Глобальное биоразнообразие - Global biodiversity
Глобальное биоразнообразие это мера биоразнообразия на планете Земля и определяется как полная изменчивость форм жизни. Более 99 процентов всех виды[1] которые когда-либо жили на Земле, по оценкам вымерший.[2][3] По оценкам, число нынешних видов на Земле колеблется от 2 миллионов до 1 триллиона.[4] из которых около 1,74 миллиона находятся в базе данных.[5] и более 80 процентов еще не описаны.[6] Совсем недавно, в мае 2016 года, ученые сообщили, что, по оценкам, в настоящее время на Земле обитает 1 триллион видов, из которых описана лишь одна тысячная процента.[7] Общая сумма ДНК пар оснований на Земле, как возможное приближение глобального биоразнообразие, оценивается в 5,0 x 1037, и весит 50 миллиардов тонны.[8] Для сравнения, общая масса из биосфера оценивается в 4 TtC (трлн тонн углерод ).[9]
В других связанных исследованиях, как полагают, в настоящее время описано около 1,9 миллиона существующих видов,[10] но некоторые ученые считают, что 20% являются синонимами, в результате чего общее количество достоверно описанных видов сокращается до 1,5 миллиона. В 2013 году исследование, опубликованное в Наука по оценкам, на Земле насчитывается 5 ± 3 миллиона сохранившихся видов.[11] Другое исследование, опубликованное в 2011 г. PLoS Биология, оценивается в 8,7 млн ± 1,3 млн эукариотический вид на Земле.[12] Около 250 000 действительных ископаемое виды были описаны, но считается, что это небольшая часть всех когда-либо существовавших видов.[13]
На глобальное биоразнообразие влияют вымирание и видообразование. В скорость исчезновения фона варьируется в зависимости от таксона, но, по оценкам, на миллион видов лет вымирает примерно одно вымирание. Например, виды млекопитающих обычно существуют в течение 1 миллиона лет. Биоразнообразие в прошлом росло и сокращалось из-за (предположительно) абиотических факторов, таких как события вымирания вызвано геологически быстрыми изменениями климата. Изменение климата 299 миллионов лет назад было одним из таких событий. Похолодание и высыхание привели к катастрофическому исчезновению тропических лесов и, как следствие, большой утрате разнообразия, особенно земноводных.[14]
Факторы, влияющие на биоразнообразие
Изменение среды обитания (см .: фрагментация среды обитания или разрушение среды обитания ) является наиболее важным фактором, влияющим в настоящее время на биоразнообразие, поскольку около 40% лесов и свободных ото льда местообитаний преобразованы в пахотные земли или пастбища.[15] Другие драйверы: чрезмерная эксплуатация, загрязнение, инвазивные виды, и изменение климата.
Измерение разнообразия
Биоразнообразие обычно изображается как богатство географической области с некоторой привязкой к временной шкале. Типы биоразнообразия включают таксономический или видовой, экологический, морфологический, и генетическое разнообразие. Таксономическое разнообразие, то есть количество видов, родов, семейств, является наиболее часто оцениваемым типом.[16] В нескольких исследованиях была предпринята попытка количественно прояснить взаимосвязь между различными типами разнообразия. Например, биолог Сарда Сахней обнаружил тесную связь между таксономическим и экологическим разнообразием позвоночных.[17]
Известные виды
Чепмен, 2005 и 2009 гг.[10] предпринял попытку собрать, возможно, наиболее полную статистику последних лет по количеству существующих видов, опираясь на ряд опубликованных и неопубликованных источников, и получил цифру примерно в 1,9 миллиона описанных таксонов по оценкам, по сравнению с, возможно, всего от 11 до Всего 12 миллионов ожидаемых видов (описанных и неописанных), хотя другие зарегистрированные значения для последнего сильно различаются. Важно отметить, что во многих случаях значения, приведенные для «описанных» видов, являются только приблизительными (иногда это среднее значение цифр, приведенных в литературе), поскольку для многих более крупных групп, в частности, исчерпывающие списки действительных названий видов действительно в настоящее время не существует. Для ископаемых видов труднее найти точное или даже приблизительное количество; Рауп, 1986[18] включает данные, основанные на компиляции 250 000 ископаемых видов, так что истинное число, несомненно, несколько выше этого. Следует также отметить, что количество описанных видов увеличивается примерно на 18 000–19 000 ныне существующих и приближается к 2 000 ископаемых видов ежегодно в настоящее время.[19][20][21] Количество опубликованных видов имена превышает количество описанных видов, иногда значительно, из-за публикации с течением времени нескольких названий (синонимы ) для одного и того же принятого таксона во многих случаях.
