Способы сохранения и восстановления видового разнообразия. Для сохранения многообразия видов растений и животных люди создают

Сохранение биоразнообразия — дата, зачем, почему, причины, последствия, значение, влияние, вики — WikiWhat

Многие виды растений, грибов и животных стали редкими: состоят из нескольких малочисленных популяций, распростра­нённых на ограниченной территории. Некоторые виды находятся под угрозой исчезновения, их численность сократилась до критического уровня — это исчезаю­щие виды. Если факторы, вызвавшие сокращение чис­ленности, будут продолжать действовать, то сохране­ние таких видов маловероятно.

Собирая букеты первоцветов, разных видов гвоздик и колокольчиков, мы ли­шаем эти растения возможности дать плоды и семена. Заготавливая лекарственные рас­тения (зверобой, душицу, валериану), сборщики часто вырывают их с корнями, а не срезают часть побега. После таких хищнических заготовок попу­ляции растений могут не возобновиться.

Красные книги

Редкие и исчезающие виды нуждаются в охране, и их заносят в Красные книги. Включение вида в Красную книгу — сигнал о необходимости принятия срочных мер по его спасению.

Каждая страна, на территории которой обитает вид, включённый в Красную книгу, несёт ответствен­ность перед всем человечеством за его сохранение.

Из животных в Красную книгу Российской Федерации вошло 65 видов млекопитающих, 123 ви­да птиц, 21 вид пресмыкающих­ся, 8 видов земноводных, 42 ви­да рыб, 42 вида моллюсков, 95 ви­дов насекомых. Среди грибов также есть виды, нуждающиеся в охране, например подосиновик белый, синяк, каштановик и др. В Красную книгу России занесён белоплечий орлан, который встре­чается только на территории на­шей страны (Камчатка, Куриль­ские острова, Сахалин).

Банк геномов (криоконсервация)

Несмотря на принимаемые меры в настоящее время не представляется возможным сохранить отдельные исчезающие виды, поэтому предпринимаются попытки сохранить их гены.

Банк геномов создаётся путём хранения наследственной информации животных и растений в целости методом замораживания их семян, спор, половых и соматических клеток, а также тканей животных. Для этой цели используются методы их консервации — временного приостановления некоторых процессов. Самым эффективным среди них является метод замораживания — криоконсервации (замораживания при очень низкой температуре).

Банк генов (введение в бактериальную клетку)

В результате развития генетической инженерии появилась возможность выделения отдельных ценных генов исчезающих животных и растений, введения их в бактериальную клетку и создания таким путём банка генов.

Наследственную информацию, сохраняемую в настоящее время в законсервированном виде или в виде банка генов, можно впослед­ствии размножить (клонировать) и использовать для восстановления этих видов.

Охраняемые природные территории

см. Особо охраняемые природные территории

Наи­большую опасность для разных видов растений, жи­вотных и грибов представляет утрата их природных мест обитания. Поэтому сохранить и умножить видовое разнообразие можно только при условии сохранения ес­тественных экосистем. Эту задачу можно решить путём создания охраняемых природных территорий, преж­де всего заповедников. Территории заповедников — эталоны нетронутой дикой природы.

Особая роль отводится биосферным заповедникам. Они были созданы в 1974 г. по решению Организа­ции Объединённых Наций. Их цель — проследить, как меняется дикая природа под влиянием хозяй­ственной деятельности человека, и прогнозировать ве­роятные изменения природы в будущем. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Всемирная сеть биосферных заповедников охва­тывает все основные природные зоны. В России ор­ганизовано 39 биосферных заповедников, среди них лесной — Окский, лесостепной — Воронежский, степной — Центрально-Чернозёмный, горный — Кав­казский и др.

Заповедники играют огромную роль в спасении редких видов. К моменту организации Воро­нежского заповедника на его тер­ритории оставалось лишь не­сколько пар бобров. Через 50 лет бобров развелось так много, что их расселяли в другие районы. Когда был создан Баргузинский заповедник, там обитало не бо­лее 30 соболей. Через 15 лет заповедного режима соболи распространились по всему За­байкалью.

Борьба с лесными пожарами

Среди мер по охране экосистемного разнообразия важное значение имеет борьба с лесными пожарами. Пожар частично или полностью уничтожает лесное сообщество. Основная причина — незатушенные кост­ры, брошенные окурки, поджог сухой травы. С целью борьбы с пожарами создают противопожарные поло­сы, рвы, проводят чистку лесосек. Для ликвидации пожаров используют авиационные бригады, а иногда и воинские части. Будьте осторожны в лесу! От каж­дого из нас зависит его жизнь.

Картинки (фото, рисунки)

• 6.4. Виды, занесённые в Красную книгу Российской Федерации: а) зубр; б) амурский тигр; в) чёрный аист; г) венерин башмачок

• 6.5. Лошадь Пржевальского живёт только в зоопарках

• Какие меры способствуют сохроняют видового разнообразия в алатырском районе

• Современные лабораторные методы сохранения генофонда

• Способы сохранения видов

• Способы и методы сохранения видового разнообразия городской фауны.

• Причины создания заповедников

• Какие меры принимаются по охране видов и экосистем?

• Зачем создают Красные книги?

• Какие охраняемые растения, животные и грибы вам извест­ны?

• Зачем создаются заповедники?

• В чём заключается роль био­сферных заповедников?

• Какие меры по охране лесов от пожаров следует предприни­мать?

• Какие вы знаете меры предупреждения исчезновения видов?

• Назовите пути охраны редких и исчезающих видов.

• Укажите современные методы сохранения генофонда.

• Каково значение создания банка генов и ге­номов?

wikiwhat.ru

Сохранение разнообразия видов | Социальная сеть работников образования

Слайд 1

Слайд 2

Что такое видовое разнообразие? Разнообразие живых организмов: животных, растений, грибов, лишайников и микробов.

