Биология сохранения - Conservation biology

Индикатор сохранения 2016 года, который включает следующие индикаторы: охраняемые районы моря, защита наземных биомов (глобальная и национальная) и защита видов (глобальная и национальная).

Биологии охраны природы является изучение сохранения природы и Земли «S биоразнообразия с целью защиты видов , их среды обитания и экосистем от чрезмерных темпов вымирания и эрозии биотических взаимодействий. Это междисциплинарный предмет, основанный на естественных и социальных науках, а также на практике управления природными ресурсами .

Этика сохранения основывается на результатах природоохранной биологии.

Происхождение

Прилагаются усилия, чтобы сохранить природные характеристики водопада Хоптаун , Австралия, без ущерба для доступа посетителей.

Термин «природоохранная биология» и его концепция как новой области возникли после созыва «Первой международной конференции по исследованиям в области природоохранной биологии», проведенной в Калифорнийском университете в Сан-Диего в Ла-Хойе, штат Калифорния, в 1978 году под руководством американских биологов Брюса А. Уилкокс и Майкл Э. Суле с группой ведущих исследователей университетов и зоопарков и защитников природы, включая Курта Бениршке , сэра Отто Франкеля , Томаса Лавджоя и Джареда Даймонда . Встреча была вызвана озабоченностью по поводу вырубки тропических лесов , исчезновения видов, подрыва генетического разнообразия внутри видов. Конференция и ее результаты были направлены на преодоление разрыва между теорией в области экологии и эволюционной генетикой, с одной стороны, и политикой и практикой сохранения, с другой.

Биология сохранения и концепция биологического разнообразия ( биоразнообразия ) возникли вместе, помогая кристаллизовать современную эру науки и политики в области сохранения природы . Присущая природоохранной биологии мультидисциплинарная основа привела к появлению новых субдисциплин, включая природоохранную социологию, природоохранное поведение и природоохранную физиологию. Это стимулировало дальнейшее развитие генетики сохранения, которую Отто Франкель создал первым, но теперь также часто считается субдисциплиной.

Описание

Быстрый упадок устоявшихся биологических систем во всем мире означает, что природоохранную биологию часто называют «дисциплиной с установленным сроком». Биология сохранения тесно связана с экологией при исследовании популяционной экологии ( расселение , миграция , демография , эффективный размер популяции , депрессия инбридинга и минимальная жизнеспособность популяции ) редких или исчезающих видов . Биология сохранения связана с явлениями, которые влияют на поддержание, утрату и восстановление биоразнообразия, а также наукой о поддержании эволюционных процессов, порождающих генетическое , популяционное , видовое и экосистемное разнообразие. Обеспокоенность проистекает из оценок, предполагающих, что до 50% всех видов на планете исчезнет в течение следующих 50 лет, что привело к бедности, голоду и изменит ход эволюции на этой планете.

Биологи-экологи изучают и информируют о тенденциях и процессах утраты биоразнообразия , исчезновении видов и о негативном влиянии, которое они оказывают на нашу способность поддерживать благополучие человеческого общества. Биологи-охранники работают в полевых условиях и в офисах, в правительстве, университетах, некоммерческих организациях и в промышленности. Темы их исследований разнообразны, потому что это междисциплинарная сеть с профессиональными союзами в биологических и социальных науках. Те, кто преданы делу и своей профессии, выступают за глобальный ответ на текущий кризис биоразнообразия, основанный на морали , этике и научном доводе. Организации и граждане реагируют на кризис биоразнообразия с помощью планов действий по сохранению, которые направляют исследовательские, мониторинговые и образовательные программы, которые затрагивают проблемы как на местном, так и на глобальном уровнях.

История

Сохранение природных ресурсов - фундаментальная проблема. Если мы не решим эту проблему, она мало поможет нам в решении всех остальных.

- Теодор Рузвельт

Сохранение природных ресурсов

Сознательные усилия по сохранению и защите глобального биоразнообразия - явление недавнее. Однако сохранение природных ресурсов имеет свою историю, которая началась еще до эпохи сохранения. Этика ресурсов выросла из необходимости через прямые отношения с природой. Стало необходимым регулирование или общественное ограничение, чтобы не дать корыстным мотивам взять больше, чем можно было поддерживать на местном уровне, что поставило под угрозу долгосрочное снабжение остальной части сообщества. Эту социальную дилемму в отношении управления природными ресурсами часто называют « трагедией общин ».

Исходя из этого принципа, биологи-экологи могут проследить этику, основанную на общинных ресурсах, во всех культурах как решение конфликта общинных ресурсов. Например, у тлинкитов на Аляске и у хайда на северо-западе Тихого океана были границы ресурсов, правила и ограничения между кланами в отношении промысла нерки . Этими правилами руководствовались старейшины клана, которые на протяжении всей жизни знали подробности каждой реки и ручья, которым они управляли. В истории есть множество примеров, когда культуры следовали правилам, ритуалам и организованной практике в отношении коллективного управления природными ресурсами.

Император Маурьев Ашока около 250 г. до н.э. издал указы, ограничивающие убой животных и некоторых видов птиц, а также открыл ветеринарные клиники.

Этика сохранения также встречается в ранних религиозных и философских трудах. Примеры есть в традициях дао , синтоизма , индуизма , ислама и буддизма . В греческой философии Платон сетовал на деградацию пастбищ : «То, что осталось, - это, так сказать, скелет тела, истощенного болезнью; богатая, мягкая почва унесена, и остались только голые рамки района. " В Библии через Моисея Бог повелел оставлять землю отдыхать от возделывания каждые седьмой год. Однако до 18-го века большая часть европейской культуры считала языческим воззрением восхищаться природой. Пустыню очерняли, а развитие сельского хозяйства хвалили. Однако, уже в AD 680 заповедник был основан на Farne островов по Кутберту в ответ на его религиозные убеждения.

Ранние натуралисты

Для понимания экологии и поведения азиатских диких собак в центральном Китае необходимы дополнительные природоохранные исследования.