Согласно отчету Chapman (2009),[10] оценочное количество описанных современных видов по состоянию на 2009 год можно разбить следующим образом:
| Основная / Компонентная группа | Описанный | Глобальная оценка (описанная + неописанная) | ||
|---|---|---|---|---|
| Хордовые | 64,788 | ~80,500 | ||
| ↳ | Млекопитающие | 5,487 | ~5,500 | |
| ↳ | Птицы | 9,990 | >10,000 | |
| ↳ | Рептилии | 8,734 | ~10,000 | |
| ↳ | Амфибия | 6,515 | ~15,000 | |
| ↳ | Рыбы | 31,153 | ~40,000 | |
| ↳ | Агната | 116 | неизвестно | |
| ↳ | Головнохордовые | 33 | неизвестно | |
| ↳ | Туниката | 2,760 | неизвестно | |
| Беспозвоночные | ~1,359,365 | ~6,755,830 | ||
| ↳ | Hemichordata | 108 | ~110 | |
| ↳ | Иглокожие | 7,003 | ~14,000 | |
| ↳ | Насекомое | ~1,000,000 (965,431–1,015,897) | ~5,000,000 | |
| ↳ | Археогнатха | 470 | ||
| ↳ | Blattodea | 3,684–4,000 | ||
| ↳ | Жесткокрылые | 360,000–~400,000 | 1,100,000 | |
| ↳ | Dermaptera | 1,816 | ||
| ↳ | Двукрылые | 152,956 | 240,000 | |
| ↳ | Embioptera | 200–300 | 2,000 | |
| ↳ | Ephemeroptera | 2,500–<3,000 | ||
| ↳ | Hemiptera | 80,000–88,000 | ||
| ↳ | Перепончатокрылые | 115,000 | >300,000 | |
| ↳ | Изоптера | 2,600–2,800 | 4,000 | |
| ↳ | Чешуекрылые | 174,250 | 300,000–500,000 | |
| ↳ | Mantodea | 2,200 | ||
| ↳ | Mecoptera | 481 | ||
| ↳ | Megaloptera | 250–300 | ||
| ↳ | Neuroptera | ~5,000 | ||
| ↳ | Нотоптера | 55 | ||
| ↳ | Одоната | 6,500 | ||
| ↳ | Прямокрылые | 24,380 | ||
| ↳ | Фазматода (Фазмида) | 2,500–3,300 | ||
| ↳ | Phthiraptera | >3,000–~3,200 | ||
| ↳ | Plecoptera | 2,274 | ||
| ↳ | Псокоптеры | 3,200–~3,500 | ||
| ↳ | Сифонаптера | 2,525 | ||
| ↳ | Strepsiptera | 596 | ||
| ↳ | Thysanoptera | ~6,000 | ||
| ↳ | Трихоптера | 12,627 | ||
| ↳ | Зораптера | 28 | ||
| ↳ | Zygentoma (Тисанура) | 370 | ||
| ↳ | Арахнида | 102,248 | ~600,000 | |
| ↳ | Пикногонида | 1,340 | неизвестно | |
| ↳ | Myriapoda | 16,072 | ~90,000 | |
| ↳ | Ракообразные | 47,000 | 150,000 | |
| ↳ | Онихофора | 165 | ~220 | |
| ↳ | не насекомое Hexapoda | 9,048 | 52,000 | |
| ↳ | Моллюска | ~85,000 | ~200,000 | |
| ↳ | Аннелида | 16,763 | ~30,000 | |
| ↳ | Нематода | <25,000 | ~500,000 | |