Слайд 3

Значение видового разнообразия Каждый вид адаптировался к своей экологической нише, характеризуемой определенными чертами (например, диапазоном температур, особенности пищи или интенсивность света), что позволяет разным видам размножаться и на одном и том же участке поддерживать численность своих популяций. Обитая в экосистеме, виды взаимодействуют с окружающей средой и при этом выполняют определенные функции. Утрата одного вида не проходит бесследно для других видов и даже может привести всю систему к дисбалансу. В результате такого дисбаланса, некоторые функции системы могут осуществляться намного хуже или даже прекратить осуществляться совсем. Когда виды исчезают из природы полностью, их функции в глобальной биосфере также утрачиваются навсегда.

Слайд 4

Причины вымирания животного и растительного мира Издавна человек распахивал землю и рубил леса, пас скот и строил города. Всё это было необходимо, но все это влияло на природу.

Слайд 5

Люди, конечно, не понимали, что они рубят сук, на котором сидят. Причин оскудения животного и растительного мира много. Вырубка лесов, распашка залежных земель. Сейчас, леса - богатство любого государства, и поэтому во многих странах ведутся постоянные работы по лесовосстановлению. Но так или иначе, животный, как и растительный, мир под натиском человека начал скудеть.

Слайд 6

Организация охраны фауны и флоры строится по двум основным направлениям – заповедывание и сохранение в процессе использования. Оба направления необходимы и дополняют друг друга. Сегодня в России существует четыре формы охраняемых территорий: Меры по охране животных и растений .

Слайд 7

1 .Заповедник – это такие территории, на которых полностью запрещена любая хозяйственная деятельность: рубка лесов, сенокошение, сбор грибов и ягод, охота, рыбная ловля.

Слайд 8

2. Национальный парк- вторая по значению категория охраняемых природных территорий. Основное отличие национальных парков от заповедников – это то, что в парках есть зоны, которые могут посещать люди и где приветствуется экологический туризм.

Слайд 9

з. Заказник- участки, в пределах которых (постоянно или временно) запрещены отдельные виды и формы хозяйственной деятельности для обеспечения охраны одного или многих видов живых существ. ЗАКАЗНИК МАЙСКОЕ УТРО ЗАКАЗНИК МАНУЙЛОВСКИЙ

Слайд 10

Чановский заказник

Слайд 11

4. Памятник культуры – охраняемая природная территория, на которой расположен редкий или достопримечательный объект живой или неживой природы. БАРСУКОВСКАЯ ПЕЩЕРА Памятник природы Новосибирской области

Слайд 12

Памятник природы «Улантова гора». Находится в Тогучинском районе

Слайд 13

«Бердские скалы»

Слайд 14

«Каменистая степь» у села Новососедово.

Слайд 15

Красная книга Красная книга – список животных или растений, находящихся под угрозой исчезновения. В Красной книге дается описание вида, его численность, распространение, а также указаны меры по его спасению и сохранению. Международную Красную книгу ведет Международный союз охраны природы.

Слайд 16

В Красную книгу НСО занесены : млекопитающие - 10 видов; -птицы - 77 видов; -рептилии - 1 вид; -рыбы - 9 видов; -малощетинковые кольчецы - 2 вида; -насекомые - 58 видов; - 106 видов покрытосеменных; - 2 голосеменных; - 9 папоротникообразных; - 1 вид плауновидных и 1 хвощевидных; В Красной книге также помещены описания редких видов мхов (21), лишайников (17), грибов (22).

Слайд 17

Редкие исчезающие виды Северного района. Гагара чернозобая Щитовик гребенчатый Лунь луговой

Слайд 18

Сова ястребиная Неясыть длиннохвостая Неясыть бородатая

Слайд 19

Охрана территории и охрана животных и растений мира. Особо охраняемые территории России призваны, прежде всего, охранять биологическое разнообразие страны. Особенно актуальна эта задача сейчас, когда охрана природы существенно ослаблена. В заповедниках ситуация несколько лучше, хотя и здесь имеются проблемы, связанные в том числе и с оттоком кадров.

Слайд 20

Службами охраны заповедников регистрировались следующие виды нарушений режима: незаконное пребывание (проезд, прохождение, стоянка транспорта) на территории заповедника (31%), рыболовное браконьерство (29%), охотничье браконьерство (13%), незаконный сбор дикорастущих растений (12%), самовольные порубки (6%), загрязнение (2%), незаконное сенокошение и выпас скота (2%), нарушения Правил пожарной безопасности в лесах (2%), нарушения заповедного режима самолетами и вертолетами (1%), самовольный захват земли, незаконное строительство (менее, чем по 1 %). Таким образом, почти три четверти нарушений режима охраны приходится на незаконное пребывание и браконьерство.

Слайд 21

В связи с ухудшением экологии становится невозможным восстановление редких, исчезающих видов животных и растений. Особое влияние на окружающую среду, в которой сосредоточены исчезающие виды, оказывает человеческий фактор. Вырубка лесов, пожары, браконьерство, загрязнение, незаконный сбор дикорастущих растений. На сегодняшний день существующие меры по защите редких видов примитивны. Если человечество не начнет принимать радикальные меры, то через некоторое время может исчезнуть весь животный и растительный мир, и последует разрушение биосферы.

Слайд 22

Берегите животный и растительный мир!

nsportal.ru

Сохранение многообразия видов - путеводитель

Сохранение многообразия видов

Понятие биологического разнообразия включает в себя все виды растений, животных и микроорганизмов, а также экосистемы, составной частью которых они являются. Этот термин охватывает разную степень природного разнообразия, включая как число видов, так и частоту их встречаемости.

Поддержание биологического разнообразия видов растений и животных на нашей планете важно как для современной жизни людей, так и для будущих поколений. По разным оценкам экспертов общее число видов растений, животных и микроорганизмов на Земле составляет от 5 до 30 млн. Из этого количества описаны и имеют видовое название около 2 млн. Известно, что большинство видов находится в тропиках, причем многие еще не описаны.