В XVIII веке естественная история была основным направлением деятельности, когда проводились грандиозные экспедиции и открывались популярные публичные выставки в Европе и Северной Америке . К 1900 году насчитывалось 150 музеев естествознания в Германии , 250 в Великобритании , 250 в США и 300 во Франции . Защитники природы или защитники природы возникли в конце 18-го - начале 20-го веков.

До того, как Чарльз Дарвин отправился в плавание на HMS Beagle , большинство людей в мире, включая Дарвина, верили в особенное творение и в то, что все виды неизменны. Жорж-Луи Леклерк был одним из первых натуралистов, которые поставили под сомнение эту веру. В своей 44-томной книге по естественной истории он предположил, что виды эволюционируют под влиянием окружающей среды. Эразм Дарвин также был натуралистом, который также предположил, что виды эволюционировали. Эразм Дарвин отметил, что у некоторых видов есть рудиментарные структуры, которые являются анатомическими структурами, которые в настоящее время не имеют очевидной функции у видов, но были бы полезны для предков вида. Мышление этих натуралистов начала XVIII века помогло изменить образ мышления и образ мышления натуралистов начала XIX века.

К началу 19 века биогеография зародилась благодаря усилиям Александра фон Гумбольдта , Чарльза Лайеля и Чарльза Дарвина . Увлечение естественной историей в 19 веке породило страсть к тому, чтобы первыми собирать редкие экземпляры с целью сделать это до того, как они исчезнут из-за других подобных коллекционеров. Хотя работы многих натуралистов 18 и 19 веков должны были вдохновить энтузиастов природы и природоохранные организации , их труды, по современным стандартам, демонстрировали нечувствительность к сохранению, поскольку они убивали сотни образцов для своих коллекций.

Сохранение движения

Современные корни природоохранной биологии можно найти в конце эпохи Просвещения 18 века, особенно в Англии и Шотландии . Ряд мыслителей, в том числе лорд Монбоддо , описывали важность «сохранения природы»; большая часть этого раннего акцента берет свое начало в христианском богословии .

Научные принципы сохранения впервые были применены на практике к лесам Британской Индии . Этика сохранения окружающей среды , которая начала развиваться, включала три основных принципа: деятельность человека наносит ущерб окружающей среде , что гражданская обязанность состоит в сохранении окружающей среды для будущих поколений, и что для обеспечения выполнения этой обязанности должны применяться научные, эмпирические методы. . Сэр Джеймс Ранальд Мартин сыграл выдающуюся роль в продвижении этой идеологии, опубликовав множество медико-топографических отчетов, которые продемонстрировали масштабы ущерба, нанесенного крупномасштабной вырубкой и обезлесением, и активно лоббировал институционализацию деятельности по сохранению лесов в Британской Индии через создание Лесного фонда. Департаменты .

Мадрас Совет доходов начал местные усилия по сохранению в 1842 году во главе с Александром Гибсоном , профессиональным ботаником , который систематически принята программа сохранения лесов , основанной на научных принципах. Это был первый в мире случай государственного природоохранного управления лесами. Генерал-губернатор лорд Далхаузи представил первую в мире постоянную и широкомасштабную программу сохранения лесов в 1855 году, модель, которая вскоре распространилась на другие колонии , а также на Соединенные Штаты, где в 1872 году был открыт Йеллоустонский национальный парк как первый национальный парк в мире. парк.

Термин « сохранение» получил широкое распространение в конце 19 века и относился к управлению, в основном по экономическим причинам, такими природными ресурсами, как древесина , рыба, дичь, верхний слой почвы , пастбища и полезные ископаемые. Кроме того, в нем говорилось о сохранении лесов ( лесное хозяйство ), дикой природы ( заповедник ), парков, дикой природы и водоразделов . В этот период также было принято первое природоохранное законодательство и созданы первые природоохранные общества. Закон Морских птиц Сохранения 1869 г. был принят в Великобритании в качестве первого закона об охране природы в мире после обширного лоббирования со стороны Ассоциации по защите морских птиц и уважаемому орнитолог Альфред Ньютон . Ньютон также сыграл важную роль в принятии первых законов об Играх с 1872 года, которые защищали животных в период их размножения, чтобы не допустить приближения поголовья к исчезновению.

Одним из первых обществ охраны птиц было Королевское общество защиты птиц , основанное в 1889 году в Манчестере в качестве протестной группы, выступающей против использования шкур и перьев большой гребешки и мяток в меховой одежде . Первоначально известная как «Лига оперения», группа приобрела популярность и в конечном итоге объединилась с Лигой меха и перьев в Кройдоне и сформировала RSPB. Национальный фонд сформирован в 1895 году с манифестом к «... содействовать постоянное сохранение на благо нации, земель, ... для сохранения ( до сих пор практически) их естественный вид.» В мае 1912 года, через месяц после крушения « Титаника» , банкир и эксперт-натуралист Чарльз Ротшильд провел встречу в Музее естественной истории в Лондоне, чтобы обсудить свою идею создания новой организации для сохранения лучших мест для дикой природы на Британских островах. Эта встреча привела к образованию Общества защиты природных заповедников, которое позже стало Трестами дикой природы .

В Соединенных Штатах , то Закон о лесном заповеднике в 1891 году дал власть президента об отмене лесных запасов из земли в общественном достоянии. Джон Мьюир основал клуб Sierra Club в 1892 году, а в 1895 году было создано Нью-Йоркское зоологическое общество . Ряд национальных лесов и заповедников были созданы Теодором Рузвельтом с 1901 по 1909 год. Закон о национальных парках 1916 года включал «использование без ущерба для здоровья». '', которого добивался Джон Мьюир, что в конечном итоге привело к отмене предложения о строительстве плотины в Национальном памятнике динозавров в 1959 году.

В 20 веке канадские государственные служащие, в том числе Чарльз Гордон Хьюитт и Джеймс Харкин, возглавили движение за сохранение дикой природы .

