законодательно запрещён сбор некоторых видов растений. Для информирования населения о редких и исчезающих видах растений созданы Красные книги. Они содержат списки видов живых организмов, которые нуждаются в повседневной охране.

Открытый урок Разнообразие, распространение, значение растений

План-конспект урока «Разнообразие, распространение растений, их общие признаки, роль в природе и жизни человека»

Цель: изучить разнообразие, распространение растений, их общие признаки, роль в природе и жизни человека.

Задачи:

Воспитывающие: стимулировать стремление к интеллектуальному развитию, прививать любовь к природе и интерес к ее изучению.

Развивающие: развивать произвольное внимание, познавательные интересы.

Обучающие: раскрыть общие особенности организации растения многообразие видов, признаки, роль в природе, отличие от других царств живой природы (бактерий, грибов).

Регулятивные УУД: формирование умения самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности(формулировать тему)

Коммуникативные УУД: формирование умения слушать и понимать речь других людей, участвовать в коллективном обсуждении проблем.

Личностные УУД: осознавать единство и целостность окружающего мира, возможности его познаваемости и объяснимости на основе достижений науки.

Метапредметные УУД: определять важность знаний о царстве растений, использовать в учебной деятельности различные источники знаний, оценивать свою работу.

Оборудование: мультимедийное оборудование, презентация; учебник «Биология» 5 класс, автор В.В. Пасечник; рабочая тетрадь ,карточки для «мозгового штурма»;

Ход урока.

1. Орг. Момент

2. Проверка знаний

Ребята, вы знаете, что весь окружающий нас мир делится на царства.Мы с вами изучили царство бактерии — мельчайших существ, царство грибов. Назовите царство живой природы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений так и животных. (Царство грибы)

3. Изучение нового материала.

Сегодня мы переходим к изучению следующей главы «Царство растений» и тема нашего урока: «Разнообразие, распространение, значение растений» (Слайд 2).

Как вы думаете о чем мы будем говорить на уроке? (Учащиеся формулируют цель урока) (Слайд 3 )

Ботаника(от греч.ботане- зелень, трава, растения)- на наука о растениях ( Слайд 4). Изучает жизнь растений, их внутреннее и внешнее строение, распространение на Земле. Основоположником ботаники (древнегреческий философ)– Теофраст.

Общие признаки растений (Слайд 5)

Все растения в зависимости от строения делят на 2 большие группы (Подцарства): Низшие и Высшие растения (Слайд 6).

Найдите в учебнике на стр.91-92 чем отличаются Низшие и Высшие растения.

Тело низших растений-слоевище или таллом-не имеет органов: у них нет ни корней, ни стеблей, ни листьев и сложного тканевого строения (водоросли). (Слайд 7)Тело высших растений представлено клетками, а они в свою очередь имеют органы: корень, стебель, листья. К высшим растения относятся: мхи, папоротники, плауны, голосеменные, покрытосеменные (Слайд 8)

Распространение растений на Земле (Слайд 9)

Растений на Земле более 350 тыс. видов от одноклеточных, имеющие самое простое строение , до гигантских деревьев, занимающие огромные площади, имеющие сложное строение. Растения встречаются везде, в океанах и морях, озерах и прудах, пустынях и болотах, в горах и даже во льдах Арктики и Антарктиды.

Неравномерность распространения растений на планете зависит: (Слайд 10)

1)от температуры воздуха;2)от влажности;3) от количества осадков; 4) от климата; 5) от почвы.

Вывод: Растения приспосабливаются к тем условиям среды обитания, где они произрастают.

Растения- это одни из самых удивительных творений на Земле. Хочу представить несколько интересных фактов о Самых-самых ( Слайд 11) цветах, растениях, деревьях.

Самым маленьким цветковым растением считается ряска вольфияархиза (Слайд 12) из водоемов Австралии. Диаметр около 1мм

Самым высоким деревом является секвойя калифорнийская (Слайд 13) до 132 м.

Самый крупный цветок у паразитного растения тропических лесов запада Суматры-рафлезииАрнольди (Слайд 14) Достигает в диаметре 91 см и имеет массу около 11 кг.

Самое маленькое дерево в мире –бонсай, его высота может быть всего 12 см.(Слайд 15)

Самые большие листья у Виктории амазонской (Слайд 16). Диаметр листа около 2 м. Могут выдерживать груз до 35 кг.

Самое старое дерево растет на востоке Калифорнии- сосна остистая, возраст этого вида свыше 4800 лет. (Слайд 17)

4. Физминутка (Слайд 18)

Значение растений в природе и в жизни человека (Самостоятельная работа с учебником ). Работа в группах.

1 группа- значение в природе (Слайд 19)

2 группа- значение в жизни человека (Слайд 20)

Вывод: Без растений жизнь на Земле невозможна. Но, к сожалению хозяйственная деятельность людей пагубно влияет на жизнь растений. Многие виды живых растений уже исчезли с лица Земли, другим угрожает вымирание. Сохранить и воссоздать благоприятные природные условия для жизни растений- вот одна из главных задач человечества.

5. Закрепление полученных знаний.

Мини-тест (Слайд 21)

6. Рефлексия (Слайд 22)

7. Домашнее задание. Стр.14 Параграф 17, рабочая тетрадь.

47.2: Важность биоразнообразия для жизни человека

Сельскохозяйственное разнообразие

С тех пор, как более 10 000 лет назад люди начали заниматься сельским хозяйством, группы людей занимались разведением и отбором сортов сельскохозяйственных культур. Это разнообразие сельскохозяйственных культур соответствовало культурному разнообразию сильно разделенных популяций людей. Например, картофель был одомашнен около 7000 лет назад в центральных Андах Перу и Боливии. Картофель, выращиваемый в этом регионе, относится к семи видам, а количество сортов, вероятно, исчисляется тысячами.Каждый сорт был выведен для процветания на определенных высотах, почвенных и климатических условиях. Разнообразие обусловлено разнообразными требованиями топографии, ограниченным передвижением людей и потребностями, создаваемыми севооборотом для разных сортов, которые хорошо себя зарекомендовали на разных полях.

Картофель — лишь один из примеров антропогенного разнообразия. Каждое растение, животное и гриб, культивируемые людьми, были выведены из первоначальных диких видов-предков в разнообразные разновидности, возникшие в результате требований пищевой ценности, адаптации к условиям выращивания и устойчивости к вредителям.Картофель демонстрирует хорошо известный пример рисков, связанных с низким разнообразием культур: трагический ирландский картофельный голод, когда единственный сорт, выращенный в Ирландии, стал восприимчивым к фитофторозу картофеля, уничтожившему урожай. Потеря урожая привела к голоду, смерти и массовой эмиграции. Устойчивость к болезням является главным преимуществом сохранения биоразнообразия сельскохозяйственных культур, и отсутствие разнообразия современных видов сельскохозяйственных культур несет аналогичные риски. Семеноводческие компании, которые являются источником большинства сортов сельскохозяйственных культур в развитых странах, должны постоянно выводить новые сорта, чтобы не отставать от эволюционирующих организмов-вредителей.Однако эти же семенные компании участвовали в сокращении количества доступных сортов, поскольку они сосредоточились на продаже меньшего количества сортов в большем количестве регионов мира.

Возможность создания новых сортов сельскохозяйственных культур зависит от разнообразия имеющихся сортов и доступности диких форм, связанных с культурными растениями. Эти дикие формы часто являются источником новых генных вариантов, которые можно скрещивать с существующими сортами для создания сортов с новыми свойствами. Потеря диких видов, связанных с культурой, будет означать потерю потенциала улучшения урожая.Поддержание генетического разнообразия диких видов, связанных с одомашненными видами, обеспечивает постоянное снабжение нас продовольствием.

С 1920-х годов государственные департаменты сельского хозяйства поддерживают банки семян сортов сельскохозяйственных культур, чтобы поддерживать разнообразие сельскохозяйственных культур. У этой системы есть недостатки, потому что со временем банки семян теряются из-за несчастных случаев, и нет возможности их заменить. В 2008 году глобальное хранилище семян на Шпицбергене (рис. \(\PageIndex{2}\)) начало хранить семена со всего мира в качестве резервной системы для региональных банков семян.Если региональный банк семян хранит сорта на Шпицбергене, потери можно компенсировать со Шпицбергена. Хранилище семян находится глубоко в скале арктического острова. Условия внутри хранилища поддерживаются при идеальной температуре и влажности для выживания семян, но глубокое подземное расположение хранилища в Арктике означает, что отказ систем хранилища не повлияет на климатические условия внутри хранилища.

Художественное соединение

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Глобальное хранилище семян на Шпицбергене — это хранилище семян различных сельскохозяйственных культур Земли.(Фото: Мари Тефре, Всемирное хранилище семян Шпицбергена)

Глобальное хранилище семян Шпицбергена расположено на острове Шпицберген в Норвегии, где климат арктический. Почему арктический климат может быть хорош для хранения семян?

Успех урожая во многом зависит от качества почвы. Несмотря на то, что некоторые сельскохозяйственные почвы становятся стерильными из-за противоречивой культивации и химической обработки, большинство из них содержат огромное разнообразие организмов, которые поддерживают круговорот питательных веществ, расщепляя органическое вещество на питательные соединения, необходимые сельскохозяйственным культурам для роста.Эти организмы также поддерживают текстуру почвы, которая влияет на динамику воды и кислорода в почве, что необходимо для роста растений. Если бы фермерам приходилось поддерживать пахотную почву, используя альтернативные средства, стоимость продуктов питания была бы намного выше, чем сейчас. Такие процессы называются экосистемными услугами. Они встречаются в экосистемах, таких как почвенные экосистемы, в результате разнообразной метаболической активности живущих там организмов, но они обеспечивают преимущества для производства продуктов питания для человека, наличия питьевой воды и воздуха для дыхания.