Вся история человечества связана с использованием растений, животных и микроорганизмов для обеспечения нормальных условий своего существования, однако использует оно в своих целях лишь несколько тысяч видов. Так, наши культурные растения, которые насчитывают всего 150 видов, находят широкое применение как источник пищи, и лишь 5000 видов из общего числа 265–000 когда-либо возделывались человеком. Мы еще недостаточно знаем о полезных свойствах растений и животных, которые могли бы найти применение в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях нашей экономики. Вероятно, лишь на начальных этапах находится использование микроорганизмов.

Широкое использование человеком фауны началось с промысла крупных млекопитающих, рыб и птиц. Развитие земледелия привело к сокращению лесов. Одним из результатов такого хозяйствования стало снижение биологического разнообразия. В настоящее время серьезные опасения вызывает стремительное сокращение числа видов на Земле, особенно в последние годы. Потеря биологического разнообразия — это и потеря ценного генофонда, и потеря устойчивости экосистем. Быстрое сокращение разнообразия на уровне видов и экосистем (особенно тропических экосистем) по мнению экспертов, может привести к такой ситуации, когда в ближайшие 20–30 лет мы можем потерять около 1 млн видов. Это означает, что каждый день мы будем терять до 100 видов. Если же судить об утере видов с точки зрения генной инженерии, принимая во внимание, что каждая форма жизни уникальна, то вымирание лишь одного дикого вида означает безвозвратную потерю от 1 000 до 10 000 генов с неизвестными потенциальными свойствами.

В настоящее время нет такой экосистемы, которая бы в той или иной мере не испытывала мощное воздействие результатов хозяйственной деятельности человека, что в конечном итоге приводит к перестройке в видовом составе сообществ или к выпадению отдельных видов, однако связь разнообразия и устойчивости экосистем вряд ли укладывается в простую формулу «чем больше, тем лучше». Сообщества тропических лесов или коралловых рифов с их колоссальным видовым разнообразием более устойчивы к колебаниям численности их аборигенных обитателей, чем сообщества более высоких широт, но они менее устойчивы к нарушениям поступающим извне, в том числе и к антропогенным воздействиям. Потеря биологического разнообразия имеет серьёзные научные, эстетические и моральные аспекты.

Заповедник. Фото: Natalia V

Нарушения в разнообразии видов неизбежно приводит к нарушениям в структуре сообществ и к разрушению целых экосистем и, в конечном итоге, могут привести к экологическим катастрофам. Известно, что в нашей стране под угрозой исчезновения находятся экосистемы степей и экосистема Аральского моря, в критическом состоянии находятся озера Байкал и Севан, Балтийское и Каспийское моря, а также северные районы нашей страны в зоне их интенсивного освоения. Во всем мире идет процесс наступления пустынь и сокращения тропических лесов, а именно в тропиках находится больше всего видов. Все это вызывает естественную тревогу.

Сохранение биологического разнообразия — это не только сохранение экосистемы, но, самое главное, это сохранение тех условий природной среды, в которой возможна нормальная жизнь и деятельность человека.

Для обнаружения, систематизации и сохранения биологического разнообразия необходимо подготовить новое поколение специалистов по биологии сохранения и уделить приоритетное внимание музеям, университетам, природоохранным организациям и другим структурам, работающим в этой области. Такая ориентация потребует значительного сдвига в существующем политическом и социальном мышлении. Правительства и люди во всем мире должны понимать, что биологическое разнообразие исключительно ценно для существования человека. Конечно, перемены смогут произойти, если мы поймем, что продолжая разрушать биологические сообщества, мы действительно теряем нечто ценное.

Очевидно что наиболее целесообразно сохранение достаточно больших, богатых видами экосистем, в составе которых сохранятся и все входящие в них виды. Это — генеральная линия в борьбе за сохранение видового разнообразия жизни — создание территорий, на которых частично или полностью запрещается хозяйственная деятельность, а присутствие людей ограничивается штатом охраны и исследователей. Такие территории называют заповедниками. Возможны более «мягкие» формы охраны, при которых разрешаются одни формы деятельности, например сельское хозяйство, и запрещаются другие — охота, рыбная ловля, лесозаготовки. Такие территории с ограниченным хозяйственным использованием называют заказниками. В мире существует достаточное разнообразие форм охраны природных комплексов, но только заповедники со строгим режимом охраны являются истинными резерватами видов дикой природы.

По расчетам, сделанным разными авторами, остановить катастрофическое вымирание видов, создавая новые заповедники, можно, если полностью изъять из хозяйственного использования и перевести на режим строгой охраны от 30 до 40% территории суши.

Конечно, заповедники должны охватывать все почвенно-климатические зоны и создаваться прежде всего в наиболее населенных странах и регионах, где природа испытывает особенно сильное давление цивилизации и где особенно велико число видов, находящихся под угрозой. Очевидно, что в ближайшие десятилетия человечество еще не сумеет «поделить» Землю с дикой природой и необходимые площади не удастся сделать заповедными.

Еще одна возможность сохранения редких видов заключается в увеличении числа зоопарков и ботанических садов, разведении исчезающих видов в условиях неволи с последующим возвращением размножившегося вида в природную среду. Есть много примеров успешного сохранения отдельных видов таким способом. Например, европейский зубр, к началу 30-х годов сохранившийся только в неволе, был успешно размножен в заповедниках при полувольном содержании и затем выпущен в природу. При этом, поскольку для восстановления вида использовали скрещивание с близким видом — американским бизоном, было получено достаточное количество «нечистокровных» зубров, составивших основу стада зубров Кавказского заповедника. «Чистокровные» зубры живут теперь в Беловежской Пуще, Окском и Приокско-Террасном заповедниках. Их численность превысила критическую, хотя генетические последствия этапа, на котором неизбежным было близкородственное скрещивание, все еще обнаруживаются, и это требует продолжения селекционной работы.