| ↳ | Скребни | 1,150 | ~1,500 | |
| ↳ | Платигельминты | 20,000 | ~80,000 | |
| ↳ | Книдария | 9,795 | неизвестно | |
| ↳ | Porifera | ~6,000 | ~18,000 | |
| ↳ | Другие беспозвоночные | 12,673 | ~20,000 | |
| ↳ | Placozoa | 1 | - | |
| ↳ | Monoblastozoa | 1 | - | |
| ↳ | Мезозоа (Rhombozoa, Orthonectida) | 106 | - | |
| ↳ | Гребневик | 166 | 200 | |
| ↳ | Немертя (Немертина) | 1,200 | 5,000–10,000 | |
| ↳ | Коловратка | 2,180 | - | |
| ↳ | Гастротрича | 400 | - | |
| ↳ | Киноринча | 130 | - | |
| ↳ | Нематоморфа | 331 | ~2,000 | |
| ↳ | Энтопрокта (Камптозоа) | 170 | 170 | |
| ↳ | Гнатостомулида | 97 | - | |
| ↳ | Приапулида | 16 | - | |
| ↳ | Лорицифера | 28 | >100 | |
| ↳ | Циклиофора | 1 | - | |
| ↳ | Сипункула | 144 | - | |
| ↳ | Эчиура | 176 | - | |
| ↳ | Тихоходка | 1,045 | - | |
| ↳ | Phoronida | 10 | - | |
| ↳ | Эктопрокта (Bryozoa) | 5,700 | ~5,000 | |
| ↳ | Брахиоподы | 550 | - | |
| ↳ | Пентастомида | 100 | - | |
| ↳ | Chaetognatha | 121 | - | |
| Растения сенс. лат. | ~310,129 | ~390,800 | ||
| ↳ | Мохообразные | 16,236 | ~22,750 | |
| ↳ | Печеночники | ~5,000 | ~7,500 | |
| ↳ | Роголистники | 236 | ~250 | |
| ↳ | Мхи | ~11,000 | ~15,000 | |
| ↳ | Водоросли (Растение) | 12,272 | неизвестно | |
| ↳ | Чарофита | 2,125 | - | |
| ↳ | Хлорофита | 4,045 | - | |
| ↳ | Глаукофита | 5 | - | |
| ↳ | Родофита | 6,097 | - | |
| ↳ | Сосудистые растения | 281,621 | ~368,050 | |
| ↳ | Папоротники и союзники | ~12,000 | ~15,000 | |
| ↳ | Голосеменные | ~1,021 | ~1,050 | |
| ↳ | Магнолиофита | ~268,600 | ~352,000 | |
| Грибы | 98998 (вкл. Лишайники 17,000) | 1,500,000 (включая лишайники ~ 25,000) | ||
| Другие | ~66,307 | ~2,600,500 | ||
| ↳ | Chromista [вкл. бурые водоросли, диатомеи и другие группы] | 25,044 | ~200,500 | |
| ↳ | Протоктиста [т.е. остаточные группы протистов] | ~28,871 | >1,000,000 | |
| ↳ | Прокариота [ Бактерии и Археи, искл. Cyanophyta] | 7,643 | ~1,000,000 | |
| ↳ | Cyanophyta | 2,664 | неизвестно | |
| ↳ | Вирусы | 2,085 | 400,000 | |
| Итого (данные за 2009 г.) | 1,899,587 | ~11,327,630 | ||
Оценки общего количества видов
Однако Всего количество видов для некоторых таксоны может быть намного выше.