В 21 веке профессиональные специалисты по охране природы начали сотрудничать с коренными народами в целях защиты дикой природы в Канаде.

Глобальные усилия по сохранению

В середине 20-го века были предприняты усилия по сохранению отдельных видов, особенно усилия по сохранению больших кошек в Южной Америке, возглавляемые Нью-Йоркским зоологическим обществом. В начале 20-го века Нью-Йоркское зоологическое общество сыграло важную роль в разработке концепций создания заповедников для определенных видов и проведении необходимых природоохранных исследований для определения пригодности мест, наиболее подходящих в качестве приоритетов сохранения; работы Генри Фэрфилда Осборна младшего, Карла Э. Экли , Арчи Карра и его сына Арчи Карра III примечательны в эту эпоху. Например, Акели, возглавив экспедиции в горы Вирунга и наблюдая за горной гориллой в дикой природе, пришел к убеждению, что вид и территория являются приоритетными для сохранения. Он сыграл важную роль в том, чтобы убедить Альберта I из Бельгии действовать в защиту горных горилл и основать национальный парк Альберта ( впоследствии переименованный в Национальный парк Вирунга ) на территории нынешней Демократической Республики Конго .

К 1970-м годам, в основном благодаря работе в Соединенных Штатах в соответствии с Законом о видах, находящихся под угрозой исчезновения, наряду с Законом о видах, находящихся под угрозой (SARA) Канады, в Австралии , Швеции , Соединенном Королевстве были разработаны планы действий по сохранению биоразнообразия , последовали сотни планов защиты конкретных видов. . В частности, Организация Объединенных Наций приняла меры по сохранению объектов выдающейся культурной или природной значимости для общего наследия человечества. Программа была принята Генеральной конференцией ЮНЕСКО в 1972 году. По состоянию на 2006 год в списке всего 830 объектов: 644 культурных, 162 природных. Первой страной, проводившей агрессивную биологическую охрану через национальное законодательство, были Соединенные Штаты, которые последовательно приняли законы в виде Закона об исчезающих видах (1966 г.) и Закона о национальной экологической политике (1970 г.), которые вместе предусматривали крупные меры финансирования и защиты для крупных предприятий. масштабная защита местообитаний и исследование исчезающих видов. Однако другие разработки в области охраны природы получили распространение во всем мире. Индия, например, приняла Закон о защите дикой природы 1972 года .

В 1980 году значительным событием стало появление движения за сохранение городской среды . В Бирмингеме , Великобритания , была создана местная организация , за которой последовала быстрая последовательность в городах по всей Великобритании, а затем за рубежом. Хотя это движение воспринималось как массовое , его раннее развитие было обусловлено академическими исследованиями городской дикой природы. Поначалу считавшееся радикальным, взгляд движения на сохранение неразрывно связанной с другой деятельностью человека теперь стал основным направлением в природоохранной мысли. В настоящее время значительные исследовательские усилия направлены на сохранение городской биологии. Общество сохранения биологии возникла в 1985 году.

К 1992 году большинство стран мира взяли на себя обязательство соблюдать принципы сохранения биологического разнообразия в соответствии с Конвенцией о биологическом разнообразии ; впоследствии многие страны начали программы Планов действий по сохранению биоразнообразия для выявления и сохранения находящихся под угрозой исчезновения видов в пределах своих границ, а также защиты ассоциированных местообитаний. В конце 1990-х годов наблюдался рост профессионализма в этом секторе с появлением таких организаций, как Институт экологии и экологического менеджмента и Общество защиты окружающей среды .

С 2000 года концепция сохранения ландшафтного масштаба приобрела известность, при этом меньшее внимание уделяется действиям, ориентированным на отдельные виды или даже на единственную среду обитания. Вместо этого экосистемный подход пропагандируется большинством основных защитников природы, хотя опасения высказывались и теми, кто работает над защитой некоторых известных видов.

Экология прояснила работу биосферы ; т.е. сложные взаимоотношения между людьми, другими видами и физической средой. Расцветающий человеческой популяции и связанные с ними сельское хозяйство , промышленность , и последующее загрязнение окружающей среды, показали , как легко экологические отношения могут быть нарушены.

Последнее слово в неведении - это человек, который говорит о животном или растении: «Что в этом хорошего?» Если наземный механизм в целом хорош, то хороша каждая его часть, понимаем мы это или нет. Если биота на протяжении веков построила что-то, что нам нравится, но мы не понимаем, то кто, кроме дурака, откажется от, казалось бы, бесполезных частей? Сохранение каждой шестеренки и каждого колеса - первая мера разумной работы.

Концепции и основы

Измерение скорости вымирания

Интенсивность вымирания.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Интенсивность морского вымирания в фанерозое
%
Миллионы лет назад
Интенсивность вымирания.svgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Синий график показывает очевидный процент (не абсолютное количество) вымирающих родов морских животных в течение любого заданного интервала времени. Он не представляет всех морских видов, а только тех, которые легко окаменелости. Ярлыки традиционных событий вымирания «большой пятерки» и недавно признанного капитанского массового вымирания представляют собой интерактивные ссылки; см. Событие вымирания для более подробной информации. (информация об источнике и изображении )

Скорость вымирания измеряется разными способами. Биологи сохранения измерения и применение статистических показателей по ископаемым записям , темпы утраты мест обитания , а также множество других переменными , такие как потеря биоразнообразия в зависимости от скорости потери среды обитания и место размещения , чтобы получить такие оценки. Теория островной биогеографии , возможно, является наиболее значительным вкладом в научное понимание как процесса, так и способов измерения скорости исчезновения видов. Текущий фоновый уровень вымирания оценивается как один вид каждые несколько лет. Фактические темпы исчезновения оцениваются на несколько порядков выше.