Уссурийский тигр. Фото: Jean

«Последняя линия обороны» в борьбе с уменьшением видового разнообразия жизни на Земле — генетические криобанки, создание которых только начинается. Еще в начале XX века, вскоре после того, как в технике научились получать сжиженные газы с очень низкими температурами кипения, было обнаружено, что многие семена растений и даже некоторые животные, такие как тихоходки, приспособленные к высушиванию, не теряют жизнеспособности после замораживания в жидком азоте при температуре -196 градусов. Возникла новая отрасль биологии, которая исследует воздействие на живые клетки, ткани и организмы низких и сверхнизких температур, — криобиология. Выяснилось, что главной причиной гибели клеток при замораживании оказывается разрушение клеточных структур растущими в клеточных и межклеточных жидкостях кристалликами льда. Были найдены естественные и искусственные криопротекторы — вещества, влияющие на кристаллообразование льда в цитоплазме и предотвращающие таким образом образование крупных кристаллов, разрушающих клеточные структуры.

При достаточно бережном отношении к диким животным многие из них оказываются способными жить рядом с человеком. Например, один из лучших пернатых певцов наших лесов, черный дрозд, у нас еще живущий в наиболее глухих, мало посещаемых людьми лесах, во многих странах Европы уже стал типичной птицей городских парков. Бобры в Канаде в последние годы стали охотно селиться на речках вблизи городов, где запрещена охота.Разработка норм и принципов землепользования, при которых оптимально сочетаются интересы хозяйственного использования земель и сохранения видового разнообразия исходных ландшафтных комплексов различных территорий — одна из важнейших задач, решение которых необходимо для обеспечения благополучного будущего людей на Земле и в каждой стране.

Рекомендуем ознакомится: http://biofile.ru

worldunique.ru

Способы сохранения и восстановления видового разнообразия

Возрастание масштабов практически неуправляемого разрушения природных комплексов, местообитаний видов растений и животных ведет, как мы это уже обсуждали, к снижению численности все большего числа видов до критического уровня, обрекая их на исчезновение. Количество известных науке видов высших растений превышает 600 тысяч, а животных — 2 миллиона. Общее количество видов животных, по расчетам на основе специальных экспериментов с частотой встречаемости новых видов, составляет, по-видимому, не менее 10, а может быть и 30 миллионов. При этом значительная, если не большая, часть видов таких многочисленных и разнообразных классов, как круглые черви, паукообразные и насекомые, особенно обитатели все еще недостаточно изученных тропических лесов, до сих пор не описаны и остаются неизвестными науке. Поэтому речь идет о необходимости предотвращения вымирания сотен тысяч и миллионов видов.

Очевидно что наиболее целесообразно сохранение достаточно больших, богатых видами экосистем, в составе которых сохранятся и все входящие в них виды. Это — генеральная линия в борьбе за сохранение видового разнообразия жизни — создание территорий, на которых частично или полностью запрещается хозяйственная деятельность, а присутствие людей ограничивается штатом охраны и исследователей. Такие территории называют заповедниками. Возможны более «мягкие» формы охраны, при которых разрешаются одни формы деятельности, например сельское хозяйство, и запрещаются другие — охота, рыбная ловля, лесозаготовки. Такие территории с ограниченным хозяйственным использованием называют заказниками. В мире существует достаточное разнообразие форм охраны природных комплексов, но только заповедники со строгим режимом охраны являются истинными резерватами видов дикой природы.

По расчетам, сделанным разными авторами, остановить катастрофическое вымирание видов, создавая новые заповедники, можно, если полностью изъять из хозяйственного использования и перевести на режим строгой охраны от 30 до 40% территории суши.

Конечно, заповедники должны охватывать все почвенно-климатические зоны и создаваться прежде всего в наиболее населенных странах и регионах, где природа испытывает особенно сильное давление цивилизации и где особенно велико число видов, находящихся под угрозой. Очевидно, что в ближайшие десятилетия человечество еще не сумеет «поделить» Землю с дикой природой и необходимые площади не удастся сделать заповедными.

Еще одна возможность сохранения редких видов заключается в увеличении числа зоопарков и ботанических садов, разведении исчезающих видов в условиях неволи с последующим возвращением размножившегося вида в природную среду. Есть много примеров успешного сохранения отдельных видов таким способом. Например, европейский зубр, к началу 30-х годов сохранившийся только в неволе, был успешно размножен в заповедниках при полувольном содержании и затем выпущен в природу. При этом, поскольку для восстановления вида использовали скрещивание с близким видом — американским бизоном, было получено достаточное количество «нечистокровных» зубров, составивших основу стада зубров Кавказского заповедника. «Чистокровные» зубры живут теперь в Беловежской Пуще, Окском и Приокско-Террасном заповедниках. Их численность превысила критическую, хотя генетические последствия этапа, на котором неизбежным было близкородственное скрещивание, все еще обнаруживаются, и это требует продолжения селекционной работы.

Задача сохранения в неволе и размножения редких видов животных — главная в деятельности основанного Джералдом Даррелом зоопарка на острове Джерси. Ряд программ по размножению в неволе редких видов животных с задачей последующего их возвращения в природу реализуется как в отдельных странах, так и учеными нескольких стран на своей территории. Такова русско-американская программа «Стерх», работая по которой, русские и американские зоологи в ежегодных экспедициях в тундру, в места гнездования этих прекрасных редких птиц, белых журавлей, собирают яйца в гнездах, где их отложено по два, хотя стерхи выкармливают только одного птенца. Яйца затем доставляют в специальный журавлиный питомник Окского заповедника, где в инкубаторе выводят птенцов, затем их выкармливают с тем, чтобы создать в питомнике размножающуюся полувольную популяцию и тем самым сохранить вид с перспективой его возвращения в природу.

