생물 다양성 : 특성, 중요성 및 예 - 생물학

생물학적 다양성 또는 생물학적 다양성은 "생물 다양성"의 약어이며 가변성 본 유기 인간의 여러 요소를 지칭한다. 이 개념은 분류 학적, 기능적, 계통 발생 학적, 유전 적 또는 영양 학적 등 다양한 수준에서 이해할 수 있습니다.

유 전적으로 균질 한 개체로 구성된 초기 단일 종 (진화 적 관점에서)이 거주하는 지역은 분리 된 지리적 영역과 좁은 서식지에 분포되어 있으며 생물 다양성이 낮은 생태계가 될 것입니다.

생물 다양성은 한 지역 내에서 서로 다른 종과 그 생물학적 변이로 구성됩니다.
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이와는 대조적으로 고대의 일부 종, 최근에 종 분화 과정이 발생한 종 등 유전 물질이 이질적이고 널리 분포 된 여러 종의 서식지는 다양성이 높은 지역이 될 것입니다.

그러나 높음과 낮음은 상대적인 용어입니다. 따라서 Shannon 및 Simpson 지수와 같은 지역의 다양성을 정량화 할 수있는 여러 지수와 매개 변수가 있습니다. 그것들을 바탕으로 우리는 살아있는 유기체의 분포가 지구상에서 균질하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 열대 지방에 가까워 질수록 일반적으로 더 많은 다양성이 발견됩니다.

생물 다양성은 생태학과 진화 생물학이라는 두 가지 보완적인 학문을 사용하여 연구 할 수 있습니다. 생태 학자들은 주로 지역 다양성에 영향을 미치고 단기간에 작동하는 요인에 초점을 맞 춥니 다.

진화 생물 학자들은 더 높은 시간 척도에 초점을 맞추고 멸종 사건, 적응 생성 및 종 분화에 초점을 맞 춥니 다.

지난 50 년 동안 인간의 존재, 지구 온난화 및 기타 요인이 상당수의 종의 분포와 다양성을 변화 시켰습니다. 생물 다양성에 대한 지식과 정량화는이 문제에 대한 해결책의 공식화에 필수적인 요소입니다.

생물학적 다양성은 무엇입니까?

생태학 문헌에서 생물 다양성이라는 용어를 처음 사용한 사람은 1988 년 E. O Wilson이었습니다. 그러나 생물 다양성 개념은 19 세기부터 발전해 왔으며 오늘날에도 여전히 널리 사용되고 있습니다.

생물 다양성은 생명체의 다양성을 의미합니다. 이는 모든 수준의 조직으로 확장되며 진화 적 또는 생태적 (기능적) 관점에서 분류 할 수 있습니다.

즉, 다양성은 종의 수로 만 이해되는 것이 아닙니다. 다른 분류학 및 환경 수준에서의 변동성도 영향을 미칩니다. 나중에 살펴 보겠습니다.

생물 다양성은 아리스토텔레스 시대부터 연구되었습니다. 생명에 대한 본질적인 호기심과 질서 확립의 필요성은 철학자들로 하여금 다양한 형태의 생명을 연구하고 임의의 분류 체계를 확립하도록 이끌었습니다. 따라서 체계학과 분류학의 과학, 따라서 다양성에 대한 연구가 탄생했습니다.

생물 다양성 특성

유전 적 다양성

생물학적 다양성은 유전학을 시작으로 다양한 규모로 연구 할 수 있습니다. 유기체는 세포 내부에 조직 된 DNA에서 함께 그룹화 된 수천 개의 유전자로 구성됩니다.

우리가 발견 한 유전자 (대립 유전자라고도 함)의 다양한 형태와 개인 간의 염색체 변이가 유전 적 다양성을 구성합니다. 게놈이 구성원들 사이에서 균질 한 소수의 인구는 다소 다양합니다.

같은 종의 개체들 사이에서 발견되는 유전 적 다양성은 돌연변이, 재조합, 유전 적 다형성, 유전자 풀의 분리, 국소 선택적 압력 및 기울기와 같은 일련의 과정의 결과입니다.

변이는 진화와 적응 생성의 기초입니다. 가변 개체군은 환경 조건의 변화에 반응 할 수있는 반면, 작은 변화는 개체수 감소로 이어질 수 있으며, 극단적 인 경우에는 종의 지역적 멸종으로 이어질 수 있습니다.

더욱이, 효과적인 보전 계획이 수립 되려면 개체군의 유전 적 가변성 정도에 대한 지식이 필수적입니다.이 매개 변수는 종의 회복력과 지속성에 영향을 미치기 때문입니다.

개인의 다양성

이 수준의 조직에서 우리는 개별 유기체의 해부학, 생리학 및 행동 측면에서 다양성을 찾습니다.

인구 다양성

생물학에서 우리는 개체군을 시간과 공간에서 공존하고 잠재적으로 번식 할 수있는 동일한 종의 개체 집합으로 정의합니다.

인구 수준에서, 그것을 구성하는 개인의 유전 적 변이는 생물 다양성에 기여하고 다시 적응 진화가 발생하는 기초가됩니다. 이것의 명확한 예는 모든 개인이 눈에 띄는 표현형 변이를 나타내는 인간 인구입니다.

유전 적 변이가없고 개체군이 균일 한 종은 환경 적 원인과 인간에 의한 원인으로 인해 멸종되기 쉽습니다.

종 수준의 다양성

조직 수준으로 올라가면 종의 관점에서 생물 다양성을 분석 할 수 있습니다. 생물 다양성은 종종이 수준의 생태 학자와 보존 생물 학자들에 의해 연구됩니다.

종 수준 이상의 다양성

우리는 종 수준 이상의 생물 다양성을 계속 분석 할 수 있습니다. 즉, 속, 가족, 주문 등과 같은 다른 분류 분류 수준을 고려합니다. 그러나 이것은 고생물학과 관련된 연구에서 더 일반적입니다.

따라서 우리는 생물 지리학에 의해 만들어진 비교를 찾을 때까지 규모를 높일 수 있습니다. 이것은 넓은 지리적 지역에서 다양한 종의 풍부함을 인식하는 것에 지나지 않습니다.

생물 다양성은 어떻게 측정됩니까?

생물 학자들에게는 생물 다양성의 정량화를 가능하게하는 매개 변수를 갖는 것이 중요합니다. 이 작업을 수행하기 위해 기능적 또는 이론적 관점에서 측정 할 수있는 다양한 방법론이 있습니다.

기능 측정 범주에는 유전, 종 및 생태계 다양성이 포함됩니다. 이론적 관점은 알파, 베타 및 감마 다양성을 기반으로합니다. 마찬가지로 커뮤니티는 물리적 속성을 설명하여 평가할 수 있습니다.

종의 다양성을 측정하는 통계 지표를 사용하는 것이 일반적입니다. 여기에는 두 가지 중요한 측정 값이 결합되어 있습니다. 샘플의 총 종 수와 상대적 풍부도입니다. 다음으로 우리는 생태 학자들이 가장 많이 사용하는 척도와 지표를 설명 할 것입니다.

알파, 베타 및 감마 다양성

알파, 베타 및 감마 다양성은 IUCN (International Union for Conservation of Nature)에서 인정하는 세 가지 수준의 다양성입니다. 이 접근법은 식물 생태학자인 Robert Harding Whittaker가 1960 년에 제안했으며 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.

알파 다양성은 지역 수준, 즉 서식지 또는 생태 공동체 내에있는 종의 수입니다. 베타는 공동체 간의 종 구성 차이입니다. 마지막으로 감마는 지역 수준의 종 수를 나타냅니다.

그러나이 구분은 생물학적으로 무의미한 단순한 정치적 경계를 넘어서 지역을 정의하고 지역을 객관적으로 묘사 할 수있는 방법에는 결점이 있습니다.

경계 설정은 연구 질문과 관련된 그룹의 영향을 받으므로 위의 질문에는 명확한 답이 없습니다.

생물 다양성과 관련된 대부분의 생태학 연구에서 주로 알파 다양성에 중점을 둡니다.

알파 다양성

알파 다양성은 일반적으로 종 풍부 도와 종 형평성 측면에서 표현됩니다. 샘플링을 수행하는 동안 연구원이 선택한 장소 또는 영역은 전체 커뮤니티를 나타냅니다. 따라서 그 지역에 서식하는 종의 수와 이름 목록을 작성하는 것이 해당 지역의 생물 다양성을 측정하는 첫 번째 단계입니다.

공동체 또는 지역 내의 종의 수는 종의 풍부함입니다. 이 매개 변수를 알고, 우리는 분류 학적 고유성, 분류 학적 차이, 생태 학적 중요성 및 종 간의 상호 작용과 같은 다른 기준을 분석합니다.

일반적으로 종의 풍부함 (일반적으로 생물 다양성)은 우리가 분석하는 영역을 확장하거나 더 큰 경도와 위도 (적도까지)로 이동할 때 증가합니다.

모든 종이 지역의 다양성에 동일한 방식으로 기여하는 것은 아니라는 점을 고려해야합니다. 생태 학적 관점에서 생물 다양성의 다양한 차원은 여러 영양 수준과 다르게 기여하는 다양한 수명 주기로 표현됩니다.

이 지역에 특정 종의 존재는 생태 공동체의 다양성을 증가시킬 수있는 능력이있는 반면 다른 종의 존재는 그렇지 않습니다.

베타 다양성

베타 다양성은 커뮤니티 간의 다양성을 나타내는 척도입니다. 경사도에 걸쳐 또는 한 서식지에서 다른 서식지로 종의 변화 속도와 정도를 측정합니다.

예를 들어,이 측정은 산의 경사면을 따라 다양성의 비교를 연구합니다. 베타 다양성은 또한 종 구성의 시간적 변화를 강조합니다.

감마 다양성

감마 다양성은 더 높은 공간 수준에서 다양성을 정량화합니다. 이것은 넓은 지리적 범위 내에서 종의 다양성을 설명하는 역할을합니다. 기본적으로 알파 다양성과 그들 사이의 차별화 정도 (베타)의 산물입니다.

따라서 감마 다양성은 추가 종이 발견되고 지리적 대체를 연구하는 속도입니다.

종 다양성 지수

생태학에서는 수학적 변수를 사용하여 정량화 할 목적으로 다양성 지수가 널리 사용됩니다.

다양성 지수는 서로 다른 서식지에 존재하는 지역 종의 총 수를 측정하는 통계 요약으로 정의됩니다. 지수는 지배력 또는 자본 일 수 있습니다 (균등성이라는 용어는 영어로 사용됨).

섀넌 다양성 지수

Shannon 지수 또는 Shannon-Weaver 지수는 특정 생물 다양성 측정에 널리 사용됩니다. H '를 사용하여 표시되며 지수 값은 양수 사이에서만 변동합니다. 대부분의 생태계에서 값은 2에서 4입니다.

2 미만의 값은 예를 들어 사막과 같이 비교적 다양하지 않은 것으로 간주됩니다. 3보다 큰 값은 신 열대 숲이나 암초와 같은 높은 다양성을 나타냅니다.

지수의 값을 계산하기 위해 종의 수 (풍부함)와 상대적인 수 (풍부함)를 고려합니다. 지수의 최대 값은 일반적으로 5에 가깝고 최소값은 0입니다. 여기서 종은 하나뿐입니다. 즉, 다양성이 없습니다. Shannon 지수가 0 인 생태계는 단일 문화가 될 수 있습니다.

심슨 다양성 지수

Simpson 지수는 문자 D로 표시되며, 표본에서 무작위로 선택된 두 개체가 동일한 종 또는 다른 분류 범주에 속할 확률을 측정합니다.

같은 방식으로 Simpson의 다양성 지수는 1-D (이전 단락에서 설명한 지수)로 표현됩니다. 값은 0과 1 사이이며, 이전 사례와 달리 무작위로 취한 두 개체가 다른 종에 속할 확률을 나타냅니다.

상호 인덱스를 사용하여 표현하는 또 다른 방법 : 1 / D. 이런 식으로 1의 값은 한 종만있는 커뮤니티로 변환됩니다. 가치가 증가하면 더 큰 다양성을 나타냅니다.

Shannon 지수와 Simpson 지수가 생태 문학에서 가장 인기가 있지만 Margalef, McIntosh 및 Pielou 지수와 같은 다른 지수도 있습니다.

생물 다양성을 정량화해야하는 이유는 무엇입니까?

이전 섹션에서 우리는 생태 학자들이 생물학적 다양성의 정량화를 위해 가지고있는 다양한 수학적 도구에 대해 자세히 설명했습니다. 그러나 이러한 값은 무엇에 유용합니까?

자연적으로 생산 된 것과 인간이 만든 생태계를 저하시키는 환경 변화의 기능으로 다양성이 어떻게 변동하는지 모니터링하려면 생물 다양성 측정이 필수적입니다.

진화의 결과 인 생물 다양성 : 생물 다양성은 어떻게 생성됩니까?

지구상의 생명체는 적어도 35 억년 전에 시작되었습니다. 이 기간 동안 유기체는 오늘날 우리가 관찰하는 다양한 형태로 방사되었습니다.

다양한 진화 과정이이 엄청난 다양성을 담당합니다. 가장 중요한 것 중에는 경쟁으로부터의 해방, 생태적 발산 및 공진화가 있습니다.

경쟁으로부터의 해방

현재와 멸종 된 종 모두에 초점을 맞춘 다양한 연구에 따르면 생물의 계통은 생태 학적 기회, 즉“빈”틈새가있는 경우 빠르게 다양 화되는 경향이 있습니다.

한 무리의 유기체가 포식자가없고 경쟁이 거의없는 지역 (예 : 무인도)에 식민지를 형성 할 때, 다양 화되는 경향이 있으며 이용 가능한 생태 학적 틈새를 차지합니다. 이 현상을 적응 방사선이라고합니다.

예를 들어, 공룡이 멸종 된 후, 나중에 포유류의 방사선에 의해 점유되었던 여러 개의 자유 틈새가 남아있었습니다.

생태적 발산

유기체가 여러 생태 학적 틈새를 차지할 수 있도록하는 주요 적응이 있습니다. 이 유기체는 동일한 적응 구역을 차지하므로 유사한 "생태 공간"을 차지합니다. 두 종이 매우 유사한 생태 학적 틈새를 공유 할 때 경쟁이 증가합니다.

생태 이론에 따르면 한 종이 다른 종을 대체하기 때문에 두 종은 무한히 경쟁 할 수 없습니다. 또 다른 가능한 시나리오는 종 중 하나가 파트너와의 경쟁을 줄이기 위해 다른 자원을 이용할 수 있다는 것입니다.

이러한 방식으로 새로운 자원을 활용하고 새로운 서식지를 사용하는 종의 능력은 시간이 지남에 따라 생물 다양성의 증가에 기여했습니다.

공진화

서로 다른 종의 유기체간에 존재할 수있는 서로 다른 상호 작용은 진화 적 결과를 가져오고 생물 다양성의 일부를 담당합니다. 일부 종은 동료에게 자원을 제공합니다. 따라서 이들 중 하나의 다양 화는 다른 종의 다양 화로 해석됩니다.

포식자와 먹이 사이의 공진화도 다양성의 원천으로 간주됩니다. 포식자가 새로운 적응을 생성한다면, 이것은 (어떤 경우에는) 먹이의 적응을 동반합니다.

공진화와 생물 다양성의 매우 예시적인 예는 무척추 동물 수분 매개체의 다양성과 관련된 많은 수의 혈관 식물입니다.

중요성

인간 사회는 여러 가지 방식으로 생물 다양성에 의존합니다. 일반적으로 생물 다양성의 가치는 주관적인 개념이 될 수 있고 개인에 따라 달라 지므로이 가치는 내재적 또는 내재적 가치와 도구 적 또는 외적 가치로 분류됩니다.

내재 및 외재 가치

외 재적 가치는 식품, 의약품 등의 생산과 같이 인간 사회에서 가질 수있는 용도 또는 적용에 의해 결정됩니다. 마찬가지로 외 재적 가치는 다른 생명체에 대한 혜택에 적용될 수 있지만 인간은 종종 고려됩니다.

예를 들어, 다양한 곤충, 새 및 포유류는 생태계에서 수분 매개자 역할을하여 경제적으로 중요한 상당수의 식물의 번식을 매개합니다. 이것의 예는 벌과 박쥐입니다.

대조적으로, 생물 다양성의 내재적 가치는 생물이 환경에 제공 할 수있는 생태계 서비스와는 거리가 멀다. 모든 유기체는 인간과 마찬가지로 생명권이 있다는 전제에서 시작됩니다.

이 매개 변수는 외부 값의 일부이기 때문에이 값은 유기체의 외관이나 미학과 관련이 없습니다. 개념은 철학적 요소가 강하기 때문에 이해하기 어려운 것이 특징입니다. 예를 들어 일부 경제학자들은 그들의 정의가 불완전하다고 믿습니다.

기타 분류

시장에서 경제적 가치가있는 유기체와 그러한 가치가없는 유기체를 구분하여 생물 다양성의 중요성을 분류하는 다른 방법이 있습니다.

다른 분류는 더 복잡하고 더 많은 범주를 포함합니다. 예를 들어 Kellert (1996)가 제안한 분류에는 실용주의, 자연주의, 생태 과학, 미학, 상징, 인본주의 도덕, 지배주의, 부정주의의 9 가지 범주가 포함됩니다.

라틴 아메리카의 생물 다양성

라틴 아메리카에서 우리는 광범위한 생물학적 다양성을 발견합니다. 현재이 지역의 많은 생태계가 주로 인위적 요인에 의해 위협을 받고 있습니다.

이러한 이유로 대부분의 국가에는이 지역의 종을 보호하려는 공원, 보호 구역, 보호 구역 및 천연 기념물과 같은 보호 구역이 있습니다.

아래에서 우리는 가장 관련성이 높은 라틴 아메리카 국가의 생물 다양성에 대해 설명합니다.

멕시코의 생물 다양성

멕시코는 종의 수로 볼 때 거의 70,000 종의 동식물에 이르는 매우 다양한 국가이며, 그중 900 종 이상이이 지역 고유종입니다. 전 세계적으로 다양성 측면에서 첫 번째 위치 중 하나를 차지합니다.

이 광대 한 생물 다양성은 주로 국가의 복잡한 위치와 지형, 기후 다양성과 같은 여러 요인에 기인합니다. 생태계 수준에서 멕시코는 똑같이 다양하며 모든 종류의 자연 환경과 생태 지역을 나타냅니다.

콜롬비아의 생물 다양성

이 엄청나게 다양한 국가에는 62,000 종 이상의 종이 있으며, 그중 일부는 콜롬비아 고유종입니다. 그것은 세계에서 가장 많은 종의 새와 난초를 수용합니다.

생태계와 관련하여 우리는 다양한 지역을 발견합니다. 콜롬비아의 다양성은 일반적으로 안데스와 툼 베스-초코-막달레나 지역에 해당하는 소위 "다양성 핫스팟"으로 분류됩니다.

페루의 생물 다양성

구호와 지리적 위치 덕분에 페루는 생물 다양성이 뛰어난 나라입니다. 사실, 그것은 또한 매우 다양한 국가 내에 있습니다. 많은 종들이이 지역 고유종입니다.

전형적인 해양 종 (니뇨 및 훔볼트 해류의 영향을 받음), 해안 사막, 다양한 유형의 숲, 푸나, 맹그로브, 대초원, 파라 모, 아마존, 사바나 등 생태계 측면에서 다양합니다. .

아르헨티나의 생물 다양성

아르헨티나는 광대 한 지리적 영토에서 생명을 유지하는 높은 생물 다양성을 특징으로하는 국가입니다. 산악 환경, 사바나 및 아열대 기후로 인해 아르헨티나는 많은 수의 식물과 동물의 고향으로 큰 고양이와 수생 포유류의 존재를 강조합니다.

베네수엘라의 생물 다양성

베네수엘라는 영토 전체에 20,000 종 이상의 동식물이 분포하는 매우 다양한 국가입니다. 앞서 언급 한 국가에서와 같이 다양성은 종종 기후 및 지형 이질성에 기인합니다.

생태계 측면에서 베네수엘라는 숲, 평야, 파라 모스, 사바나, 산, 사막 등 모든 종류의 지역을 전시하며, 각각은 전형적인 종 그룹을 가지고 있습니다. 이전 국가에서와 마찬가지로 많은 종이이 지역 고유종입니다.

유럽의 생물 다양성

스페인의 생물 다양성

스페인은 포유류와 파충류의 존재를 강조하며 유럽 전역에서 가장 큰 생물 다양성을 가진 것으로 유명합니다.

한반도의 상태는 기후 측면에서 넓은 가변성을 제공하며, 이것은 종의 수에 결정적인 요소이며 나머지 유럽과 구별됩니다. 산악 구호도 중요한 변수입니다.

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생물 다양성 : 특성, 중요성 및 예 - 생물학 - 2025