Мера продолжающейся потери видов усложняется тем фактом, что большинство видов на Земле не были описаны или оценены. Оценки сильно различаются в зависимости от того, сколько видов действительно существует (оценочный диапазон: 3 600 000–111 700 000), до того, сколько видов получили биномиальные оценки (оценочный диапазон: 1,5-8 миллионов). Менее 1% всех видов, которые были описаны, помимо простого упоминания о его существовании. Исходя из этих цифр, МСОП сообщает, что 23% позвоночных , 5% беспозвоночных и 70% растений, прошедших оценку, признаны находящимися под угрозой исчезновения или находящимися под угрозой исчезновения . Список растений позволяет лучше узнать фактическое количество видов.

Систематическое природоохранное планирование

Систематическое природоохранное планирование - это эффективный способ поиска и определения эффективных и действенных типов дизайна заповедников для улавливания или сохранения наиболее приоритетных ценностей биоразнообразия и работы с сообществами в поддержку местных экосистем. Маргулес и Пресси выделяют шесть взаимосвязанных этапов в подходе к систематическому планированию:

  1. Собирать данные о биоразнообразии региона планирования
  2. Определите природоохранные цели для региона планирования
  3. Обзор существующих заповедников
  4. Выберите дополнительные заповедники
  5. Осуществить природоохранные мероприятия
  6. Поддерживать требуемые ценности заповедников

Биологи-природоохранные биологи регулярно готовят подробные планы сохранения для заявок на гранты или для эффективной координации своего плана действий и выявления передовых методов управления (например). Систематические стратегии обычно используют услуги географических информационных систем для помощи в процессе принятия решений. Дебаты Sloss часто рассматривается в процессе планирования.

Физиология сохранения: механистический подход к сохранению

Физиология сохранения была определена Стивеном Дж. Куком и его коллегами как: «Интегративная научная дисциплина, применяющая физиологические концепции, инструменты и знания для характеристики биологического разнообразия и его экологических последствий; понимание и прогнозирование того, как организмы, популяции и экосистемы реагируют на изменения окружающей среды и стрессоров; и решение проблем сохранения в широком диапазоне таксонов (т. е. включая микробы, растения и животных). Физиология рассматривается в самом широком смысле, включая функциональные и механические реакции на всех уровнях, а сохранение включает разработку и уточнение стратегий для восстановления популяций, восстановления экосистем, информирования о политике сохранения, создания инструментов поддержки принятия решений и управления природными ресурсами ». Физиология сохранения особенно актуальна для практиков, поскольку она может создавать причинно-следственные связи и выявлять факторы, способствующие сокращению численности популяции.

Биология сохранения как профессия

Общество Conservation Biology , является мировым сообществом специалистов по сохранению , посвященных продвижению науки и практики сохранения биоразнообразия. Биология сохранения как дисциплина выходит за рамки биологии и включает такие предметы, как философия , право , экономика , гуманитарные науки , искусство , антропология и образование . В биологии природоохранная генетика и эволюция - огромные области сами по себе, но эти дисциплины имеют первостепенное значение для практики и профессии природоохранной биологии.

Защитники природы вносят предвзятость, когда поддерживают политику, использующую качественное описание, например деградацию среды обитания или здоровые экосистемы . Биологи-природоохранные биологи выступают за разумное и разумное управление природными ресурсами и делают это с раскрытым сочетанием науки , разума , логики и ценностей в своих планах управления природопользованием. Подобная пропаганда похожа на пропаганду здорового образа жизни со стороны медиков, обе они полезны для благополучия человека, но при этом остаются научными в своем подходе.

Существует движение в биологии сохранения, предполагающее, что новая форма лидерства необходима для мобилизации биологии сохранения в более эффективную дисциплину, способную довести до общества в целом весь масштаб проблемы. Движение предлагает адаптивный подход к лидерству, который параллелен подходу адаптивного управления . Эта концепция основана на новой философии или теории лидерства, уходящей от исторических представлений о власти, авторитете и господстве. Адаптивное природоохранное лидерство является рефлексивным и более справедливым, поскольку оно применимо к любому члену общества, который может мобилизовать других к значимым изменениям, используя вдохновляющие, целеустремленные и коллегиальные методы коммуникации. Программы адаптивного лидерства и наставничества в области охраны природы реализуются биологами-экологами через такие организации, как Программа лидерства Альдо Леопольда.

Подходы

Сохранение может быть классифицировано как сохранение in-situ , которое защищает исчезающий вид в его естественной среде обитания , или сохранение ex-situ , которое происходит за пределами естественной среды обитания. Сохранение in-situ включает защиту или восстановление среды обитания. С другой стороны, сохранение ex-situ включает защиту за пределами естественной среды обитания организма, например, в резервациях или в генных банках, в обстоятельствах, когда жизнеспособные популяции могут отсутствовать в естественной среде обитания.

Также может использоваться невмешательство, которое называется методом сохранения . Защитники природы выступают за то, чтобы дать природным территориям и видам охраняемое существование, которое предотвратит вмешательство людей. В этом отношении защитники природы отличаются от защитников в социальном измерении, поскольку природоохранная биология вовлекает общество и ищет справедливые решения как для общества, так и для экосистем. Некоторые защитники природы подчеркивают потенциал биоразнообразия в мире без людей.

Этика и ценности

Биологи-экологи - междисциплинарные исследователи, придерживающиеся этических норм в биологических и социальных науках. Чан заявляет, что защитники природы должны защищать биоразнообразие и могут делать это с научной этикой, не продвигая одновременную пропаганду против других конкурирующих ценностей.

Защитника природы может вдохновить этика сохранения ресурсов , которая стремится определить, какие меры принесут «наибольшую пользу наибольшему количеству людей в течение долгого времени». Напротив, некоторые природоохранные биологи утверждают, что природа обладает внутренней ценностью, которая не зависит от антропоцентрической полезности или утилитаризма . Внутренняя ценность означает, что ген или вид должны быть оценены, потому что они полезны для экосистем, которые они поддерживают. Альдо Леопольд был классическим мыслителем и писателем по такой этике сохранения, чья философия, этика и труды до сих пор ценятся и пересматриваются современными биологами-экологами.