Такая работа по каждому виду требует больших трудовых и финансовых затрат, поэтому программами спасения охватывается очень небольшое число видов, обычно крупных, хорошо заметных и чем-то привлекательных или символичных для человека зверей и птиц. Но не только финансовые затруднения не позволяют рассчитывать на этот метод, как на основной для большого числа видов. Необходимо получение популяции, состоящей из сотен и даже тысяч особей — это нужно, чтобы при возвращении вида в природу его численность была выше минимальной, иначе вид сразу же снова попадет в категорию исчезающих. Это требует отведения под питомники значительных территорий, и тут возникает та же сложность, что с заповедниками. Возможность одновременной работы с очень ограниченным числом видов диктует необходимость иметь в каком-то количестве животных исчезающих видов под контролем, например в условиях содержания в зоопарке, чтобы в порядке очередности, устанавливаемой по многим признакам, вид за видом размножать в питомниках и возвращать в природу. Однако в малочисленной популяции вид может просуществовать лишь ограниченное, не более 10-20, число поколений.

Простая передержка в зоопарках нескольких пар, время от времени дающих немногочисленное потомство, не может решить проблему сохранения вида. Она просто продлевает «агонию вида», удерживая в течение нескольких поколений численность на уровне ниже критического, причем неизбежно возникающий инбридинг, или близкородственное скрещивание, ведет к накоплению генетических дефектов и снижает жизненность потомства. Широко практикуемый обмен производителями между зоопарками лишь продлевает срок «доживания» вида, и только интенсивное размножение в питомнике при полувольном содержании, как это было сделано с зубром, может дать виду шанс на выживание. Тем не менее эта деятельность, которой многие энтузиасты посвящают всю свою жизнь, совершенно необходима: пока живы хотя бы несколько представителей исчезающего вида, сохраняется надежда на то, что на их основе удастся восстановить вид.

Не контролируемый естественным отбором дрейф генов и отрицательные последствия инбридинга в той же мере, что животным в зоопарке, свойственны растениям в ботанических садах, если они там размножаются в течение нескольких поколений. Во всех случаях длительного содержания в малочисленных популяциях заметно обедняется резерв наследственной изменчивости вида, что может потребовать для каждого вида перед его возвращением в природу проводить специальную работу по увеличению генетического разнообразия.

Даже если, с учетом всех сложностей, связанных с сохранением видов в заповедниках, зоопарках, ботанических садах и специальных питомниках, вести эту работу с предельной интенсивностью, очевидно, она не сможет охватить тысячи видов, которые нужно сохранить, чтобы не потерять навсегда возможность восстановления оптимальной для человека природной среды. Кроме того, для возвращения вида в природу необходимое условие успеха — ликвидация причин, вызвавших роковое снижение его численности. В большинстве случаев, как мы уже знаем, эта причина — разрушение местообитаний. Следовательно, нужно пытаться сохранить возможность восстановления вида, обреченного на исчезновение, до тех пор, пока не сложатся условия для восстановления пригодных для этого вида местообитаний.

«Последняя линия обороны» в борьбе с уменьшением видового разнообразия жизни на Земле — генетические криобанки, создание которых только начинается. Еще в начале XX века, вскоре после того, как в технике научились получать сжиженные газы с очень низкими температурами кипения, было обнаружено, что многие семена растений и даже некоторые животные, такие как тихоходки, приспособленные к высушиванию, не теряют жизнеспособности после замораживания в жидком азоте при температуре -196 градусов. Возникла новая отрасль биологии, которая исследует воздействие на живые клетки, ткани и организмы низких и сверхнизких температур, — криобиология. Выяснилось, что главной причиной гибели клеток при замораживании оказывается разрушение клеточных структур растущими в клеточных и межклеточных жидкостях кристалликами льда. Были найдены естественные и искусственные криопротекто-ры — вещества, влияющие на кристаллообразование льда в цитоплазме и предотвращающие таким образом образование крупных кристаллов, разрушающих клеточные структуры.

С 1949 года криоконсервацию стали использовать на практике для сохранения семенной жидкости наиболее ценных быков-производителей и широкого использования метода искусственного оплодотворения коров для улучшения породных показателей стада. С 1980 года начались работы по применению метода криоконсервации для сохранения генетических материалов редких и исчезающих видов животных и растений. Теперь уже в генетических криобанках удается сохранять сперму большинства видов животных, зародыши и некоторые соматические клетки в виде замороженных культур, семена большинства видов растений. Преимущество криобанков в том, что при температуре жидкого азота практически исключаются мутации в молекулах ДНК под действием теплового шума, поэтому генетические материалы могут храниться без нарушений в течение десятков и сотен лет, а при защите от радиоактивного фона и космических лучей — до 3 тысяч лет. Кроме того, емкость криохранилищ может быть легко увеличена по мере увеличения количества сохраняемых образцов.

Вместе с тем криобанк не снимает проблем предварительного размножения сохраняемых видов после восстановления живых растений и животных. Перед возвращением восстановленного из материалов криобанка вида в природу необходимо получить под контролем человека достаточно многочисленную популяцию, а для этого нужны питомники и прохождение этапа полувольного содержания. Просто наличие генетических материалов того или иного вида в криобанке позволяет заняться его восстановлением в любой необходимый или наиболее удобный момент с использованием оптимальных методов и без угрозы вырождения малочисленной популяции.