Другими ключевыми экосистемными услугами, связанными с производством продуктов питания, являются опыление растений и борьба с сельскохозяйственными вредителями. Более 150 сельскохозяйственных культур в Соединенных Штатах требуют опыления для производства. По одной оценке, выгода от опыления медоносными пчелами в Соединенных Штатах составляет 1,6 миллиарда долларов в год; другие опылители вносят еще до 6,7 миллиардов долларов.

Многие популяции медоносных пчел управляются пасечниками, которые сдают свои ульи в аренду фермерам. Популяции медоносных пчел в Северной Америке несут большие потери, вызванные синдромом, известным как расстройство распада колонии, причина которого неясна. Другие опылители включают множество других видов пчел, а также различных насекомых и птиц. Исчезновение этих видов сделало бы невозможным выращивание культур, требующих опыления, что увеличило бы зависимость от других культур.

Наконец, люди конкурируют за пищу с вредителями сельскохозяйственных культур, большинство из которых являются насекомыми. Пестициды контролируют этих конкурентов; однако пестициды являются дорогостоящими и со временем теряют свою эффективность по мере адаптации популяций вредителей. Они также наносят побочный ущерб, убивая виды, не являющиеся вредителями, и подвергая риску здоровье потребителей и сельскохозяйственных рабочих.Экологи считают, что основная работа по уничтожению вредителей на самом деле выполняется хищниками и паразитами этих вредителей, но их воздействие недостаточно изучено. Обзор показал, что в 74 процентах исследований, в которых изучалось влияние сложности ландшафта на естественных врагов вредителей, чем выше сложность, тем сильнее эффект организмов, подавляющих вредителей. Экспериментальное исследование показало, что введение нескольких врагов гороховой тли (важный вредитель люцерны) значительно увеличило урожайность люцерны.Это исследование показывает важность ландшафтного разнообразия через вопрос о том, является ли разнообразие вредителей более эффективным в борьбе, чем один единственный вредитель; результаты показали, что это так. Потеря разнообразия врагов-вредителей неизбежно сделает выращивание продуктов питания более сложным и дорогостоящим.

Биоразнообразие | Национальное географическое общество

Биоразнообразие — это термин, используемый для описания огромного разнообразия жизни на Земле. Его можно использовать более конкретно для обозначения всех видов в одном регионе или экосистеме.Биоразнообразие относится ко всем живым существам, включая растения, бактерии, животных и людей. Ученые подсчитали, что существует около 8,7 миллионов видов растений и животных. Однако на сегодняшний день идентифицировано и описано только около 1,2 миллиона видов, большинство из которых являются насекомыми. Это означает, что миллионы других организмов остаются полной загадкой.

На протяжении поколений все виды, живущие в настоящее время, развили уникальные черты, которые отличают их от других видов.Эти различия — то, что ученые используют, чтобы отличить один вид от другого. Организмы, которые в ходе эволюции стали настолько отличными друг от друга, что больше не могут воспроизводиться друг с другом, считаются разными видами. Все организмы, которые могут воспроизводиться друг с другом, попадают в один вид.

Ученые заинтересованы в том, насколько много биоразнообразия существует в глобальном масштабе, учитывая, что биоразнообразие еще так много предстоит открыть. Они также изучают, сколько видов существует в отдельных экосистемах, таких как лес, луга, тундра или озеро.На одном пастбище может обитать широкий спектр видов, от жуков до змей и антилоп. Экосистемы с наибольшим биоразнообразием, как правило, имеют идеальные условия окружающей среды для роста растений, такие как теплый и влажный климат тропических регионов. Экосистемы также могут содержать виды, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Глядя на образцы почвы или воды через микроскоп, можно увидеть целый мир бактерий и других крошечных организмов.

Некоторые районы мира, такие как районы Мексики, Южной Африки, Бразилии, юго-запада США и Мадагаскара, отличаются большим биоразнообразием, чем другие.Районы с чрезвычайно высоким уровнем биоразнообразия называются горячими точками. Эндемичные виды — виды, встречающиеся только в одном конкретном месте — также встречаются в горячих точках.

Все виды Земли работают вместе, чтобы выжить и сохранить свои экосистемы. Например, травой на пастбищах кормят скот. Затем крупный рогатый скот производит навоз, который возвращает питательные вещества в почву, что помогает выращивать больше травы. Этот навоз также можно использовать для удобрения пахотных земель. Многие виды приносят людям важные преимущества, включая продукты питания, одежду и лекарства.

Однако большая часть биоразнообразия Земли находится под угрозой из-за потребления человеком и других видов деятельности, которые нарушают и даже разрушают экосистемы. Загрязнение, изменение климата и рост населения — все это угрозы для биоразнообразия. Эти угрозы вызвали беспрецедентный рост скорости вымирания видов. По оценкам некоторых ученых, половина всех видов на Земле будет уничтожена в течение следующего столетия. Усилия по сохранению необходимы для сохранения биоразнообразия и защиты исчезающих видов и мест их обитания.

 

Обеспечение разнообразия видов растений полезными для дикой природы и человека

Опубликованная статья в Nature Plants:

Ван, Н.Ф., и др. Глобальный синтез эффектов разнообразия видов растений на трофические группы и взаимодействия. Нац. Растения (2020).https://www.nature.com/articles/s41477-020-0654-y

https://doi.org/10.1038/s41477-020-0654-y

 Как эколога, я заинтригован вышеуказанными вопросами.Имея в виду эти вопросы, я объединил своих отечественных и зарубежных коллег, чтобы предоставить читателям убедительные результаты. Чтобы получить твердые и достоверные ответы, я вместе с Сян-Ронг Чжэн и Ли-Ван Фу потратил много усилий на сбор соответствующих данных. Мы отобрали статьи с помощью поиска в Web of Science в Университете Фудань, а затем извлекли из них данные. Мы использовали мета-регрессию со смешанными эффектами для учета различий между исследованиями, внутри исследований и выборки.

                        Профессор и доктор философииD Нянь-Фэн Ван

    В процессе написания этой статьи я консультировался с коллегами, являющимися экспертами в этой области (Ларс Поденфант Киэр, Ребекка Чаплин-Крамер, Маттео Дайнезе, Чжицзе Чжан, Цзяци Тан и др.). Мы провели метаанализ 351 опубликованного исследования о влиянии видового разнообразия растений на трофические группы в наземных экосистемах по всему миру. Основываясь на средней величине эффекта реакции на разнообразие видов растений для этих трофических групп во всех исследованиях, мы изучили парные взаимодействия и тритрофические взаимодействия с помощью анализа пути.Этот процесс был долгим и счастливым для нас.

    С помощью этого глобального метаанализа мы обнаружили, что увеличилось видовое богатство растений, уменьшилось количество и ущерб травоядных, а также увеличилось количество хищников и паразитоидов, хищничество, паразитизм и общая производительность растений. Более того, повышение продуктивности хищников/паразитоидов коррелировало с уменьшением численности травоядных и повышением продуктивности растений. Эти результаты ясно подтверждают, что разнообразие видов растений может помочь фермерам, лицам, принимающим решения, и обществу воспользоваться важными экосистемными услугами, предоставляемыми полезными насекомыми в сельскохозяйственных и других системах.

Почвопокровная растительность в персиковых садах в пригороде Шанхая, Китай (Фото: Nian-Feng Wan)

Соевые бобы были посеяны вокруг рисовых полей на Эко-острове Чунмин в Китае. (Фото: Нянь-Фэн Ван)

    Мы обнаружили, что промежуточные и покровные культуры также являются полезными методами для увеличения количества хищников/паразитоидов, снижения вреда, наносимого растениям, и повышения урожайности. Тот факт, что не было существенных различий между добавлением одного и нескольких видов в агроэкосистемы, означает, что трофические взаимодействия могут быть вызваны добавлением только одного вида. Кроме того, в системах с преобладанием как травянистых, так и древесных видов разнообразие видов растений оказывало положительное влияние на хищников, паразитоидов и растения и отрицательное влияние на травоядных. Точно так же мы обнаружили, что такое увеличение разнообразия растений значительно повлияло на четыре трофические группы в биомах умеренного пояса. Эти ответы были лишь незначительно значимыми в тропических биомах. Разнообразие видов растений значительно способствовало битрофическим взаимодействиям между хищниками/паразитоидами и травоядными в агроэкосистемах, пастбищах и лесах.Однако битрофические взаимодействия между травоядными и растениями в отдельных экосистемах были не очень сильными.

    Наши результаты также помогают выявить контекстную зависимость механизмов, с помощью которых увеличение разнообразия растений влияет на различные трофические группы и их взаимодействие. С прикладной точки зрения мы подчеркиваем важность продвижения практики диверсификации растений для улучшения функционирования экосистемы и ее услуг. Таким образом, диверсификация видового разнообразия растений в управляемых экосистемах может принести пользу как дикой природе, так и людям за счет расширения экосистемных услуг.

Важность биоразнообразия – концепции биологии

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Описать биоразнообразие как равновесие естественно колеблющихся темпов вымирания и видообразования
  • Определение преимуществ биоразнообразия для человека
Рисунок 1: Этот тропический низменный тропический лес на Мадагаскаре является примером среды обитания с высоким биоразнообразием. Это конкретное место защищено национальным лесом, но осталось только 10 процентов первоначальных лесов прибрежной низменности, и исследования показывают, что половина первоначального биоразнообразия была утрачена.(кредит: Франк Вассен)

Биоразнообразие — это широкий термин для обозначения биологического разнообразия, и его можно измерить на нескольких организационных уровнях. Традиционно экологи измеряли биоразнообразие, принимая во внимание как количество видов, так и количество особей каждого из этих видов. Однако биологи используют показатели биоразнообразия на нескольких уровнях биологической организации (включая гены, популяции и экосистемы), чтобы сосредоточить усилия на сохранении биологически и технологически важных элементов биоразнообразия.

Если рассматривать утрату биоразнообразия в результате вымирания как исчезновение странствующего голубя, дронта или даже шерстистого мамонта, кажется, нет причин беспокоиться об этом, поскольку эти события произошли давно. Насколько эта утрата практически важна для благополучия человечества? Смогли бы эти виды сделать нашу жизнь лучше? С точки зрения эволюции и экологии исчезновение отдельных видов, за некоторыми исключениями, может показаться неважным, но нынешние ускоренные темпы вымирания означают потерю десятков тысяч видов в течение нашей жизни.Большая часть этих потерь происходит в тропических лесах, таких как изображенный на [Рисунок 1], которые представляют собой особо разнообразные экосистемы, которые расчищаются для лесоматериалов и сельского хозяйства. Это может иметь серьезные последствия для благосостояния людей из-за разрушения экосистем и дополнительных затрат на поддержание производства продуктов питания, чистого воздуха и воды, а также на улучшение здоровья людей.

Биологи признают, что человеческие популяции встроены в экосистемы и зависят от них, как и любой другой вид на планете.Сельское хозяйство началось после того, как ранние общества охотников-собирателей впервые поселились в одном месте и сильно изменили свое непосредственное окружение: экосистему, в которой они существовали. Этот культурный переход затруднил людям признание своей зависимости от живых существ, кроме сельскохозяйственных культур и домашних животных на планете. Сегодня наша технология сглаживает крайности существования и позволяет многим из нас прожить более долгую и комфортную жизнь, но в конечном счете человеческий вид не может существовать без окружающих его экосистем.Наши экосистемы обеспечивают нашу пищу. Сюда входят живые растения, растущие в почвенных экосистемах, и животные, которые поедают эти растения (или других животных), а также фотосинтезирующие организмы в океанах и другие организмы, которые их поедают. Наши экосистемы предоставили и будут предоставлять многие лекарства, поддерживающие наше здоровье, которые обычно изготавливаются из соединений, содержащихся в живых организмах. Экосистемы обеспечивают нашу чистую воду, которая содержится в озерных и речных экосистемах или проходит через наземные экосистемы на пути к подземным водам.

Общее значение биоразнообразия — это просто количество видов в определенном месте или на Земле; например, Американский союз орнитологов перечисляет 2078 видов птиц Северной и Центральной Америки. Это один из показателей биоразнообразия птиц на континенте. Более сложные меры разнообразия учитывают относительную численность видов. Например, лес с 10 одинаково распространенными видами деревьев более разнообразен, чем лес с 10 видами деревьев, в котором только один из этих видов составляет 95 процентов деревьев, а не распределен равномерно.Биологи также определили альтернативные меры биоразнообразия, некоторые из которых важны при планировании сохранения биоразнообразия.

Генетическое и химическое биоразнообразие

Генетическое разнообразие является одной из альтернативных концепций биоразнообразия. Генетическое разнообразие (или вариация) является сырьем для адаптации вида. Будущий потенциал вида к адаптации зависит от генетического разнообразия, содержащегося в геномах особей в популяциях, составляющих вид. То же самое верно и для более высоких таксономических категорий.Род с очень разными типами видов будет иметь большее генетическое разнообразие, чем род с видами, которые выглядят одинаково и имеют сходную экологию. Род с наибольшим потенциалом для последующей эволюции является наиболее генетически разнообразным.

Большинство генов кодируют белки, которые, в свою очередь, осуществляют метаболические процессы, поддерживающие жизнь и размножение организмов. Генетическое разнообразие также можно рассматривать как химическое разнообразие, когда виды с различным генетическим строением производят в своих клетках различные наборы химических веществ (белки, а также продукты и побочные продукты метаболизма). Это химическое разнообразие важно для людей из-за потенциального использования этих химических веществ, таких как лекарства. Например, лекарство эптифибатид получают из яда гремучей змеи и используют для предотвращения сердечных приступов у людей с определенными сердечными заболеваниями.

В настоящее время гораздо дешевле обнаружить соединения, производимые организмом, чем вообразить их, а затем синтезировать в лаборатории. Химическое разнообразие является одним из способов измерения разнообразия, важного для здоровья и благополучия человека.Путем селекции люди одомашнили животных, растения и грибы, но даже это разнообразие терпит убытки из-за рыночных сил и растущего глобализма в сельском хозяйстве и миграции людей. Например, международные семеноводческие компании производят лишь очень небольшое количество сортов данной культуры и поощряют фермеров по всему миру покупать эти несколько сортов, отказываясь от своих традиционных сортов, которые гораздо более разнообразны. Население человечества напрямую зависит от разнообразия сельскохозяйственных культур как стабильного источника пищи, и его сокращение беспокоит биологов и ученых-аграриев.

Разнообразие экосистем

Также полезно определить разнообразие экосистем: количество различных экосистем на Земле или в географическом районе. Целые экосистемы могут исчезнуть, даже если некоторые виды смогут выжить, адаптировавшись к другим экосистемам. Потеря экосистемы означает потерю взаимодействия между видами, потерю уникальных особенностей коадаптации и потерю биологической продуктивности, которую способна создать экосистема. Примером практически вымершей экосистемы в Северной Америке является экосистема прерий ([Рисунок 2]).Когда-то прерии простирались от бореальных лесов на севере Канады до Мексики в центральной части Северной Америки. Теперь их почти нет, их заменили поля, пастбища и пригороды. Многие из видов выживают, но чрезвычайно продуктивная экосистема, которая была ответственна за создание наших самых продуктивных сельскохозяйственных почв, теперь исчезла. Как следствие, их почвы в настоящее время истощаются, если они не поддерживаются искусственно с большими затратами. Снижение продуктивности почвы происходит из-за утраты взаимодействия в исходной экосистеме; это была гораздо более важная потеря, чем относительно небольшое количество видов, которые вымерли, когда была разрушена экосистема прерий.

Рисунок 2. Разнообразие экосистем на Земле — от коралловых рифов до прерий — обеспечивает существование большого разнообразия видов. (кредит «коралловый риф»: модификация работы Джима Марагоса, USFWS; кредит: «прерия»: модификация работы Джима Миннерата, USFWS)

Современное видовое разнообразие

Несмотря на значительные усилия, знания о видах, населяющих планету, ограничены. Недавняя оценка предполагает, что виды эукариот, для которых у науки есть названия, около 1,5 миллиона видов, составляют менее 20 процентов от общего числа видов эукариот, присутствующих на планете (8.7 миллионов видов, по одной оценке). Оценки количества прокариотических видов в основном являются предположениями, но биологи согласны с тем, что наука только начала каталогизировать их разнообразие. Даже при том, что известно, нет централизованного хранилища названий или образцов описываемых видов; поэтому нет никакого способа убедиться, что 1,5 миллиона описаний являются точным числом. Это лучшее предположение, основанное на мнениях экспертов по различным таксономическим группам. Учитывая, что Земля теряет виды ускоренными темпами, науке мало что известно о том, что именно теряется.[Рисунок 1] представляет последние оценки биоразнообразия в различных группах.

В этой таблице показано предполагаемое количество видов по таксономическим группам, включая как описанные (названные и изученные), так и предсказанные (еще не названные) виды.
Расчетное количество описанных и прогнозируемых видов
Источник: Мора и др., 2011 г. Источник: Чепмен, 2009 г. Источник: Грумбридж и Дженкинс, 2002 г.
Описано Прогноз Описано Прогноз Описано Прогноз
Животные 1 124 516 9 920 000 1 424 153 6 836 330 1 225 500 10 820 000
Фотосинтетические простейшие 17 892 34 900 25 044 200 500
Грибы 44 368 616 320 98 998 1 500 000 72 000 1 500 000
Растения 224 244 314 600 310 129 390 800 270 000 320 000
Нефотосинтезирующие протисты 16 236 72 800 28 871 1 000 000 80 000 600 000
Прокариоты 10 307 1 000 000 10 175
Итого 1 438 769 10 960 000 1 897 502 10 897 630 1 657 675 13 240 000

Существуют различные инициативы по каталогизации описанных видов в доступной и организованной форме, и Интернет способствует этим усилиям. Тем не менее, при нынешнем уровне описания видов, который, согласно отчету State of Observed Species 1 , составляет 17 000–20 000 новых видов в год, для описания всех видов, существующих в настоящее время, потребуется около 500 лет. Однако со временем эта задача становится все более невыполнимой, поскольку вымирание удаляет виды с Земли быстрее, чем их можно описать.

Называние и подсчет видов может показаться неважным занятием, учитывая другие потребности человечества, но это не просто учет.Описание видов — это сложный процесс, с помощью которого биологи определяют уникальные характеристики организма и определяют, принадлежит ли этот организм к какому-либо другому описанному виду. Это позволяет биологам находить и узнавать виды после первоначального открытия, чтобы ответить на вопросы о их биологии. Последующие исследования приведут к открытиям, которые сделают этот вид ценным для человека и наших экосистем. Без названия и описания вид не может быть изучен глубоко и скоординировано несколькими учеными.

Биоразнообразие неравномерно распределено по планете. В озере Виктория обитало почти 500 видов цихлид (только одно семейство рыб, присутствующих в озере), прежде чем появление экзотических видов в 1980-х и 1990-х годах привело к массовому вымиранию. Все эти виды встречались только в озере Виктория, то есть были эндемиками. Эндемичные виды встречаются только в одном месте. Например, голубая сойка является эндемиком Северной Америки, а саламандра Бартон-Спрингс является эндемиком устья одного источника в Остине, штат Техас.Эндемики с очень ограниченным распространением, такие как саламандра Бартон-Спрингс, особенно уязвимы для исчезновения. Более высокие таксономические уровни, такие как роды и семейства, также могут быть эндемичными.

Озеро Гурон содержит около 79 видов рыб, все они водятся во многих других озерах Северной Америки. Что объясняет разницу в разнообразии между озерами Виктория и Гурон? Озеро Виктория — это тропическое озеро, а озеро Гурон — озеро с умеренным климатом. Озеру Гурон в его нынешнем виде всего около 7000 лет, а озеру Виктория в его нынешнем виде около 15000 лет.Эти два фактора, широта и возраст, являются двумя из нескольких гипотез, предложенных биогеографами для объяснения закономерностей биоразнообразия на Земле.

Биогеография
Биогеография — это изучение распространения видов в мире как в прошлом, так и в настоящем. Работа биогеографов имеет решающее значение для понимания нашей физической среды, того, как окружающая среда влияет на виды и как изменения в окружающей среде влияют на распространение видов.

Под заголовком биогеографии существуют три основные области исследований: экологическая биогеография, историческая биогеография (называемая палеобиогеографией) и природоохранная биогеография.Экологическая биогеография изучает современные факторы, влияющие на распространение растений и животных. Историческая биогеография, как следует из названия, изучает прошлое распространение видов. Биогеография сохранения, с другой стороны, сосредоточена на защите и восстановлении видов на основе известной исторической и текущей экологической информации. Каждая из этих областей рассматривает как зоогеографию, так и фитогеографию — прошлое и настоящее распространение животных и растений.

Одна из старейших наблюдаемых закономерностей в экологии заключается в том, что биоразнообразие почти каждой таксономической группы организмов увеличивается по мере уменьшения широты.Другими словами, биоразнообразие увеличивается ближе к экватору ([Рисунок 3]).

Рисунок 3: Эта карта иллюстрирует количество видов амфибий по всему миру и показывает тенденцию к увеличению биоразнообразия в более низких широтах. Аналогичная картина наблюдается и для большинства таксономических групп.

Пока не ясно, почему биоразнообразие увеличивается ближе к экватору, но гипотезы включают больший возраст экосистем в тропиках по сравнению с умеренными регионами, которые были в значительной степени лишены жизни или резко обеднели во время последнего ледникового периода.Чем старше возраст, тем больше времени для видообразования. Другое возможное объяснение заключается в том, что тропики получают больше энергии от солнца по сравнению с меньшим потреблением энергии в умеренных и полярных регионах. Но ученые не смогли объяснить, как большее потребление энергии может привести к появлению большего количества видов. Сложность тропических экосистем может способствовать видообразованию за счет увеличения неоднородности среды обитания или количества экологических ниш в тропиках по сравнению с более высокими широтами. Большая неоднородность предоставляет больше возможностей для совместной эволюции, специализации и, возможно, большего давления отбора, ведущего к дифференциации популяции.Однако эта гипотеза страдает от некоторой цикличности: экосистемы с большим количеством видов способствуют видообразованию, но как они изначально получили больше видов? Тропики считаются более стабильными, чем регионы с умеренным климатом, которые имеют ярко выраженный климат и сезонность продолжительности дня. В тропиках есть свои собственные формы сезонности, такие как осадки, но обычно считается, что они представляют собой более стабильную среду, и эта стабильность может способствовать видообразованию.

Независимо от механизмов, несомненно, наибольшее биоразнообразие наблюдается в тропиках.Количество эндемичных видов выше в тропиках. Тропики также содержат больше горячих точек биоразнообразия. В то же время наши знания о видах, обитающих в тропиках, самые низкие, а из-за недавней интенсивной деятельности человека потенциал утраты биоразнообразия является самым большим.

Утрата биоразнообразия в конечном итоге угрожает другим видам, на которые мы не воздействуем напрямую из-за их взаимосвязанности; по мере исчезновения видов из экосистемы другим видам угрожает изменение доступных ресурсов.Биоразнообразие важно для выживания и благополучия человеческого населения, поскольку оно влияет на наше здоровье и нашу способность прокормить себя за счет сельского хозяйства и добычи популяций диких животных.

Здоровье человека

Многие лекарства получают из природных химических веществ, вырабатываемых различными группами организмов. Например, многие растения производят вторичные растительные соединения, которые представляют собой токсины, используемые для защиты растений от насекомых и других животных, которые их поедают. Некоторые из этих вторичных растительных соединений также действуют как лекарства для человека.Современные общества, живущие близко к земле, часто хорошо осведомлены о лечебных свойствах растений, произрастающих в их местности. На протяжении столетий в Европе старые знания о медицинском использовании растений собирались в сборниках трав — книгах, в которых определялись растения и их применение. Люди — не единственные животные, которые используют растения в медицинских целях. Было замечено, что другие человекообразные обезьяны, орангутанги, шимпанзе, бонобо и гориллы занимаются самолечением с помощью растений.

Современная фармацевтическая наука также признает важность этих растительных соединений.Примеры важных лекарственных средств, полученных из растительных соединений, включают аспирин, кодеин, дигоксин, атропин и винкристин ([Рисунок 4]). Многие лекарства когда-то получали из растительных экстрактов, но теперь их синтезируют. Подсчитано, что когда-то 25 процентов современных лекарств содержали хотя бы один растительный экстракт. Это число, вероятно, уменьшилось примерно до 10 процентов, поскольку натуральные растительные ингредиенты заменены синтетическими версиями растительных соединений. Антибиотики, которые ответственны за необычайное улучшение здоровья и продолжительности жизни в развитых странах, представляют собой соединения, в основном полученные из грибов и бактерий.

Рисунок 4: Catharanthus roseus, мадагаскарский барвинок, обладает различными лечебными свойствами. Помимо прочего, это источник винкристина, препарата, используемого при лечении лимфом. (кредит: Форест и Ким Старр)

В последние годы яды и яды животных вызвали интенсивные исследования их целебного потенциала. К 2007 году FDA одобрило пять препаратов на основе токсинов животных для лечения таких заболеваний, как гипертония, хроническая боль и диабет. Еще пять препаратов проходят клинические испытания и не менее шести препаратов используются в других странах.Другие исследуемые токсины поступают от млекопитающих, змей, ящериц, различных амфибий, рыб, улиток, осьминогов и скорпионов.

Помимо прибыли в миллиарды долларов, эти лекарства улучшают жизнь людей. Фармацевтические компании активно ищут новые природные соединения, которые могут функционировать как лекарства. Подсчитано, что одна треть фармацевтических исследований и разработок тратится на натуральные соединения и что около 35 процентов новых лекарств, выпущенных на рынок в период с 1981 по 2002 год, были из натуральных соединений.

Наконец, утверждалось, что люди получают психологическую выгоду от жизни в биоразнообразном мире. Главный сторонник этой идеи — энтомолог Э. О. Уилсон. Он утверждает, что история эволюции человечества приспособила нас к жизни в естественной среде, а искусственная среда создает стрессы, влияющие на здоровье и благополучие человека. Существует значительное исследование психологических регенеративных преимуществ природных ландшафтов, которые предполагают, что эта гипотеза может быть правдой.

Сельскохозяйственный

С тех пор, как более 10 000 лет назад люди начали заниматься сельским хозяйством, группы людей занимались разведением и отбором сортов сельскохозяйственных культур. Это разнообразие сельскохозяйственных культур соответствовало культурному разнообразию сильно разделенных популяций людей. Например, картофель был одомашнен около 7000 лет назад в центральных Андах Перу и Боливии. Люди в этом регионе традиционно жили в относительно изолированных поселениях, разделенных горами. Картофель, выращиваемый в этом регионе, относится к семи видам, а количество сортов, вероятно, исчисляется тысячами.Каждый сорт был выведен для процветания на определенных высотах, почвенных и климатических условиях. Разнообразие обусловлено разнообразными потребностями, связанными с резкими перепадами высот, ограниченным передвижением людей и требованиями, предъявляемыми севооборотом к различным сортам, которые хорошо себя зарекомендовали на разных полях.

Картофель — лишь один из примеров сельскохозяйственного разнообразия. Каждое растение, животное и гриб, культивируемые людьми, были выведены из первоначальных диких видов-предков в разнообразные разновидности, возникшие в результате требований пищевой ценности, адаптации к условиям выращивания и устойчивости к вредителям. Картофель демонстрирует хорошо известный пример риска низкого разнообразия сельскохозяйственных культур: во время трагического ирландского картофельного голода (1845–1852 гг. Н.э.) единственный сорт картофеля, выращенный в Ирландии, стал восприимчивым к фитофторозу, что уничтожило урожай. Потеря урожая привела к голоду, смерти и массовой эмиграции. Устойчивость к болезням является главным преимуществом для сохранения биоразнообразия сельскохозяйственных культур, и отсутствие разнообразия современных видов сельскохозяйственных культур сопряжено с аналогичными рисками. Семеноводческие компании, которые являются источником большинства сортов сельскохозяйственных культур в развитых странах, должны постоянно выводить новые сорта, чтобы не отставать от эволюционирующих организмов-вредителей.Однако эти же семенные компании участвовали в сокращении количества доступных сортов, поскольку они сосредоточились на продаже меньшего количества сортов в большем количестве регионов мира, заменяя традиционные местные сорта.

Возможность создания новых сортов сельскохозяйственных культур зависит от разнообразия доступных сортов и наличия диких форм, связанных с культурными растениями. Эти дикие формы часто являются источником новых генных вариантов, которые можно скрещивать с существующими сортами для создания сортов с новыми свойствами.Потеря диких видов, связанных с культурой, будет означать потерю потенциала улучшения урожая. Поддержание генетического разнообразия диких видов, связанных с одомашненными видами, обеспечивает нам постоянное снабжение продовольствием.

С 1920-х годов государственные департаменты сельского хозяйства поддерживают банки семян сортов сельскохозяйственных культур, чтобы поддерживать разнообразие сельскохозяйственных культур. У этой системы есть недостатки, потому что со временем сорта семян теряются из-за несчастных случаев, и нет возможности их заменить. В 2008 году Глобальное хранилище семян Шпицбергена, расположенное на острове Шпицберген в Норвегии ([Рисунок 5]), начало хранить семена со всего мира в качестве резервной системы для региональных банков семян. Если региональный банк семян хранит сорта на Шпицбергене, потери со Шпицбергена можно компенсировать, если что-то случится с региональными семенами. Хранилище семян Шпицбергена находится глубоко в скале арктического острова. Условия внутри хранилища поддерживаются при идеальной температуре и влажности для выживания семян, но глубокое подземное расположение хранилища в Арктике означает, что отказ систем хранилища не повлияет на климатические условия внутри хранилища.

Художественное соединение


Рисунок 5: Глобальное хранилище семян на Шпицбергене — это хранилище семян различных сельскохозяйственных культур Земли.(Источник: Мари Тефре, Глобальное хранилище семян Шпицбергена)

Хранилище семян Шпицбергена расположено на острове Шпицберген в Норвегии, где климат арктический. Почему арктический климат может быть хорош для хранения семян?

[reveal-answer q=”282619″]Показать ответ[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”282619″]Земля постоянно мерзлая, поэтому семена останутся, даже если отключится электричество[/hidden- ответ]

Хотя урожай в значительной степени находится под нашим контролем, наша способность выращивать его зависит от биоразнообразия экосистем, в которых он выращивается. Это биоразнообразие создает условия, при которых сельскохозяйственные культуры могут расти благодаря так называемым экосистемным услугам — ценным условиям или процессам, осуществляемым экосистемой. Культуры, по большей части, не выращиваются в искусственных условиях. Их выращивают в почве. Хотя некоторые сельскохозяйственные почвы становятся стерильными с помощью противоречивой обработки пестицидами, большинство из них содержат огромное разнообразие организмов, которые поддерживают круговорот питательных веществ, расщепляя органическое вещество на питательные соединения, необходимые сельскохозяйственным культурам для роста.Эти организмы также поддерживают текстуру почвы, которая влияет на динамику воды и кислорода в почве, что необходимо для роста растений. Заменить работу этих организмов по формированию пашни практически невозможно. Такие процессы называются экосистемными услугами. Они встречаются в экосистемах, таких как почвенные экосистемы, в результате разнообразной метаболической активности живущих там организмов, но они обеспечивают преимущества для производства продуктов питания для человека, наличия питьевой воды и воздуха для дыхания.

Другими ключевыми экосистемными услугами, связанными с производством продуктов питания, являются опыление растений и борьба с сельскохозяйственными вредителями. По оценкам, опыление медоносными пчелами в Соединенных Штатах приносит 1,6 миллиарда долларов в год; другие опылители вносят до 6,7 миллиардов долларов. Более 150 сельскохозяйственных культур в Соединенных Штатах требуют опыления для производства. Многие популяции медоносных пчел управляются пчеловодами, которые сдают свои ульи в аренду фермерам. Популяции медоносных пчел в Северной Америке несут большие потери, вызванные синдромом, известным как синдром коллапса колонии, новым явлением с неясной причиной.Другие опылители включают множество других видов пчел, а также различных насекомых и птиц. Исчезновение этих видов сделало бы невозможным выращивание культур, требующих опыления, что увеличило бы зависимость от других культур.

Наконец, люди конкурируют за пищу с вредителями сельскохозяйственных культур, большинство из которых являются насекомыми. Пестициды контролируют этих конкурентов, но они дорогостоящи и со временем теряют свою эффективность по мере адаптации популяций вредителей. Они также наносят побочный ущерб, убивая виды, не являющиеся вредителями, а также полезных насекомых, таких как медоносные пчелы, и подвергая риску здоровье сельскохозяйственных рабочих и потребителей.Более того, эти пестициды могут мигрировать с полей, где они применяются, и наносить ущерб другим экосистемам, таким как ручьи, озера и даже океан. Экологи считают, что основная работа по уничтожению вредителей на самом деле выполняется хищниками и паразитами этих вредителей, но их воздействие недостаточно изучено. Обзор показал, что в 74 процентах исследований, в которых изучалось влияние сложности ландшафта (леса и залежи рядом с посевами) на естественных врагов вредителей, чем выше сложность, тем сильнее эффект организмов, подавляющих вредителей.Другое экспериментальное исследование показало, что введение нескольких врагов гороховой тли (важный вредитель люцерны) значительно увеличило урожайность люцерны. Это исследование показывает, что разнообразие вредителей более эффективно для борьбы, чем один единственный вредитель. Потеря разнообразия врагов-вредителей неизбежно сделает выращивание продуктов питания более сложным и дорогостоящим. Растущее население мира сталкивается с серьезными проблемами, связанными с ростом затрат и другими трудностями, связанными с производством продуктов питания.

 

Дикие источники пищи

В дополнение к выращиванию сельскохозяйственных культур и выращиванию сельскохозяйственных животных, люди получают пищевые ресурсы от диких популяций, в первую очередь популяций диких рыб.Примерно для одного миллиарда человек водные ресурсы являются основным источником животного белка. Но с 1990 года производство мирового рыболовства сократилось. Несмотря на значительные усилия, немногие промыслы на Земле управляются устойчиво.

Исчезновение промысла редко приводит к полному исчезновению промысловых видов, а скорее к радикальной реструктуризации морской экосистемы, в которой доминирующий вид подвергается настолько чрезмерному вылову, что с экологической точки зрения становится второстепенным игроком. Помимо того, что люди теряют источник пищи, эти изменения влияют на многие другие виды таким образом, что это трудно или невозможно предсказать.Крах рыболовства имеет драматические и долгосрочные последствия для местного населения, занимающегося рыболовством. Кроме того, потеря недорогого источника белка для населения, которое не может позволить себе заменить его, повысит стоимость жизни и ограничит общество другими способами. В целом рыба, выловленная из промысла, переключилась на более мелкие виды, а более крупные виды подвергаются чрезмерному вылову. Конечным результатом может быть потеря водных систем как источников пищи.

Посетите этот веб-сайт, чтобы просмотреть короткое видео, в котором обсуждается исследование сокращения промысла.

 

Биоразнообразие существует на нескольких уровнях организации и измеряется по-разному в зависимости от целей тех, кто проводит измерения. К ним относятся количество видов, генетическое разнообразие, химическое разнообразие и разнообразие экосистем. Количество описанных видов оценивается в 1,5 миллиона, причем ежегодно описывается около 17 000 новых видов. Оценки общего числа эукариотических видов на Земле различаются, но составляют порядка 10 миллионов.Биоразнообразие отрицательно коррелирует с широтой для большинства таксонов, а это означает, что биоразнообразие выше в тропиках. Механизм этого паттерна точно неизвестен, но было выдвинуто несколько правдоподобных гипотез.

Люди используют многие соединения, которые были впервые обнаружены или получены из живых организмов, в качестве лекарств: вторичные растительные соединения, животные токсины и антибиотики, вырабатываемые бактериями и грибами. Ожидается, что в природе будет обнаружено больше лекарств. Утрата биоразнообразия повлияет на количество фармацевтических препаратов, доступных для людей.Биоразнообразие может обеспечить важные психологические преимущества для людей.

Разнообразие сельскохозяйственных культур является необходимым условием продовольственной безопасности, и оно утрачивается. Утрата диких родственников сельскохозяйственных культур также угрожает способности селекционеров создавать новые сорта. Экосистемы предоставляют экосистемные услуги, которые поддерживают сельское хозяйство человека: опыление, круговорот питательных веществ, борьба с вредителями, а также развитие и уход за почвой. Утрата биоразнообразия угрожает этим экосистемным услугам и может сделать производство продуктов питания более дорогим или невозможным.Дикие источники пищи в основном водные, но немногие из них используются для обеспечения устойчивости. Когда происходит вымирание, способность рыболовства обеспечивать человеческое население белком оказывается под угрозой.

Количество описанных в настоящее время видов на планете составляет около ________.

  1. 17 000
  2. 150 000
  3. 1,5 миллиона
  4. 10 миллионов

[reveal-answer q=»659183″]Показать ответ[/reveal-answer]
[скрытый-ответ a=»659183″]3[/hidden-answer]

Вторичное растительное соединение может быть использовано для чего из следующего?

  1. новый сорт урожая
  2. новый препарат
  3. питательное вещество для почвы
  4. вредитель урожая

[reveal-answer q=”850242″]Показать ответ[/reveal-answer]
[скрытый-ответ a=”850242″]2[/hidden-answer]

Опыление является примером ________.

  1. возможный источник новых наркотиков
  2. химическое разнообразие
  3. экосистемная услуга
  4. борьба с вредителями сельскохозяйственных культур

[reveal-answer q=”726122″]Показать ответ[/reveal-answer]
[скрытый-ответ a=”726122″]3[/hidden-answer]

Объясните, как потеря биоразнообразия может повлиять на разнообразие сельскохозяйственных культур.

Культурные растения происходят от диких растений, а гены диких родственников часто вносятся селекционерами в сорта сельскохозяйственных культур для придания сельскохозяйственным культурам ценных характеристик.Если дикие виды будут потеряны, то эта генетическая вариация больше не будет доступна.

Опишите два типа соединений живых существ, которые используются в качестве лекарств.

Вторичные соединения растений — это токсины, вырабатываемые растениями для уничтожения хищников, пытающихся их съесть; некоторые из этих соединений можно использовать в качестве лекарств. Токсины животных, такие как змеиный яд, можно использовать в качестве лекарства. (Альтернативный ответ: антибиотики — это соединения, вырабатываемые бактериями и грибками, которые можно использовать для уничтожения бактерий.)

Сноски

  1. Международный институт изучения видов (IISE), Состояние наблюдаемых видов за 2011 год (SOS) . Темпе, Аризона: IISE, 2011. По состоянию на 20 мая 2012 г. http://species.asu.edu/SOS.

Глоссарий

биоразнообразие
разновидность биологической системы, обычно понимаемая как количество видов, но также применимая к генам, биохимии и экосистемам
химическое разнообразие
разнообразие метаболических соединений в экосистеме
разнообразие экосистем
разнообразие экосистем
эндемичные виды
вид, произрастающий в одном месте
исчезновение
исчезновение вида с Земли; локальное вымирание — это исчезновение вида из региона
генетическое разнообразие
разнообразие генов и аллелей у вида или другой таксономической группы или экосистемы; этот термин может относиться к аллельному разнообразию или полногеномному разнообразию
неоднородность среды обитания
количество экологических ниш
вторичный растительный комплекс
соединение, образующееся как побочный продукт метаболических процессов растений, обычно токсичное, но изолируемое растением для защиты от травоядных

 

Почему биоразнообразие важно? Какая разница? — Global Issues

Ранее было отмечено, что экосистемы предоставляют нам множество услуг бесплатно.

Хотя некоторым не нравится мысль о том, чтобы пытаться оценить экономическую ценность биоразнообразия (некоторые вещи просто бесценны), были попытки сделать это, чтобы люди поняли масштаб проблемы: насколько важна окружающая среда для человечества. и какие затраты и выгоды могут быть в том, чтобы делать (или не делать) что-то.

The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB) — это организация, поддерживаемая ООН и правительствами различных европейских стран, которая пытается собрать, создать и обосновать убедительные экономические аргументы в пользу сохранения экосистем и биоразнообразия.

В недавнем отчете The Economics of Ecosystems and Biodiversity for National and International Policy Makers 2009 TEEB привел следующий пример секторов, зависящих от генетических ресурсов:

Таблица: Пример секторов рынка, зависящих от генетических ресурсов
Сектор Размер рынка Комментарий
Экономика экосистем и биоразнообразия для национальных и международных политиков 2009 , p. 17
Фармацевтика 640 млрд долларов США. (2006) 25-50% получены из генетических ресурсов
Биотехнология 70 млрд долларов США. (2006 г.) только от государственных компаний Многие продукты, полученные из генетических ресурсов (ферменты, микроорганизмы)
Сельскохозяйственные семена 30 млрд. долл. США. (2006) Все получено из генетических ресурсов
Средства личной гигиены, ботаническая промышленность, производство продуктов питания и напитков 22 млрд. долл. США.(2006) для травяных добавок

12 млрд долларов США. (2006) на средства личной гигиены

31 млрд долларов США. (2006) для пищевых продуктов

Некоторые продукты, полученные из генетических ресурсов. представляет собой «естественную» составляющую рынка.

Кроме того, предполагается, что внедрение REDD (Сокращение выбросов в результате обезлесения и деградации лесов) может помочь

  • Сократить вдвое обезлесение к 2030 г. и
  • Сократить выбросы на 1,5 Гт CO 2 в год.

С точки зрения затрат (стр. 18) предполагается, что

  • Это будет стоить от 17,2 до 33 миллиардов долларов США в год
  • Расчетная выгода от уменьшения изменения климата составит 3,2 доллара США. триллионов
  • Вышеупомянутое будет хорошей отдачей от первоначальных инвестиций. Напротив, ожидание еще 10 лет может уменьшить чистую выгоду от сокращения вдвое обезлесения на 500 миллиардов долларов США.

BBC отмечает, что биоразнообразие имеет основополагающее значение для экономики.Например,

  • Страны Большой восьмерки вместе с 5 крупными развивающимися экономиками — Китаем, Индией, Южной Африкой, Бразилией, Мексикой — используют почти три четверти биоемкости Земли
  • По оценкам, 40% мировой торговли основано на биологической продукты или процессы.

Несмотря на эти бесплатные преимущества, уже давно признано, что мы склонны игнорировать или недооценивать ценность этих услуг. Настолько, что экономические показатели, такие как ВВП, часто игнорируют экологические издержки.

Экономические выгоды от защиты окружающей среды хорошо известны, даже если, казалось бы, редко применяются на практике:

Многочисленные исследования также показывают, что инвестиции в охраняемые районы обеспечивают соотношение затрат и выгод 1 к 25, а в некоторых случаях даже 1 к 100. — сказал [Паван Сухдев из TEEB]. Посадка и защита почти 12 000 гектаров мангровых зарослей во Вьетнаме стоит немногим более миллиона долларов, но экономия ежегодных расходов на содержание дамб составила более семи миллионов долларов.

Стивен Лихи, Окружающая среда: спасти хотя бы половину планеты или потерять все, Inter Press Service, 17 ноября 2009 г. суть такого мышления — изменить этот менталитет (за это время было выброшено больше парниковых газов — неэффективно).

Экономисты говорят о ценовом сигнале, который имеет фундаментальное значение для капитализма; способность цен указывать, когда ресурс становится дефицитным. В такое время рынки автоматически мобилизуются, чтобы решить эту проблему, ища способы снизить затраты. В результате ресурсы якобы бесконечны. Например, если затраты на энергию растут, предприятия будут искать способ минимизировать такие затраты для себя, и именно в такое время появляются альтернативы и / или существующие ресурсы служат дольше, потому что они используются более эффективно. Поэтому необходимо предотвратить исчерпание ресурсов .

Однако уже давно утверждается, что цены на самом деле не отражают полной стоимости вещей, поэтому либо сигнал неверен, либо приходит слишком поздно.Ценовой сигнал также подразумевает, что самые бедные часто несут самые большие расходы. Например, коммерческий чрезмерный вылов рыбы в регионе может означать, что рыбу из этого района становится труднее ловить и она становится дороже, что, возможно, дает время для восстановления этой экосистемы (хотя это также не гарантируется). Однако в то время как коммерческие предприятия могут использовать ресурсы в других местах, местные рыбаки обанкротятся, а более бедные, скорее всего, останутся голодными (как также подробно описано в разделе этого сайта, посвященном биоразнообразию). Затем это оказывает влияние на различные местные социальные, политические и экономические вопросы.

В дополнение к этому, другие связанные измерения, такие как ВНП, поэтому ошибочны и даже вознаграждают непродуктивное или неэффективное поведение (например, Эффективное производство нездоровой пищи — и связанная с этим нездоровая культура потребления — может принести пользу пищевой промышленности и частный сектор здравоохранения, которому приходится с этим сталкиваться, и все они требуют большего использования ресурсов. Дополнительные примеры обсуждаются в разделе этого сайта, посвященном потреблению и потребительству).

Наш продолжающийся неэффективный выброс парниковых газов в окружающую среду без учета огромных затрат, поскольку климат уже начинает меняться, возможно, является примером того, когда ценовые сигналы могут поступать слишком поздно или в то время, когда уже наблюдается значительное воздействие на многих людей.Ресурсы, которые могли бы быть доступны более бесконечно, становятся конечными из-за нашей неспособности или нежелания меняться.

Рынки не могут охватить большую часть ценности экосистемных услуг . Существующие ценовые сигналы отражают только — в лучшем случае — долю общей стоимости, которая относится к обеспечивающим услугам, таким как продукты питания, топливо или вода, и их цены могут быть искажены. Даже эти услуги часто обходят рынки, если они осуществляются как часть управления общими ресурсами сообщества. Стоимость других экосистемных услуг, как правило, не отражается на рынках, за исключением нескольких случаев (таких как туризм).

Это в основном объясняется тем, что многие экосистемные услуги являются «общественными благами» или «общественными благами»: они часто носят открытый доступ по своему характеру и неконкурентны в своем потреблении. Кроме того, их преимущества по-разному ощущаются людьми в разных местах и ​​в разных временных масштабах. Частные и общественные решения, влияющие на биоразнообразие, редко учитывают выгоды за пределами непосредственного географического района…. Они также могут упускать из виду местные общественные блага… в пользу частных благ…, даже когда на карту поставлены местные средства к существованию, или сосредотачиваться на краткосрочных выгодах в ущерб устойчивому предложению выгод с течением времени….

Выгоды, которые ощущаются в долгосрочной перспективе (например, от регулирования климата), часто игнорируются. Эта систематическая недооценка экосистемных услуг и неспособность уловить ценности являются одной из основных причин, лежащих в основе сегодняшнего кризиса биоразнообразия. Ценности, которые явно не являются частью финансового уравнения, слишком часто игнорируются.

The Economics of Ecosystems and Biodiversity for National and International Policy Makers 2009 , p.10 (Emphasis original)

Фактически, как утверждалось в TEEB и многих других ранее, ключевой проблемой будет адаптация нашего экономического системы для интеграции устойчивого развития и благосостояния людей, а также других факторов окружающей среды, чтобы дать нам более точные затраты (в конце концов, рыночные системы должны работать, когда есть полная доступность информации).

Подумайте, к каким последствиям это может привести:

  • Некоторые промышленные производства мяса, которые очень вредны для окружающей среды, могут стать более дорогими
    • Например, как упоминалось в предыдущей ссылке, если бы вода, используемая мясной промышленностью в Соединенных Штатах, не субсидировалась налогоплательщиками, обычное мясо для гамбургеров стоило бы 35 долларов за фунт.
    • Вместо регулирования, направленного на изменение привычек людей, рынки будут автоматически отражать эти истинные затраты; тогда потребители смогут сделать более осознанный выбор в отношении того, что им потреблять, т. е.грамм. сокращая потребление мяса или требуя более экологически устойчивых альтернатив по разумной цене.
  • Сокращение производства мяса могло бы защитить леса или помочь сократить вырубку лесов под животноводческие фермы, что имело бы косвенную пользу для решения проблем, связанных с изменением климата.
  • Соответствующие инвестиции в возобновляемые источники энергии могут угрожать отрасли ископаемого топлива, хотя они пытаются адаптироваться к этому (возможно, медленно и после первоначального сопротивления). Но в то же время правительства, которые могут использовать возобновляемые источники, с меньшей вероятностью будут тратить так много ресурсов в геополитических областях (например,грамм. политика, военные, террористический ответ на присутствие Запада на Ближнем Востоке и т. д.) для защиты или обеспечения доступа к ископаемому топливу.
  • Тип конструкции «от колыбели до колыбели» — когда продукты разработаны для более устойчивого производства и переработки или утилизации — может значительно снизить затраты как для производителей, так и для потребителей и, возможно, уменьшить нагрузку на связанные экосистемы.
  • Земля, используемая для производства нездоровых или малопитательных продуктов (например,табак, сахар, возможно, чай и кофе) можно было бы использовать в качестве более полезных или более здоровых альтернатив, возможно, даже помогающих бороться с ожирением и другими проблемами. (Например, в то время как учет экологических издержек может также сделать здоровую продукцию более дорогой, расширение производства более здоровой пищи может помочь в некоторой степени сдержать рост затрат. )
  • и т. д.

Сколько сэкономит такой учет? Трудно сказать, но в существующей системе много отходов. В середине 1990-х годов Институт экономической демократии подсчитал, что не менее половины американской экономики состоит из потраченного впустую труда, богатства и ресурсов (книга: World’s Wasted Wealth, II — см. образец главы).

Естественно, те, кому выгодна текущая система, могут быть враждебны к таким изменениям, особенно если это может означать, что они могут проиграть.

Это явный пример взаимосвязанных вопросов: здоровье окружающей среды сильно зависит от нашего экономического выбора (т. е. того, как мы используем ресурсы), но устранение основных недостатков наших экономических систем является важнейшей политической задачей.

Польза биоразнообразия для здоровья и благополучия человека (Служба национальных парков США)

Цитированная литература

Авраам, А., К. Зоммерхалдер и Т. Абель. 2010. Ландшафт и благополучие: обзорное исследование воздействия окружающей среды на здоровье, способствующего укреплению здоровья. Международный журнал общественного здравоохранения 55:59–69. doi:10.1007/s00038-009-0069-z.

Alcock, I., M.P. White, B.W. Wheeler, L.E. Fleming, and M.H. Depledge. 2014. Продольное воздействие на психическое здоровье переезда в более зеленые и менее зеленые городские районы. Экологические науки и технологии. ePub перед печатью, доступно по адресу http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es403688w.

Бартон, Дж. и Дж. Претти. 2010. Какова наилучшая доза природных и зеленых упражнений для улучшения психического здоровья? Многоэтапный анализ. Экологические науки и технологии 44 (10): 3947–3955. дои: 10.1021 / es

3r.

Бюхнер, Д. М. и П. Х. Гобстер. 2007. Содействие активному посещению парков: модели и стратегии междисциплинарного сотрудничества. Журнал физической активности и здоровья 4 (Приложение 1): S36–S49.

Кьесура, А. 2004. Роль городских парков для устойчивого города.Ландшафт и городское планирование 68: 129–138.

Депледж, М. Х., Р. Дж. Стоун и У. Дж. Берд. 2011. Можно ли использовать естественную и виртуальную среду для улучшения здоровья и благополучия человека? Экологические науки и технологии 45 (11): 4660–4665. дои: 10.1021 / es103907m.

Экологическое общество Америки (ESA). 1997. Экосистемные услуги: выгоды, предоставляемые человеческому обществу естественными экосистемами. Проблемы экологии 2: 1–17.

Флинн, Д.Ф.Б., М. Гоголь-Прокурат, Т. Ногейр, Н.Молинари, Б. Траутман Ричерс, Б. Б. Лин, Н. Симпсон, М. М. Мэйфилд и Ф. ДеКлерк. 2009. Утрата функционального разнообразия при интенсификации землепользования по множеству таксонов. Письма об экологии 12 (1): 22–33. doi:10.1111/j.1461-0248.2008.01255.x.

Фрумкин, Х. 2001. Помимо токсичности: здоровье человека и окружающая среда. American Journal of Preventive Medicine 20(3):234–240.

Gladwell, V.F., D.K. Brown, C. Wood, et al. 2013. На свежем воздухе: как зеленая среда для занятий спортом может принести пользу всем.Экстремальная физиология и медицина 2(3). дои: 10. 1186/2046-7648-2-3.

Хан Б. Х., Г. М. Шоу, К. М. Де Кок и П. М. Шарп. 2000. СПИД как зооноз: последствия для науки и общественного здравоохранения. Наука 287 (5453): 607–614.

Hanski, I., L. von Hertzen, N. Fyhrquist, et al. 2012. Биоразнообразие окружающей среды, микробиота человека и аллергия взаимосвязаны. Труды Национальной академии наук. doi:10.1073/pnas.1205624109.

Хартиг Т. 1993. Природный опыт в трансакционной перспективе.Ландшафт и городское планирование 25:17–36.

Hoehner, C.M., R.C. Brownson, D. Allen, et al. 2010. Парки, способствующие физической активности: обобщение результатов мероприятий в семи национальных парках. Журнал физической активности и здоровья 7 (Приложение 1): S67– S81.

Качинский А. Т. и К. А. Хендерсон. 2007. Экологические корреляты физической активности: обзор данных о парках и местах отдыха. Науки о досуге 29: 315–354. дои: 10.1080/014701394865.

Каплан Р.и С. Каплан. 1989. Опыт природы: психологическая перспектива. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания.

Карьялайнен Э., Т. Сарьяла и Х. Райтио. 2010. Укрепление здоровья человека с помощью лесов: обзор и основные проблемы. Гигиена окружающей среды и профилактическая медицина 15:1–8. doi: 10.1007/s12199-008-0069-2.

Куо, Ф. Э. и В. К. Салливан. 2001. Агрессия и насилие в центре города: воздействие окружающей среды через умственную усталость. Окружающая среда и поведение 33 (4): 543–571.

Ларго-Уайт, Э. 2011. Создание здоровых мест и сообществ: рекомендации по контакту с природой, основанные на фактических данных. Международный журнал исследований в области гигиены окружающей среды 21 (1): 41–61.

Лихи, Дж., М. Шугрю, Дж. Дейгл и Х. Даниэль. 2009. Физическая активность местных жителей и посетителей через сообщения СМИ: специализированное приложение для управления на основе преимуществ в национальном парке Акадия. Журнал Управления парков и отдыха 27 (3): 59–77.

Ли, К. и Т. Кавада. 2011. Влияние лесной среды на активность естественных киллеров (НК) человека. Международный журнал иммунопатологии и фармакологии 24 (1) (Приложение 1): 39S–44S.

Ли, К., М. Кобаяши и Т. Кавада. 2008. Взаимосвязь между процентом лесистости и стандартизированными коэффициентами смертности (SMR) от рака во всех префектурах Японии. Открытый журнал общественного здравоохранения 1: 1–7.

Логан, А. К. и Э. М. Селхуб. 2012. Vis Medicatrix naturae: природа «служит разуму»? Биопсихосоциальная медицина 6:11.дои: 10.1186/1751-0759-6-11. Доступно на http://www.bpsmedicine.com/content/6/1/11.

Maas J., R.A. Verheij, S. de Vries, et al. 2009. Заболеваемость связана с зеленой средой. Журнал эпидемиологии и общественного здравоохранения 63:967–973. doi: 10.1136 /jech.2008.079038.

Маллер, К., М. Таунсенд, А. Прайор и др. 2006. Здоровая природа, здоровые люди: «Контакт с природой» как первичная мера по укреплению здоровья населения. Health Promotion International 21(1):45–54. дои: 10. 1093/хеапро/дай032.

МакКарди, Л. Э., К. Э. Винтерботтом, С. С. Мехта и Дж. Р. Робертс. 2010. Использование природы и активного отдыха для укрепления здоровья детей. Текущие проблемы в педиатрической и подростковой медицинской помощи 40 (5): 102–117. doi:10.1016/j.cppeds.2010.02.003.

Оценка экосистем на пороге тысячелетия. 2005. Экосистемы и благополучие человека: синтез биоразнообразия. Институт мировых ресурсов, Вашингтон, округ Колумбия. По состоянию на 25 апреля 2014 г.: http://www.millenniumassessment.org/documents/document.354.aspx.pdf.

Майерс, С. С., Л. Гаффкин, С. Д. Голден, Р. С. Остфельд, К. Х. Редфорд, Т. Х. Рикеттс, В. Р. Тернер и С. А. Ософски. 2013. Воздействие изменения экосистемы на здоровье человека. Труды Национальной академии наук 110 (47): 18753–18760.

Научный комитет Консультативного совета системы национальных парков (NPSAB). 2012. Возвращение к Леопольду: рациональное использование ресурсов в национальных парках. По состоянию на 5 мая 2014 г. : http://www.nps.gov/resources/upload/Revisiting-Leopold-Accessible-2-13.пдф.

Нельсон, Э. Дж., П. Карейва, М. Ракелсхаус и др. 2013. Влияние изменения климата на ключевые экосистемные услуги и благополучие человека, которое они поддерживают в Соединенных Штатах. Границы экологии и окружающей среды 11 (9): 483–493. дои: 10.1890/120312.

Nieuwenhuijsen, M.J., K. Hanneke, C. Gidlow, et al. 2014. Положительное влияние естественной внешней среды на здоровье типичного населения в разных регионах Европы (ФЕНОТИП): протокол исследовательской программы. BMJ Open 4:e004951.doi: 10.1136 / bmjopen-2014-004951. По состоянию на 25 апреля 2014 г.: http://www.staffs.ac.uk/schools/sciences/geography/links/IESR/themes_bioDiv.shtml.

Нисбет, EK 2013. NR-6: Новый краткий показатель родства с природой. Границы в психологии 4:813. doi:10.3389/fpsyg.2013.00813.

Оррок Дж. Л., Б. Ф. Аллан и К. А. Дрост. 2011. Биогеографическая и экологическая регуляция болезни: распространенность вируса Sin Nombre у островных мышей связана с площадью острова, осадками и обилием хищников. Американский натуралист 177 (5): 691–697.

Остфельд, Р. С. 2009. Утрата биоразнообразия и рост числа зоонозных патогенов. Клиническая микробиология и инфекция 15 (1): 40–43. doi:10.1111/j.1469-0691.2008.02691.x.

Остфельд Р. С. и Ф. Кисинг. 2012. Влияние разнообразия хозяев на инфекционные заболевания. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 43: 157–182. doi: 10.1146 / annurev-ecolsys-102710-145022.

Претти Дж., Дж. Пикок, М. Селленс и М. Гриффин. 2005. Результаты зеленых упражнений для психического и физического здоровья.Международный журнал исследований в области гигиены окружающей среды 15 (5): 319–337. дои: 10.1080/09603120500155963.

Ричардсон Д. и М. Паркер. 2011. Экспресс-обзор доказательной базы в отношении физической активности, зеленых насаждений и здоровья. Отчет. Партнерство HM, Ливерпуль, Великобритания. 28 стр. Доступно по адресу http://www.hmpartnerships.co.uk/wp-content/uploads/2011/10/Physical-Activity-Green-Space-and-Health-FINAL-DRAFT. pdf.

Розенцвейг М.Л. 1995. Разнообразие видов в пространстве и времени.Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания.

Спелдевинд, П. К., А. Кук, П. Дэвис и П. Вайнштейн. 2009. Связь между деградацией окружающей среды и психическим здоровьем в сельских районах Западной Австралии. Health Place 15 (3): 865–872.

Томпсон Кун, Дж., К. Бодди, К. Штейн, Р. Уир, Дж. Бартон и М. Х. Депледж. 2011. Оказывает ли физическая активность на открытом воздухе большее влияние на физическое и психическое благополучие, чем физическая активность в помещении? Систематический обзор.Экологические науки и технологии 45 (5): 1761–1772. дои: 10.1021/es102947t.

Глобальный договор Организации Объединенных Наций и Международный союз охраны природы (МСОП). 2012. Рамки для корпоративных действий в области биоразнообразия и экосистемных услуг. Доступно по адресу http://www.unglobalcompact.org/docs/issues_doc/Environment/BES_Framework.pdf.

Витоусек, П. М., П. Р. Эрлих, А. Х. Эрлих и П. А. Мэтсон. 1986. Присвоение человеком продуктов фотосинтеза. Бионаука 36 (6): 368–373.

Уэллс, Н. М. и Г. В. Эванс. 2003. Ближайшая природа: буфер жизненного стресса среди сельских детей. Окружающая среда и поведение 35 (3): 311–330. дои: 10.1177/0013916503251445.

Уилсон, Эдвард О. 1984. Биофилия. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, США.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 2014. Биоразнообразие. По состоянию на 25 апреля 2014 г.: http://www.who.int/globalchange/ecosystems/biodiversity/en/.

Зеленский Дж. М. и Э. К. Нисбет. 2014. Счастье и ощущение связи: особая роль связи с природой.Окружающая среда и поведение 46 (1): 3–23. дои: 10.1177/0013916512451901.

Об авторах

Danielle Buttke — координатор One Health Службы национальных парков, совместная должность Отделения охраны дикой природы, Отдела управления биологическими ресурсами и Управления общественного здравоохранения. С ней можно связаться по адресу danielle_buttke @nps.gov. Дайана Аллен — руководитель программы NPS Healthy Parks Healthy People. С ней можно связаться по адресу [email protected] Чак Хиггинс — директор Управления общественного здравоохранения Службы национальных парков.

Биоразнообразие и здоровье

Здоровые сообщества зависят от хорошо функционирующих экосистем. Они обеспечивают чистый воздух, пресную воду, лекарства и продовольственную безопасность. Они также ограничивают болезни и стабилизируют климат. Но утрата биоразнообразия происходит беспрецедентными темпами, сказываясь на здоровье человека. во всем мире, согласно отчету о состоянии знаний, совместно опубликованному Конвенцией о биологическом разнообразии (КБР) и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).

Что такое биоразнообразие?

Биоразнообразие лежит в основе всей жизни на Земле и относится к биологическому разнообразию во всех его формах, от генетического состава растений и животных до культурного разнообразия.

Что означает биоразнообразие для здоровья человека?

Люди зависят от биоразнообразия в своей повседневной жизни способами, которые не всегда очевидны или оценены. Здоровье человека в конечном счете зависит от экосистемных продуктов и услуг (таких как наличие пресной воды, продуктов питания и источников топлива), которые необходимы для хорошего здоровья людей и продуктивных средств к существованию. Утрата биоразнообразия может иметь серьезные прямые последствия для здоровья человека, если экосистемные услуги перестают удовлетворять социальные потребности.Косвенно изменения в экосистемных услугах влияют на средства к существованию, доходы, местная миграция и, в некоторых случаях, может даже вызвать или усугубить политический конфликт.

Кроме того, биологическое разнообразие микроорганизмов, флоры и фауны обеспечивает значительные преимущества для биологических, медицинских и фармакологических наук. Важные медицинские и фармакологические открытия были сделаны благодаря лучшему пониманию земного биоразнообразие. Утрата биоразнообразия может ограничить открытие потенциальных методов лечения многих заболеваний и проблем со здоровьем.

Угрозы биоразнообразию и здоровью

Растет озабоченность по поводу последствий утраты биоразнообразия для здоровья. Изменения биоразнообразия влияют на функционирование экосистем, и значительные нарушения экосистем могут привести к продуктам и услугам экосистемы, поддерживающим жизнь. Утрата биоразнообразия также означает, что мы теряем, прежде чем открыть, многие природные химические вещества и гены, которые уже принесли человечеству огромную пользу для здоровья.

Влияние биоразнообразия на питание

Биоразнообразие играет решающую роль в питании человека благодаря своему влиянию на мировое производство продуктов питания, поскольку оно обеспечивает устойчивую продуктивность почв и обеспечивает генетические ресурсы для всех сельскохозяйственных культур, домашнего скота и морских видов, используемых в пищу.Доступ к достаточному количеству разнообразной питательной пищи является фундаментальной детерминантой здоровья.

Питание и биоразнообразие связаны на многих уровнях: экосистема с производством продуктов питания как услугой экосистемы; виды в экосистеме и генетическое разнообразие внутри видов. Питательный состав между продуктами и между сортами/культурными сортами/породами одного и того же продукта питания могут существенно различаться, влияя на доступность питательных микроэлементов в рационе. Здоровое местное питание с адекватным средним уровнем потребления питательных веществ требует поддержания высокого уровня биоразнообразия.

Интенсивное и расширенное производство продуктов питания за счет орошения, использования удобрений, средств защиты растений (пестицидов) или внедрения новых сортов сельскохозяйственных культур и моделей выращивания сельскохозяйственных культур влияет на биоразнообразие и, таким образом, влияет на глобальный статус питания и здоровье человека. Упрощение среды обитания, утрата видов и сукцессия видов часто повышают уязвимость сообществ в зависимости от восприимчивости окружающей среды к нездоровью.

Важность биоразнообразия для медицинских исследований и традиционной медицины

Традиционная медицина продолжает играть важную роль в здравоохранении, особенно в первичной медико-санитарной помощи.По оценкам, традиционные лекарства используются 60% населения мира, а в некоторых странах они широко включены в система общественного здравоохранения. Использование лекарственных растений является наиболее распространенным средством лечения в традиционной медицине и комплементарной медицине во всем мире. Лекарственные растения поставляются путем сбора из дикорастущих популяций и выращивания. Многие общины полагаются на натуральные продукты, собранные из экосистем для лечебных и культурных целей, помимо продуктов питания.

Хотя синтетические лекарства доступны для многих целей, глобальная потребность и спрос на натуральные продукты сохраняются для использования в качестве лекарственных средств и биомедицинских исследований, основанных на растениях, животных и микробах для понимания физиологии человека и понимать и лечить болезни человека.

Инфекционные болезни

Деятельность человека нарушает как структуру, так и функции экосистем и изменяет местное биоразнообразие. Такие нарушения снижают численность одних организмов, вызывают рост популяций других, изменяют взаимодействие между организмами и изменяют взаимодействие между организмами и их физической и химической средой. К этим нарушениям чувствительны закономерности инфекционных заболеваний. Основные процессы, влияющие на резервуары и передачу инфекционных заболеваний, включают вырубку лесов; изменение землепользования; управление водными ресурсами е.грамм. через строительство плотин, ирригацию, неконтролируемую урбанизацию или разрастание городов; устойчивость к химическим пестицидам, используемым для борьбы с некоторыми переносчиками болезней; изменчивость и изменение климата; миграция и международное путешествия и торговля; и случайное или преднамеренное занесение патогенов человеком.

Изменение климата, биоразнообразие и здоровье

Биоразнообразие обеспечивает многочисленные экосистемные услуги, которые имеют решающее значение для благополучия человека в настоящее время и в будущем. Климат является неотъемлемой частью функционирования экосистемы, и на здоровье человека прямо или косвенно влияют климатические условия. на наземные и морские экосистемы.На морское биоразнообразие влияет закисление океана, связанное с уровнями углерода в атмосфере. На наземное биоразнообразие влияет изменчивость климата, например экстремальные погодные явления (например, засуха, наводнения), которые напрямую влияют на здоровье экосистемы, а также на продуктивность и доступность экосистемных товаров и услуг для использования человеком. Долгосрочные изменения климата влияют на жизнеспособность и здоровье экосистем, влияя на сдвиги в распределении растений, патогенов, животных и даже населенных пунктов.

 

Основные факты

Биоразнообразие обеспечивает множество товаров и услуг, необходимых для жизни на Земле . Управление природными ресурсами может определить исходное состояние здоровья сообщества. Рациональное использование окружающей среды может способствовать обеспечению средств к существованию и повысить устойчивость сообществ. Потеря этих ресурсов может создать условия, ответственные за заболеваемость или смертность.

Биоразнообразие поддерживает потребности человека и общества, включая продовольственную безопасность и безопасность питания, энергию, разработку лекарств и фармацевтических препаратов и пресную воду, которые в совокупности лежат в основе хорошего здоровья.Он также поддерживает экономические возможности, и досуговые мероприятия, которые способствуют общему благополучию.

Изменения в землепользовании , загрязнение, плохое качество воды, химическое загрязнение и загрязнение отходами, изменение климата и другие причины деградации экосистем – все это способствует утрате биоразнообразия и может представлять серьезную угрозу для здоровья человека.

Здоровье и благополучие человека зависит от здоровья местных растительных и животных сообществ, и целостности местных экосистем, которые они формируют.

Инфекционные заболевания вызывают более одного миллиарда случаев инфицирования людей в год, ежегодно унося миллионы жизней во всем мире.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.