Приоритеты сохранения

Изображение круговой диаграммы, показывающее относительное представление биомассы в тропическом лесу через сводку восприятий детей по рисункам и произведениям искусства (слева), через научную оценку фактической биомассы (в центре) и путем измерения биоразнообразия (справа). Обратите внимание, что биомасса социальных насекомых (в центре) намного превышает количество видов (справа).

Международный союз охраны природы (МСОП) организовал глобальный ассортимент ученых и научно - исследовательских станций по всей планете , чтобы контролировать изменения состояния природы в стремлении решить экстинкции кризиса. МСОП ежегодно предоставляет обновленную информацию о статусе сохранения видов в своем Красном списке. Красный список МСОП выступает в качестве международного инструмента сохранения для определения тех видов , наиболее нуждающихся внимания сохранения и обеспечения глобального индекса о состоянии биоразнообразия. Однако ученые-природоохранители отмечают не только резкие темпы исчезновения видов, но и то, что шестое массовое вымирание - это кризис биоразнообразия, требующий гораздо больше действий, чем приоритетное внимание к редким , эндемичным или исчезающим видам . Обеспокоенность утратой биоразнообразия охватывает более широкий мандат на сохранение, который рассматривает экологические процессы , такие как миграция, и целостное исследование биоразнообразия на уровнях, выходящих за рамки видов, включая генетическое, популяционное и экосистемное разнообразие. Обширные, систематические и быстрые темпы утраты биоразнообразия угрожают устойчивому благополучию человечества, ограничивая предложение экосистемных услуг, которые в противном случае регенерируются сложной и развивающейся целостной сетью генетического и экосистемного разнообразия. Хотя статус сохранения видов широко используется в управлении сохранением, некоторые ученые подчеркивают, что именно обычные виды являются основным источником эксплуатации и изменения среды обитания человечеством. Более того, обычные виды часто недооцениваются, несмотря на их роль в качестве основного источника экосистемных услуг.

В то время как большинство представителей природоохранного сообщества «подчеркивают важность» сохранения биоразнообразия , ведутся споры о том, как расставить приоритеты для генов, видов или экосистем, которые все являются компонентами биоразнообразия (например, Bowen, 1999). В то время как преобладающий подход на сегодняшний день заключался в том, чтобы сосредоточить усилия на вымирающих видах путем сохранения горячих точек биоразнообразия , некоторые ученые (например) и природоохранные организации, такие как Nature Conservancy , утверждают, что инвестирование более рентабельно, логично и социально целесообразно. в холодных пятнах биоразнообразия . Они утверждают, что затраты на обнаружение, наименование и картирование распространения каждого вида - это неразумное мероприятие по сохранению. Они считают, что лучше понять значение экологической роли видов.

Горячие точки биоразнообразия и холодные точки - это способ признать, что пространственная концентрация генов, видов и экосистем неравномерно распределена на поверхности Земли. Например, «... 44% всех видов сосудистых растений и 35% всех видов в четырех группах позвоночных обитают в 25 горячих точках, составляющих лишь 1,4% поверхности суши Земли».

Те, кто выступает за установление приоритетов в отношении холодных пятен, указывают на то, что есть и другие меры, которые следует учитывать помимо биоразнообразия. Они отмечают, что акцент на горячих точках преуменьшает важность социальных и экологических связей с обширными областями экосистем Земли, где преобладает биомасса , а не биоразнообразие. По оценкам, 36% поверхности Земли, на которой обитает 38,9% позвоночных в мире, не имеет эндемичных видов, чтобы считаться очагом биоразнообразия. Более того, меры показывают, что максимальная защита биоразнообразия не лучше охвата экосистемных услуг, чем нацеливание на случайно выбранные регионы. Биоразнообразие на уровне популяций (в основном в холодных пятнах) исчезает в десять раз быстрее, чем на уровне видов. Уровень важности решения проблемы биомассы и эндемизма как проблемы природоохранной биологии подчеркивается в литературе, в которой измеряется уровень угрозы глобальным запасам углерода в экосистемах, которые не обязательно находятся в районах эндемизма. Приоритетный подход к горячим точкам не потребовал бы столь больших инвестиций в таких местах, как степи , Серенгети , Арктика или тайга . Эти районы способствуют обилию биоразнообразия на уровне популяций (не видов) и экосистемных услуг , включая культурную ценность и круговорот питательных веществ на планете .

Extinction Extinction Extinct in the Wild Critically Endangered Endangered species Vulnerable species Near Threatened Threatened species Least Concern Least ConcernСтатусы сохранения МСОП

Резюме 2006 Красного списка МСОП категории

Сторонники подхода «горячих точек» указывают на то, что виды являются незаменимыми компонентами глобальной экосистемы, они сосредоточены в местах, которым угрожает наибольшая опасность, и поэтому должны получить максимальную стратегическую защиту. Категории Красного списка МСОП, которые появляются в статьях о видах в Википедии, являются примером подхода к сохранению горячих точек в действии; виды, которые не являются редкими или эндемичными, считаются наименее опасными, а их статьи в Википедии, как правило, получают низкую оценку по шкале важности. Это подход «горячих точек», потому что приоритет установлен на уровне целевых видов, а не на уровне популяции или биомассы. Богатство видов и генетическое биоразнообразие способствует стабильности экосистем, экосистемным процессам, эволюционной приспособляемости и биомассе и порождает их . Обе стороны, однако, согласны с тем, что сохранение биоразнообразия необходимо для снижения скорости исчезновения и выявления внутренней ценности природы; обсуждение ведется о том, как наиболее экономичным способом расставить приоритеты в ограниченных природоохранных ресурсах.