Для разумной организации работ по восстановлению видов важно ясное понимание не только значения, но и биологического смысла биоразнообразия. Различают биоразнообразие таксономическое, экологическое и генетическое. Таксономическое разнообразие выражается перечнем (списком) видов, обитающих на той или иной территории, и отражает как эволюционную историю видов, так и современные экологические условия территории. Роль последних отражается в экологическом разнообразии, учитывающем соотношение численностей близких и далеких по требованиям к условиям среды видов или групп видов, позволяя отличать территории благоприятные для увеличения таксономического разнообразия и неблагоприятные. Понятие генетического разнообразия относится к отдельным видам или популяциям и выражается объемом аллелофонда (резерва наследственной изменчивости), который, как мы уже обсуждали, определяет приспособительные и эволюционные возможности вида. Очевидно, все эти ипостаси биологического разнообразия взаимосвязаны и должны учитываться при организации работ.

Таким образом, задача сохранения видового разнообразия может быть решена, по-видимому, при одновременном использовании всех перечисленных методов. Ясно, что ее решение будет тем легче и надежнее, чем больше видов удастся сохранить в природных ландшафтных комплексах, включающих наряду с хозяйственными объектами те или иные элементы природной среды. Сюда относятся зеленые насаждения городов и пригородные зоны отдыха, лесные участки между сельскохозяйственными угодьями, занимающие, как правило, овраги, заболоченные и другие неудобные участки, лесопромышленные территории. Особую ценность в этом отношении имеют полезащитные лесные полосы, которые не только защищают почву полей от ветровой эрозии и улучшают ее водный режим, но и служат местом размножения многих видов хищных насекомых, естественных врагов растительноядных насекомых и клещей — вредителей сельского хозяйства, а также многих насекомоядных птиц, часть которых, например скворец, дрозд-рябинник и многие другие, гнездятся в лесу или на опушках, а корм собирают на полянах, лугах и в полях. Такие лесные полосы и «острова» леса среди полей дают приют не только множеству насекомых и птиц, но и зайцам, лисам, горностаям, кабану, лосю и множеству других зверей. Важно, чтобы такие вкрапления лесных участков в массивы полей были не слишком удалены друг от друга, чтобы популяции обитающих в них животных не оказались полностью изолированными и их общая численность не падала из-за этого до критического уровня.

Пока трудно дать надежную количественную оценку вклада таких участков переживания элементов дикой природы, естественных экосистем, на эксплуатируемых территориях. Можно лишь констатировать, что значительная часть видового разнообразия, свойственного, например листопадным лесам, сохраняется, когда лесными участками занято еще около 20% территории. Конечно, охрана таких участков от браконьерства, вытаптывания отдыхающими, перевыпаса скота и других воздействий человека не может быть организована так, как это можно сделать в заповедниках. Состояние таких лесных участков в наибольшей степени зависит от отношения к природе самых широких слоев населения, служит косвенным показателем уровня культуры и гражданского сознания людей.

При достаточно бережном отношении к диким животным многие из них оказываются способными жить рядом с человеком. Например, один из лучших пернатых певцов наших лесов, черный дрозд, у нас еще живущий в наиболее глухих, мало посещаемых людьми лесах, во многих странах Европы уже стал типичной птицей городских парков. Бобры в Канаде в последние годы стали охотно селиться на речках вблизи городов, где запрещена охота.

Разработка норм и принципов землепользования, при которых оптимально сочетаются интересы хозяйственного использования земель и сохранения видового разнообразия исходных ландшафтных комплексов различных территорий — одна из важнейших задач, решение которых необходимо для обеспечения благополучного будущего людей на Земле и в каждой стране.

Извечная проблема взаимоотношения между природой и человеком в век научно-технической революции приобретает особую остроту. Население Земли уже превысило 4 миллиарда человек, а бурное развитие науки и техники вооружило человека громадными возможностями воздействия на природу. Достаточно сказать, что по дорогам мира «бегает» более 270 миллионов автомобилей, засоряя тяжелыми металлами окружающую среду, на вскрышных рудных разработках трудятся шагающие экскаваторы, с ковшом емкостью в сто кубических метров, созданы тысячи искусственных водохранилищ с зеркалом воды, в несколько раз превышающим площадь Каспийского моря, леса мира сократились на 48%, на каждый гектар сельскохозяйственных угодий в среднем выкладывается более 400 г ядохимикатов, нарушающих естественную жизнь природных комплексов, гармоническую систему, сложившуюся в природе за миллионы лет эволюционного развития, где, по выражению Ф. Энгельса, «все взаимосвязано и взаимно определено».

Выводя из природной системы какой-либо один компонент или резко сокращая его воздействие на другие компоненты, мы неизменно нарушаем экологическую систему, нарушаем динамическое равновесие, на что природа реагирует весьма болезненно. В целом ряде районов мира природа тяжело больна, ее постоянно лихорадит, а нередко возникают и кризисные ситуации, влекущие за собой необычные разливы, затопляющие пахотные земли, деревни и города и приносящие народам тяжелые бедствия; пыльные бури, уносящие плодородный слой почвы, на образование которого ушли тысячелетия; засухи, губящие сельскохозяйственные растения, скот, диких животных и превращающие цветущие территории в безлюдные пустыни. Чаще, чем прежде, наблюдаются необычные морозы, приводящие к гибели плодовые растения, с большим трудом продвинутые, человеком из оптимальных условий их обитания на север, и т. д. и т. п. Идет засорение природы и из-за частного владения природными ресурсами. Достаточно напомнить о судьбе озера Эри в США площадью в 25 тыс. кв. км, загрязненного сбросами неочищенных отходов от 350 предприятий, расположенных по его берегам, и крупнейшей автомобильной агломерации Детройта. Вот что пишет об озере- Эри американский эколог Барри Коммунер (1971): «Огромные массы разлагающейся рыбы и водорослей покрывают берег. … Биологический баланс озера Эри нарушен, и если озеро еще пока не погибло, то во всяком случае оно поражено смертельным недугом».

В Ментонском обращении, направленном в Организацию Объединенных Наций 11 мая 1971 г., крупнейшие умы современности, лауреаты Нобелевских премий, создатели новых направлений в науке, академики предупреждали, что на земле существует хрупкое равновесие физических и биологических явлений, нарушение которого может поставить под угрозу будущую жизнь на нашей планете. Такое авторитетное суждение не могло не обратить внимания ООН на эту проблему, и в 1972 г. в Стокгольме была проведена первая всемирная конференция по охране окружающей среды. Эта конференция подтвердила срочность решения проблемы нормализации отношений между человеком и природой. Знаменитый норвежский путешественник и ученый Тур Хейердал, делавший доклад о загрязнении Мирового океана, писал: «До самого горизонта поверхность моря оскверняли черные комки мазута с булавочную головку, с горошину, даже с картофелину. …Дрейф длился 57 дней, из них 43 дня мы вылавливали сетью комки мазута».

На этой конференции впервые был проведен научный анализ состояния природной среды в результате далеко не всегда разумной деятельности человека и подчеркнуто, что если загрязнение биосферы пойдет такими темпами, то будущее существование человечества будет поставлено под сомнение.

Организация Объединенных Наций в 1973 г. создает специальную программу ЮНЕП (United Nations Environment Programme), проводящую большие работы по изучению состояния природной среды в разных странах мира. Активизирует свою деятельность Международный союз охраны природы (МСОП — International union for conservation of Nature and natural resources), созданный по инициативе ряда ученых в 1948 г. при поддержке ЮНЕСКО, специального органа, ведающего культурой, образованием и наукой Организации Объединенных Наций.

Во многих странах создаются общественные организации по охране природы, в ряде стран они находят широкую поддержку правительств. Самой массовой общественной организацией в мире по охране природы, несомненно, является Всероссийское общество охраны природы, созданное в 1924 г. и насчитывающее сейчас более 30 миллионов членов. Это общество ведет большую работу по пропаганде идей охраны природы среди широких слоен населения, оказывает большую помощь в проведении государственных мероприятий по охране природы.

www.polnaja-jenciklopedija.ru

12. Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы

12. Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы

Вспомните!

Приведите примеры вымирания видов растений и животных.

Биологический прогресс и биологический регресс. С момента возникновения жизни более 3 млрд лет назад развитие живой природы шло в направлении максимального приспособления к окружающей среде. Возникали эукариоты, появлялся фотосинтез, формировались первые многоклеточные организмы. Развитие от простого к сложному, от низкоорганизованных форм к высокоорганизованным имеет прогрессивный характер. Направление эволюции, в ходе которого таксон оптимально адаптируется к условиям окружающей среды, а его численность и ареал растут, называют биологическим прогрессом. Показателями биологического прогресса являются следующие признаки:

– увеличение численности особей данного таксона;

– расширение ареала обитания;

– появление подчинённых систематических групп (популяций и подвидов внутри вида, видов в роде и т. д.).

В ходе биологического прогресса может происходить не только усложнение организации, но и упрощение строения, если это необходимо для обеспечения успеха в борьбе за существование. Сидячий образ жизни, однородная среда обитания, паразитизм приводят к тому, что организмы утрачивают органы и целые системы органов, ненужные для жизни в данных условиях. Например, в процессе эволюции многие паразитические ленточные черви утратили пищеварительную систему, у подземных млекопитающих произошла редукция глаз. Однако такое упрощение строения позволило этим группам максимально полно приспособиться к условиям среды и выйти победителями в борьбе за существование.

Биологический прогресс – это успех и процветание определённой группы организмов. В настоящее время биологический прогресс испытывают круглые черви, членистоногие, птицы, млекопитающие и покрытосеменные растения.

Однако при резких изменениях условий среды возникшие ранее адаптации не всегда оказываются полезными. Узкая специализация часто приводит к тому, что такая группа организмов не может приспособиться к новым условиям и её дальнейшая эволюция ведёт к регрессу.

Биологический регресс – это эволюционный упадок группы организмов, которая не смогла приспособиться к изменениям условий внешней среды или не выдержала конкуренции с другими группами.

Биологический регресс характеризуют следующие признаки:

– уменьшение численности особей данного таксона;

– сужение ареала обитания;

– уменьшение числа подчинённых систематических групп (популяций и подвидов внутри вида, видов в роде и т. д.).

В итоге биологический регресс может привести к вымиранию групп организмов.

Причины вымирания видов. За всю историю эволюции живой природы на нашей планете обитало в общей сложности в 50–100 раз больше видов, чем представлено сейчас. Менялись условия жизни, и те группы организмов, которые ещё недавно были процветающими, оптимально приспособленными, постепенно регрессировали, их численность сокращалась, и они вымирали.

В середине палеозойской эры вымерли псилофиты, давшие начало папоротникообразным растениям. Спустя более 100 млн лет та же участь постигла большинство древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а позднее, в начале мезозойской эры, вымерли и семенные папоротники. Исчезло большинство древних земноводных и пресмыкающихся. В настоящее время регрессирует семейство гинкговых, представленное единственным видом (рис. 40). Всего два вида входит в современный род выхухолей.

Одним из хорошо известных примеров вымирания видов служит исчезновение гигантского оленя, жившего в ледниковую эпоху на громадной территории – по всей Европе от Ирландии до Сибири и Китая, а на юге – до Северной Африки. Самцы этого оленя обладали огромными рогами массой до 25 кг и размахом примерно до 3 м (рис. 41). Ни у каких других представителей этого семейства не было столь крупных рогов. Гигантский олень обитал на открытых, поросших травой пространствах с редкими скоплениями деревьев. После завершения последнего оледенения около 11 тыс. лет назад открытые пространства стали постепенно сменяться лесами. Гигантский олень не смог выжить в густом лесу. Изменения климата и растительности оказались неблагоприятными для этого вида и стали причиной его вымирания.

Рис. 40. Гинкго двулопастный – единственный сохранившийся вид семейства гинкговых

Некоторые виды, в ходе эволюции уходя от конкуренции с другими группами, становились высокоспециализированными формами, благополучие которых полностью зависело от существования определённого экологического фактора. Например, растения, произрастающие на сильно засолённых почвах, организмы, живущие при очень высоких или, наоборот, низких температурах, в условиях острого дефицита воды и т. п. Такие виды представляют собой тупиковые ветви биологической эволюции, которые вымирают при изменении этих экстремальных условий.

Часто, особенно в последние 10 тыс. лет, причиной биологического регресса, ведущего к вымиранию, становилась деятельность человека (§ 30), который определял судьбу многих видов, непосредственно истребляя их или изменяя условия их среды обитания. В начале XVII в. был уничтожен дикий бык – тур, к середине XVIII в. исчезли морские стеллеровы коровы.

Рис. 41. Гигантский олень (вымерший вид)

Сохранение многообразия видов. Для устойчивого развития биосферы необходимо сохранение многообразия видов. Чем богаче будет флора и фауна Земли, тем меньше угроза нарушения общего равновесного состояния биосферы при изменении условий. Существование широкого внутривидового многообразия позволяет определённому виду легко адаптироваться к меняющимся условиям среды. Точно так же наличие самых различных видов позволяет всей живой природе гибко приспосабливаться к внешним условиям, сохраняя свою целостность. Сохранение генетического разнообразия – материала для эволюции – способствует прогрессивному развитию биосферы.

При изменении климатических и других условий на древней Земле всегда находились виды, которые получали преимущества в новых условиях и эволюционировали, адаптируясь и постепенно занимая господствующее положение. В настоящее время многие виды страдают от так называемой генетической эрозии, т. е. сокращается и обедняется их общий генофонд. Это не даёт им возможности быстро реагировать на изменение условий, поэтому редкие малочисленные виды могут исчезать.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое биологический прогресс?

2. Что является показателями биологического прогресса; регресса?

3. Как можно объяснить существование на Земле живых организмов разной степени сложности?

4. Какое направление биологической эволюции поднимает группу организмов на более высокую ступень организации?

5. Каковы причины вымирания видов?

6. Объясните, что такое генетическая эрозия.

Подумайте! Выполните!

1. Приведите примеры видов, находящихся на пути биологического прогресса; биологического регресса.

2. Поясните на конкретных примерах, как упрощение строения может способствовать биологическому прогрессу.

3. Какими путями достигается биологический прогресс – всегда ли за счёт морфофизиологического прогресса? Объясните свою точку зрения.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Узнайте больше

Главные направления эволюции. Развитие живой природы – это длительный и сложный процесс. В целом развитие органического мира происходило от простого к сложному. На основе простых одноклеточных форм появились многоклеточные организмы. Организмы усложнялись – возникали ткани, органы и системы органов. Крупные эволюционные изменения позволяли организмам осваивать новые места обитания или новые источники питания. С помощью частных приспособлений организмы приспосабливались к конкретным условиям обитания. В некоторых случаях оказывалось более выгодно перейти к сидячему образу жизни или паразитизму, и это вело к упрощению организации. Так, зародившись в океане, жизнь постепенно заняла всю планету.

Анализируя историческое развитие живой природы и конкретные адаптации, возникающие в процессе эволюции, российские учёные Алексей Николаевич Северцов и Иван Иванович Шмальгаузен определили три главных направления прогрессивной эволюции: ароморфоз, дегенерация и идиоадаптация (рис. 42).

Ароморфоз (арогенез). Ароморфоз – это крупное эволюционное изменение, ведущее к общему усложнению организации. Ароморфозы позволяют организмам осваивать принципиально новые местообитания или существенно повышать свою конкурентоспособность в прежних местообитаниях. Они сохраняются в дальнейшей эволюции и приводят к появлению крупных систематических групп, рангом выше семейства.

Один из первых крупнейших ароморфозов – появление эукариотической клетки. Общими ароморфозами для всех царств эукариотов стали появление многоклеточности и полового размножения. В эволюции животных важнейшими ароморфозами можно считать формирование сквозной пищеварительной системы, образование первичной и вторичной полостей тела, замена гладкой мускулатуры (у червей) на поперечно-полосатую (у членистоногих), возникновение замкнутой системы кровообращения, оформление скелета (внутреннего или внешнего), развитие нервной системы, появление теплокровности, живорождения. В качестве примеров крупных ароморфозов в растительном царстве можно привести появление проводящей системы, связавшей части растения в единое целое, формирование семени, появление цветка.

Рис. 42. Схема соотношения между ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией

Общая дегенерация (катагенез). Общая дегенерация – это эволюционное изменение, ведущее к упрощению организации, к утрате ряда систем и органов. Как правило, дегенерация возникает в связи с переходом организмов к паразитизму или малоподвижному образу жизни. У паразитических ленточных червей нет пищеварительной системы, слабо развита нервная система и органы чувств. Однако взамен у них появляются различные частные приспособления – присоски, крючки, которые помогают им удержаться в кишечнике хозяина. Наиболее прогрессивного развития у паразитов достигает половая система. Например, бычий цепень, паразитирующий в кишечнике человека, за свою жизнь (18–20 лет) образует около 11 млрд яиц. Высокая плодовитость и жизнь под защитой тела хозяина ведёт к процветанию вида-паразита, однако ставит его в тесную зависимость от вида-хозяина.

Паразитизм в природе распространён очень широко у грибов, червей, бактерий и других организмов. Среди растений тоже есть свои паразиты, утратившие способность к фотосинтезу. Повилика – растение семейства Вьюнковые – паразитирует на льне, клевере, картофеле и других растениях. Обвиваясь вокруг растения-хозяина, она внедряет в его ткань «присоски» (гаустории) и питается его соками.

Редукция органов может происходить также при переходе к малоподвижному образу жизни или при резком сужении экологической ниши. