Różnorodność biologiczna
Efektem wielokierunkowego rozwoju życia na Ziemi jest ogromna różnorodność biologiczna, czyli zróżnicowanie wszystkich żywych organizmów występujących zarówno w ekosystemach wodnych, jak i lądowych całego świata.
czym jest ekologia,
czym jest ekosystem i z jakich elementów się składa,
czym są sukcesja pierwotna i wtórna,
na czym polegają procesy ewolucyjne,
jak brzmią definicje gatunku, organizmów pionierskich i populacji.
Opiszesz i wyjaśnisz zależności między organizmem a środowiskiem.
Wykażesz, że różnorodność biologiczna jest wynikiem procesów ewolucyjnych.
Wyjaśnisz, czym jest różnorodność biologiczna.
Przedstawisz wpływ klimatu i sukcesji na różnorodność biologiczną.
1. Poziomy różnorodności biologicznej
Pojęcie różnorodności biologicznejróżnorodności biologicznej dotyczy zróżnicowania w obrębie jednego gatunku, między gatunkami, ale też między poszczególnymi ekosystemamiekosystemami.
Zamieszczony niżej film wyjaśnia istotę różnorodności biologicznej, w tym genetycznej, gatunkowej i ekosystemowej.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RBuKDq5uGxMIv
Film pod tytułem "Różnorodność biologiczna".
2. Wpływ klimatu i sukcesji na różnorodność biologiczną
Różnorodność biologiczna w dużej mierze zależy od naturalnych czynników przyrodniczych, takich jak klimat i sukcesja.
Terminem „klimat” określa się charakterystyczny dla danego obszaru zespół zjawisk i procesów atmosferycznych (warunków pogodowych) powtarzających się w czasie. Jest on kształtowany pod wpływem właściwości fizycznych i geograficznych tego obszaru i jest określony na podstawie wyników wieloletnich obserwacji i pomiarów meteorologicznych. Klimat danego terenu w głównej mierze zależy od szerokości geograficznej, od wysokości nad poziomem morza oraz nagłych zjawisk, takich jak wybuchy wulkanów. Na klimat wpływa również ustawienie wędrującej po orbicie Ziemi, ponieważ zależy od niego ilość energii słonecznej docierającej do różnych obszarów geograficznych naszej planety w różnych porach roku.
Najistotniejszymi czynnikami klimatycznymi, które mają silny wpływ na rozmieszczenie gatunków, są: temperatura, wilgotność oraz nasłonecznienie.
Rozmieszczenie stref klimatycznych na kuli ziemskiej
Im bliżej równika, tym bardziej stabilne są warunki pogodowe. Panujący tam klimat równikowy charakteryzuje się wysokimi temperaturami przez cały rok (25–29°C) oraz dużą wilgotnością, co umożliwia wzrost piętrowym lasom zamieszkiwanym przez miliony gatunków zwierząt. Im bliżej biegunów, tym uboższa staje się różnorodność biologiczna ze względu na coraz mniej korzystne warunki klimatyczne, charakteryzujące się coraz niższymi temperaturami, dochodzącymi na pustyniach lodowychpustyniach lodowych nawet do −60°C.
W zbliżonych warunkach klimatycznych spotykane są podobne ekosystemy. Na przykład w klimacie umiarkowanym, gdzie występują łagodne zimy i ciepłe lata, rosną piętrowe lasy liściaste i mieszane, które w takiej formie nie są spotykane w innych strefach klimatycznych.
Klimat istotnie wpływa na różnorodność gatunkową danego obszaru, jednak organizmy żywe również kształtują lokalny klimat. Na surowym terenie, niezamieszkanym przez żadne gatunki, warunki klimatyczne są zazwyczaj nieprzyjazne dla życia. Z czasem pojawiają się tam mało wymagające organizmy pionierskieorganizmy pionierskie. W ten sposób zaczyna się gromadzić materia organiczna będąca podstawą do powstania gleby, która między innymi zatrzymuje wilgoć. Umożliwia to osiedlanie się coraz większej liczby gatunków roślin, które z kolei często dają schronienie kolejnym, im także umożliwiając osiedlenie się. W ten sposób ekosystem rozbudowuje się i między organizmami powstaje złożona sieć zależności. Mogą one stanowić dla siebie na przykład źródło pokarmu lub miejsce schronienia. Im więcej gatunków tworzy ekosystem, tym bardziej jest on stabilny. Oznacza to, że jeśli zabraknie przedstawicieli jakiegoś gatunku, może on z łatwością zostać zastąpiony przez inny. Taki ekosystem jest mniej podatny na niekorzystne zmiany bioróżnorodności. Jeśli ekosystem składa się z niewielu gatunków, wyginięcie jednego może spowodować wyginięcie kolejnych, dla których był on na przykład jedynym dostępnym źródłem pokarmu.
Na pustyni, gdzie warunki klimatyczne charakteryzują się niewielką ilością opadów, przy dużych dobowych wahaniach temperatury obserwuje się znikomą różnorodność biologiczną. Na tych obszarach przeżywają jedynie te organizmy, które przystosowały się m.in. do suszy. Klimat równikowy natomiast charakteryzuje się względnie stałymi warunkami i dużą wilgotnością, co sprawia, że żyje tam bardzo dużo gatunków roślin i zwierząt.
Obecność zbiorników wodnych łagodzi klimat otaczających je terenów, ponieważ duża ilość wody pochłania ciepło, a następnie powoli oddaje je do otoczenia. Dlatego np. w rejonach nadmorskich wahania temperatury są niewielkie.
Ewolucja ekosystemu jeziora w las
Zagęszczająca się w jeziorze materia organiczna, powstająca w wyniku rozwoju organizmów, powoduje rozwój fitoplanktonufitoplanktonu oraz roślinności w obszarze przybrzeżnym. Następnie na dnie zbiornika zaczyna osiadać muł gnilny i z jeziora powstaje bagnobagno, a z bagna torfowiskotorfowisko. Z czasem następuje zupełny zanik jeziora, które całkowicie zarasta. Wówczas na powstałej łące może wyrosnąć las.
Takie przekształcenie jednego ekosystemu w drugi nazywane jest sukcesją i zachodzi w wyniku ciągłych zmian warunków, w których żyją organizmy. Sukcesja pociąga za sobą zmiany warunków klimatycznych danego obszaru, co w konsekwencji wpływa na jego różnorodność biologiczną. Nowe gatunki na danym obszarze pojawiają się zarówno w wyniku ewolucji, jak i migracji z innych terenów, które już wcześniej opanowały.
Słownik
obszar o trwałej wilgotności porośnięty roślinnością przystosowaną do występujących tu specyficznych warunków środowiska; jest miejscem tworzenia się torfu
umownie wydzielony fragment przyrody składający się z elementów ożywionych i nieożywionych powiązanych ze sobą zależnościami, utrzymujący się w dynamicznej równowadze
organizmy roślinne, głównie glony żyjące w wodzie
warunki pogodowe utrzymujące się na danym obszarze przez dłuższy czas
organizm, który jako pierwszy zasiedla dany obszar; cechuje się dużą wytrzymałością na działanie niekorzystnych czynników środowiska; ma zdolność przekształcania tych warunków na warunki optymalne do życia dla innych organizmów
obszar pokryty lodem, na którym z powodu niskich temperatur nie występują rośliny
bioróżnorodność, zróżnicowanie żywej przyrody na wszystkich poziomach jej organizacji (materiału genetycznego, populacji i gatunków oraz ekosystemów)
skała osadowa powstała z obumarłej roślinności bagiennej (torfowiskowej) w wyniku zachodzącego w niej powolnego i częściowego rozkładu materii organicznej, który przebiega w warunkach nadmiernej wilgotności przy słabym dostępie powietrza
obszar o stale wysokim poziomie wód gruntowych, składający się z roślin torfotwórczych (mchy torfowce i drobne turzyce), których starsze części obumierając, powiększają pokłady torfutorfu
Zadania
Różnorodność gatunkowa to... Możliwe odpowiedzi: 1. zróżnicowanie i liczebność gatunków występujących na danym obszarze., 2. różnice w zestawie genów pomiędzy osobnikami tego samego gatunku., 3. zróżnicowanie ekosystemów na danym obszarze kuli ziemskiej., 4. inaczej bioróżnorodność.
Notatnik
Bibliografia
Encyklopedia szkolna. Biologia, red. M. Stęplewska, R. Mitoraj, Wydawnictwo Zielona Sowa, Kraków 2006.
Ministerstwo Środowiska, Konwencja o różnorodności biologicznej, b.d., https://www.gov.pl/web/srodowisko/CBD.
Różnorodność biologiczna, [w:] Internetowa encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, www.encyklopedia.pwn.pl [dostęp: 7.10.2022].