Экономические ценности и природный капитал

Пустыня Тадрарт Акакус на западе Ливии , часть Сахары

Биологи-природоохранные биологи начали сотрудничать с ведущими мировыми экономистами, чтобы определить, как измерить богатство и услуги природы и сделать эти ценности очевидными в сделках на глобальном рынке . Эта система учета называется естественным капиталом и, например, будет регистрировать стоимость экосистемы до того, как она будет очищена, чтобы освободить место для развития. WWF публикует Living Planet Report и обеспечивает глобальный индекс биоразнообразия путем мониторинга около 5000 населения в 1686 видах позвоночных животных (млекопитающие, птицы, рыбы, рептилии и амфибии) и отчет о тенденциях в такой же способе , что фондовый рынок отслеживается.

Этот метод измерения глобальной экономической выгоды от природы был одобрен лидерами G8 + 5 и Европейской комиссией . Природа поддерживает многие экосистемные услуги , приносящие пользу человечеству. Многие из экосистемных услуг Земли являются общественными благами, не имеющими рынка и, следовательно, не имеющими цены или ценности . Когда фондовый рынок регистрирует финансовый кризис, трейдеры с Уолл-стрит не занимаются торговлей акциями большей части живого природного капитала планеты, хранящегося в экосистемах. Нет естественного фондового рынка с инвестиционными портфелями в морских коньков, амфибий, насекомых и других существ, которые обеспечивают устойчивое предложение экосистемных услуг, представляющих ценность для общества. Экологический след общества превысил пределы биорегенерационной способности экосистем планеты примерно на 30 процентов, что составляет такой же процент популяций позвоночных, которые зарегистрировали сокращение с 1970 по 2005 год.

Экологический кредитный кризис - это глобальная проблема. Отчет « Живая планета» за 2008 год сообщает нам, что более трех четвертей людей в мире живут в странах, являющихся экологическими должниками - их национальное потребление превышает биоемкость их страны. Таким образом, большинство из нас поддерживает свой нынешний образ жизни и наш экономический рост, опираясь (и все больше переоценивая) экологический капитал других частей мира.

Отчет WWF о живой планете

Присущее натуральное хозяйство играет важную роль в поддержании человечества, включая регулирование глобальной атмосферной химии , опыление сельскохозяйственных культур , борьбу с вредителями , ездой на велосипеде почвы питательных веществ , очищая наше водоснабжение , поставки лекарственных средств и пользы для здоровья, а также не поддающегося количественного измерения качества улучшения жизни. Существует взаимосвязь, корреляция между рынками и природным капиталом , а также неравенством социальных доходов и утратой биоразнообразия. Это означает, что темпы утраты биоразнообразия выше в тех местах, где неравенство богатства наиболее велико.

Хотя прямого рыночного сравнения природного капитала , вероятно, недостаточно с точки зрения человеческой ценности , один показатель экосистемных услуг предполагает, что вклад составляет триллионы долларов в год. Например, один сегмент североамериканских лесов оценивается в 250 миллиардов долларов в год; в качестве другого примера, опыление медоносными пчелами, по оценкам, приносит от 10 до 18 миллиардов долларов ежегодно. Стоимость экосистемных услуг на одном острове Новой Зеландии была оценена как ВВП этого региона. Это планетарное богатство теряется с невероятной скоростью, поскольку потребности человеческого общества превышают биорегенерирующую способность Земли. Хотя биоразнообразие и экосистемы устойчивы, опасность их утраты заключается в том, что люди не могут воссоздать многие функции экосистем с помощью технологических инноваций .

Концепции стратегических видов

Краеугольные камни

Некоторые виды, называемые ключевыми видами, образуют центральный поддерживающий центр, уникальный для их экосистемы. Утрата такого вида приводит к коллапсу функции экосистемы, а также к потере сосуществующих видов. Краеугольные виды обычно являются хищниками из-за их способности контролировать популяцию добычи в своей экосистеме. Важность ключевого вида была продемонстрирована исчезновением морской коровы Стеллера ( Hydrodamalis gigas ) из-за ее взаимодействия с каланами , морскими ежами и водорослями . Грядки водорослей растут и образуют питомники на мелководье, чтобы укрыть существ, поддерживающих пищевую цепочку . Морские ежи питаются водорослями, а каланы - морскими ежами. В связи с быстрым сокращением численности каланов из-за чрезмерной охоты , популяции морских ежей беспрепятственно паслись на дне водорослей, и экосистема рухнула. Оставленные незамеченными, ежи уничтожили мелководные сообщества водорослей, которые поддерживали диету морских коров Стеллера, и ускорили их вымирание. Морская выдра считалась краеугольным камнем, потому что сосуществование многих экологических ассоциаций в зарослях водорослей зависело от выдры для их выживания. Однако позже это было поставлено под сомнение Терви и Рисли, которые показали, что одна только охота привела бы к исчезновению морской коровы Стеллера.

Индикаторные виды

An индикаторных видов имеют узкий набор экологических требований, поэтому они становятся полезными объектами для наблюдения за здоровье экосистемы. Некоторые животные, такие как земноводные с их полупроницаемой кожей и связями с водно-болотными угодьями , обладают острой чувствительностью к экологическому ущербу и, таким образом, могут служить канарейкой шахтера . Виды-индикаторы подвергаются мониторингу с целью выявления ухудшения состояния окружающей среды в результате загрязнения или какой-либо другой связи с непосредственной деятельностью человека. Мониторинг индикаторного вида - это мера для определения наличия значительного воздействия на окружающую среду, которое может служить для консультирования или изменения практики, например, с помощью различных обработок и сценариев управления лесным хозяйством , или для измерения степени вреда, который пестицид может нанести окружающей среде. здоровье экосистемы.

Государственные регулирующие органы, консультанты или неправительственные организации регулярно отслеживают виды индикаторов, однако существуют ограничения вкупе со многими практическими соображениями, которые необходимо соблюдать для того, чтобы этот подход был эффективным. Обычно рекомендуется отслеживать несколько индикаторов (гены, популяции, виды, сообщества и ландшафт) для эффективного измерения природоохранной деятельности, которое предотвращает нанесение вреда сложной и часто непредсказуемой реакции со стороны динамики экосистемы (Noss, 1997).

Зонтичные и флагманские виды

Примером зонтичных видов является бабочка-монарх из-за ее длительных миграций и эстетической ценности. Монарх мигрирует через Северную Америку, покрывая несколько экосистем, поэтому для существования ему требуется большая территория. Любая защита, предоставляемая бабочке-монарху, в то же время охватывает многие другие виды и среды обитания. Зонтичные виды часто используются в качестве флагманских видов , таких как гигантская панда , синий кит , тигр , горная горилла и бабочка-монарх, которые привлекают внимание общественности и привлекают поддержку мер по сохранению. Однако, как это ни парадоксально, природоохранная предвзятость в отношении флагманских видов иногда угрожает другим видам, вызывающим наибольшую озабоченность.

Контекст и тенденции

Биологи-заповедники изучают тенденции и процессы от палеонтологического прошлого до экологического настоящего, поскольку они получают понимание контекста, связанного с исчезновением видов . Принято считать, что в истории Земли было пять крупных глобальных массовых вымираний. К ним относятся: спазмы вымирания в ордовикском (440 млн лет назад ), девонском (370 млн лет назад), пермско-триасовом (245 млн лет назад), триасовом-юрском (200 млн лет назад) и мелово-палеогеновом периодах вымирания (66 млн лет назад). В течение последних 10 000 лет влияние человека на экосистемы Земли было настолько обширным, что ученым трудно оценить количество утраченных видов; иными словами, темпы обезлесения , разрушения рифов , осушения водно-болотных угодий и других действий человека происходят намного быстрее, чем оценка видов человеком. Последний Living Planet Report на Всемирный фонд дикой природы считает , что мы превысили био-регенеративная способность планеты, требуя 1,6 Земель , чтобы поддержать требования , предъявляемые к нашим природным ресурсам.

Голоценовое вымирание

Художественное изображение, показывающее относительную важность животных в тропическом лесу посредством обобщения (а) восприятия ребенка по сравнению с (б) научной оценкой важности. Размер животного показывает его важность. В мысленном образе ребенка большое значение имеют большие кошки, птицы, бабочки, а затем и рептилии, а не фактическое преобладание социальных насекомых (таких как муравьи).

Биологи-экологи имеют дело и опубликовали свидетельства со всех уголков планеты, указывающие на то, что человечество может быть причиной шестого и самого быстрого вымирания на планете . Было высказано предположение, что беспрецедентное количество видов вымирает в результате так называемого вымирания в голоцене . Скорость глобального вымирания может быть примерно в 1000 раз выше, чем скорость естественного фонового вымирания. По оценкам, две трети всех родов млекопитающих и половина всех видов млекопитающих весом не менее 44 килограммов (97 фунтов) вымерли за последние 50 000 лет. Глобальная оценка амфибий сообщает, что земноводные сокращаются в глобальном масштабе быстрее, чем любая другая группа позвоночных , при этом более 32% всех выживших видов находятся под угрозой исчезновения. Уцелевшие популяции постоянно сокращаются в 43% из тех, кто находится под угрозой. С середины 1980-х годов фактические темпы исчезновения превысили в 211 раз темпы, измеренные по летописи окаменелостей . Однако «Текущая скорость вымирания амфибий может составлять от 25 039 до 45 474 раз больше, чем фоновая скорость вымирания амфибий». Глобальная тенденция к вымиранию наблюдается у всех основных групп позвоночных, за которыми ведется наблюдение. Например, 23% всех млекопитающих и 12% всех птиц являются Красный Перечислено в Международный союз охраны природы (IUCN), это означает , что они тоже находятся под угрозой исчезновения. Несмотря на то, что вымирание является естественным, сокращение количества видов происходит с такой невероятной скоростью, что эволюция просто не может соответствовать, что приводит к величайшему непрерывному массовому вымиранию на Земле. Люди доминировали на планете, и наше высокое потребление ресурсов, наряду с производимым загрязнением, влияет на окружающую среду, в которой живут другие виды. Есть большое разнообразие видов, над защитой которых работают люди, например, гавайская ворона и техасский журавль. Люди также могут принимать меры по сохранению видов, отстаивая и голосуя за глобальную и национальную политику, направленную на улучшение климата, в соответствии с концепциями смягчения последствий изменения климата и восстановления климата . Океаны Земли требуют особого внимания, поскольку изменение климата продолжает изменять уровни pH, делая его непригодным для жизни организмов с раковинами, которые в результате растворяются.

Состояние океанов и рифов

Глобальные оценки коралловых рифов мира продолжают сообщать о резких и быстрых темпах сокращения. К 2000 году 27% мировых экосистем коралловых рифов фактически разрушились. Самый большой период спада пришелся на драматическое «обесцвечивание» в 1998 году, когда примерно 16% всех коралловых рифов в мире исчезли менее чем за год. Обесцвечивание кораллов вызывается сочетанием стрессов окружающей среды , включая повышение температуры и кислотности океана , что приводит как к высвобождению симбиотических водорослей, так и к гибели кораллов. Риск сокращения и исчезновения биоразнообразия коралловых рифов резко возрос за последние десять лет. Утрата коралловых рифов, которые, по прогнозам, исчезнут в следующем столетии, угрожает глобальному биоразнообразию, будет иметь огромные экономические последствия и поставит под угрозу продовольственную безопасность сотен миллионов людей. Биология сохранения играет важную роль в международных соглашениях, касающихся Мирового океана (и других вопросов, касающихся биоразнообразия ).

Эти прогнозы, несомненно, будут казаться чрезмерными, но трудно представить, как такие изменения не осуществятся без фундаментальных изменений в человеческом поведении.

Дж. Б. Джексон

Океаны находятся под угрозой закисления из-за повышения уровня CO 2 . Это наиболее серьезная угроза для обществ, в значительной степени зависящих от природных ресурсов океана . Беспокойство вызывает то, что большинство всех морских видов не смогут развиваться или акклиматизироваться в ответ на изменения химического состава океана.

Перспективы предотвращения массового вымирания кажутся маловероятными, когда, как сообщается, исчезнут «90% всех крупных (в среднем примерно ≥50 кг) тунцов, обитающих в открытом океане, американских морских котиков и акул». Учитывая научный обзор текущих тенденций, прогнозируется, что в океане будет мало выживших многоклеточных организмов, и только микробы останутся доминирующими в морских экосистемах .

Группы, кроме позвоночных

Серьезные опасения вызывают также таксономические группы, которые не получают такого же внимания со стороны общества и не привлекают средства, как позвоночные животные. К ним относятся грибные (включая виды, образующие лишайники ), беспозвоночные (особенно насекомые ) и растительные сообщества, в которых представлено подавляющее большинство биоразнообразия. В частности, сохранение грибов и насекомых имеют решающее значение для природоохранной биологии. Как микоризные симбионты, а также как разлагатели и переработчики грибов необходимы для устойчивости лесов. Значение насекомых для биосферы огромно, потому что по своему видовому богатству они превосходят все другие живые группы . Наибольшая часть биомассы на суше содержится в растениях, которые поддерживаются насекомыми. Этой огромной экологической ценности насекомых противостоит общество, которое часто негативно реагирует на этих эстетически «неприятных» существ.

Одна из проблем в мире насекомых, привлекшая внимание общественности, - это таинственный случай пропажи медоносных пчел ( Apis mellifera ). Медоносные пчелы оказывают незаменимые экологические услуги своим актом опыления, поддерживая огромное разнообразие сельскохозяйственных культур. Мед и воск получили широкое распространение во всем мире. Внезапное исчезновение пчел, покидающих пустые ульи, или расстройство распада колонии (CCD) - не редкость. Однако за 16-месячный период с 2006 по 2007 год 29% из 577 пчеловодов в Соединенных Штатах сообщили о потерях CCD в 76% своих семей. Эта внезапная демографическая потеря численности пчел ложится тяжелым бременем на сельскохозяйственный сектор. Причина массового спада вызывает недоумение ученых. Вредители , пестициды и глобальное потепление рассматриваются как возможные причины.

Еще одним важным событием, связывающим природоохранную биологию с насекомыми, лесами и изменением климата, является эпидемия горного соснового жука ( Dendroctonus ponderosae ) в Британской Колумбии , Канада, который с 1999 года заразил 470 000 км 2 (180 000 квадратных миль) лесных угодий. План действий был подготовлен правительством Британской Колумбии для решения этой проблемы.

Это воздействие [ эпидемия соснового жука ] превратило лес из небольшого чистого поглотителя углерода в большой чистый источник углерода как во время, так и сразу после вспышки. В худший год последствия нашествия жуков в Британской Колумбии были эквивалентны 75% среднегодовых прямых выбросов лесных пожаров на всей территории Канады в 1959–1999 годах.

-  Курц и др .

Биология сохранения паразитов

Большая часть видов паразитов находится под угрозой исчезновения. Некоторые из них уничтожаются как вредители для людей или домашних животных; однако большинство из них безвредны. Угрозы включают сокращение или фрагментацию популяций хозяев или исчезновение видов хозяев.

Угрозы биоразнообразию

Сегодня существует множество угроз биоразнообразию. Акроним, который можно использовать для обозначения основных угроз современной HIPPO, означает потерю среды обитания, инвазивные виды, загрязнение, человеческое население и чрезмерный вылов. Основными угрозами биоразнообразию являются разрушение среды обитания (например, вырубка лесов , расширение сельского хозяйства , развитие городов ) и чрезмерная эксплуатация (например, торговля дикими животными ). Фрагментация среды обитания также создает проблемы, поскольку глобальная сеть охраняемых территорий покрывает лишь 11,5% поверхности Земли. Существенным следствием фрагментации и отсутствия связанных охраняемых территорий является сокращение миграции животных в глобальном масштабе. Учитывая, что миллиарды тонн биомассы ответственны за круговорот питательных веществ на Земле, сокращение миграции является серьезным вопросом для природоохранной биологии.

Человеческая деятельность прямо или косвенно связана почти со всеми аспектами нынешнего спазма вымирания.

Уэйк и Вреденбург

Однако деятельность человека не обязательно должна причинять непоправимый вред биосфере. При управлении сохранением и планировании биоразнообразия на всех уровнях, от генов до экосистем, есть примеры, когда люди устойчиво сосуществуют с природой. Даже при нынешних угрозах биоразнообразию есть способы улучшить текущее состояние и начать все сначала.

Многие угрозы биоразнообразию, включая болезни и изменение климата, достигают внутренних границ охраняемых территорий, что делает их «не столь защищенными» (например, Йеллоустонский национальный парк ). Например, изменение климата часто называют серьезной угрозой в этом отношении, поскольку существует обратная связь между исчезновением видов и выбросом углекислого газа в атмосферу . Экосистемы хранят и перерабатывают большое количество углерода, который регулирует глобальные условия. В настоящее время произошли серьезные климатические сдвиги, когда изменения температуры затрудняют выживание некоторых видов. В эффектах глобального потепления добавить катастрофическую угрозу к массовому вымиранию глобального биологического разнообразия. Защитники природы заявляют, что не все виды можно спасти, и они должны решить, какие их усилия следует использовать для защиты. Эта концепция известна как транспортная тележка. Угроза исчезновения оценивается в пределах от 15 до 37 процентов всех видов к 2050 году, или 50 процентов всех видов в течение следующих 50 лет. Текущие темпы вымирания сегодня в 100–100 000 раз быстрее, чем за последние несколько миллиардов лет.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

Научная литература
Учебники
Общая научная литература
Периодические издания
Учебные пособия
  • Уайт, Джеймс Эмери; Капур-Виджай, Промила (1992). Биология сохранения: учебное пособие по биологическому разнообразию и генетическим ресурсам . Лондон: Научный совет Содружества, Секретариат Содружества. ISBN 978-0-85092-392-6.

внешние ссылки