- 10–30 миллионов насекомые;[22]
- 5–10 миллионов бактерии;[23]
- 1.5 миллиона грибы;[24]
- ~ 1 миллион клещи[25]
- ~ 1 миллион протисты[26][27]
В 1982 г. Терри Эрвин опубликовала оценку глобального видового богатства в 30 миллионов, экстраполированную из числа жуков, обнаруженных на одном из видов тропических деревьев. Для одного вида деревьев Эрвин идентифицировал 1200 видов жуков, из которых, по его оценкам, 163 были найдены только на этом типе деревьев.[28] Учитывая 50 000 описанных видов тропических деревьев, Эрвин предположил, что в тропиках обитает почти 10 миллионов видов жуков.[29] В 2011 году в исследовании, опубликованном в журнале PLoS Biology, на Земле насчитывается 8,7 миллиона ± 1,3 миллиона эукариотических видов.[12] Исследование 2016 года пришло к выводу, что на Земле проживает 1 триллион виды.[30]
Глобальные индексы биоразнообразия
После Конвенция о биологическом разнообразии был подписан в 1992 году, биологическое сохранение стало приоритетом для международного сообщества. Используется несколько индикаторов, которые описывают тенденции глобального биоразнообразия. Однако не существует единого индикатора для всех существующих видов, поскольку не все были описаны и измерены с течением времени. Есть разные способы измерения изменений биоразнообразия. В Индекс живой планеты (LPI) - это популяционный индикатор, который объединяет данные по отдельным популяциям многих видов позвоночных для создания единого индекса.[31] Глобальный индекс LPI за 2012 год снизился на 28%. Существуют также индексы, разделяющие умеренные и тропические виды на морские и наземные виды. В Указатель Красного списка основан на Красный список МСОП исчезающих видов и измеряет изменения в природоохранном статусе с течением времени и в настоящее время включает таксоны, которые были полностью классифицированы: млекопитающие, птицы, земноводные и кораллы.[32] Глобальный индекс диких птиц - еще один индикатор, который показывает тенденции в популяции групп диких птиц в региональном масштабе на основе данных, собранных в ходе официальных обследований.[33] Проблемы с этими индексами из-за доступности данных заключаются в таксономических пробелах и длительности каждого индекса. В Партнерство по индикаторам биоразнообразия была создана в 2006 году для оказания помощи в разработке и продвижении индикаторов биоразнообразия и для увеличения доступности индикаторов.
Важность биоразнообразия
Биоразнообразие важно для человека благодаря экосистемные услуги и товары. Экосистемные услуги подразделяются на: регулирующие услуги, такие как очистка воздуха и воды, услуги снабжения (товары), такие как топливо и продукты питания, культурные услуги и вспомогательные услуги, такие как опыление и круговорот питательных веществ.[34]
Смотрите также
- Партнерство по индикаторам биоразнообразия 2010 г.
- Сохранение
- Событие вымирания
- Глобальная база данных видов
использованная литература
- ^ МакКинни 1997, п.110
- ^ Стернс и Стернс 1999, п.Икс
- ^ Новачек, Майкл Дж. (8 ноября 2014 г.). "Блестящее будущее предыстории". Нью-Йорк Таймс. Нью-Йорк: Компания New York Times. ISSN 0362-4331. Получено 2014-12-25.
- ^ Locey, Kenneth J .; Леннон, Джей Т. (27 апреля 2016 г.). «Законы масштабирования предсказывают глобальное микробное разнообразие». Труды Национальной академии наук. 113 (21): 5970–5975. Дои:10.1073 / pnas.1521291113. ЧВК 4889364. PMID 27140646.
- ^ «Каталог жизни: годовой контрольный список 2018». 2018. Получено 2018-08-20.
- ^ Мора, Камило; Tittensor, Дерек П .; Адл, Сина; и другие. (23 августа 2011 г.). «Сколько видов существует на Земле и в океане?». PLOS Биология. Сан-Франциско, Калифорния: PLOS. 9 (8): e1001127. Дои:10.1371 / journal.pbio.1001127. ISSN 1545-7885. ЧВК 3160336. PMID 21886479.
- ^ Персонал (2 мая 2016 г.). «Исследователи обнаружили, что Земля может быть домом для 1 триллиона видов». Национальный научный фонд. Получено 6 мая 2016.
- ^ Нувер, Рэйчел (18 июля 2015 г.). «Подсчет всей ДНК на Земле». Нью-Йорк Таймс. Нью-Йорк: Компания New York Times. ISSN 0362-4331. Получено 2015-07-18.
- ^ «Биосфера: разнообразие жизни». Институт глобальных изменений Аспена. Базальт, CO. Получено 2015-07-19.
- ^ а б c Чепмен, А. Д. (2009). Количество живых видов в Австралии и в мире (PDF) (2-е изд.). Канберра: Австралийское исследование биологических ресурсов. С. 1–80. ISBN 978-0-642-56861-8.
- ^ Костелло, Марк; Роберт Мэй; Найджел Сторк (25 января 2013 г.). «Можем ли мы назвать виды Земли, прежде чем они вымрут?». Наука. 339 (6118): 413–416. Дои:10.1126 / science.1230318. PMID 23349283. S2CID 20757947.
- ^ а б Милая, Ли. «Число помеченных видов на Земле составляет 8,7 миллиона». Природа. Macmillan Publishers Limited. Получено 18 июля 2014.
- ^ Дональд Р. Протеро (2013), Оживление окаменелостей: введение в палеобиологию (3-е изд.), Columbia University Press, стр. 21 год
- ^ Сахни, С., Бентон, М.Дж. и Фалькон-Ланг, Г.Дж. (2010). «Коллапс тропических лесов вызвал диверсификацию пенсильванских четвероногих в Европе». Геология. 38 (12): 1079–1082. Дои:10.1130 / G31182.1.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
- ^ Перейра, HM (2012). «Глобальное изменение биоразнообразия: плохое, хорошее и неизвестное». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов. 37: 25–50. Дои:10.1146 / annurev-environment-042911-093511. S2CID 154898897.
- ^ Sahney, S .; Бентон, М.Дж. (2008). «Восстановление после самого глубокого массового вымирания всех времен» (PDF). Труды Королевского общества B: биологические науки. 275 (1636): 759–65. Дои:10.1098 / rspb.2007.1370. ЧВК 2596898. PMID 18198148.
- ^ Сахни С., Бентон М.Дж. и Ферри П.А. (2010). «Связи между глобальным таксономическим разнообразием, экологическим разнообразием и распространением позвоночных на суше». Письма о биологии. 6 (4): 544–547. Дои:10.1098 / рсбл.2009.1024. ЧВК 2936204. PMID 20106856.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
- ^ Рауп. D.M. (1986). «Биологическое вымирание в истории Земли». Наука. 231 (4745): 1528–1533. Дои:10.1126 / science.11542058. PMID 11542058. S2CID 23012011.
- ^ НИСЭ (2010). SOS 2009: Состояние наблюдаемых видов (PDF). Государственный университет Аризоны: Международный институт исследования видов. С. 1–8.
- ^ НИСЭ (2011). SOS 2010: Состояние наблюдаемых видов (PDF). Государственный университет Аризоны: Международный институт исследования видов. С. 1–10.
- ^ НИСЭ (2012). SOS 2011: Состояние наблюдаемых видов (PDF). Государственный университет Аризоны: Международный институт исследования видов. С. 1–14.
- ^ «Смитсоновская энциклопедия: числа насекомых».
- ^ Труды Национальной академии наук, перепись морской жизни (CoML) Новости BBC
- ^ Дэвид Л. Хоксворт, «Масштабы грибного разнообразия: пересмотренная оценка 15 миллионов видов» Mycological Research (2001), 105: 1422-1432 Cambridge University Press Абстрактные
- ^ «Акари, веб-страница Музея зоологии Мичиганского университета». насекомые.ummz.lsa.umich.edu.
- ^ Pawlowski, J. et al. (2012). Рабочая группа CBOL Protist: штрих-кодирование эукариотического богатства за пределами царства животных, растений и грибов. PLoS Biol 10 (11): e1001419. DOI: 10.1371 / journal.pbio.1001419, [1].
- ^ Adl, S. M. et al. (2007). Разнообразие, номенклатура и систематика простейших. Систематическая биология 56(4), 684-689, [2].
- ^ Эрвин, Терри Л. (Март 1982 г.). Общество колеоптерологов (ред.). «Тропические леса: их богатство жесткокрылыми и другими видами членистоногих». Бюллетень колеоптерологов. 36 (1): 74–75. ISSN 0010-065X. JSTOR 4007977.
- ^ Пуллин, Андрей (2002). Биология сохранения. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521644822. Получено 24 декабря, 2013.
- ^ «Исследователи обнаружили, что Земля может быть домом для 1 триллиона видов». NSF. 2 мая 2016. Получено 6 мая 2016.
- ^ «Группа индикаторов и оценок». Зоологическое общество Лондона.
- ^ «Тенденции состояния биоразнообразия». МСОП. Получено 25 ноября 2013.
- ^ «Глобальный индекс диких птиц». Партнерство по индикаторам биоразнообразия. Архивировано из оригинал на 2013-12-02. Получено 2013-11-25.
- ^ De Groot, R.S .; и другие. (2002). «Типология классификации, описания и оценки функций, товаров и услуг экосистемы». Экологическая экономика. 41 (3): 393–408. Дои:10.1016 / s0921-8009 (02) 00089-7.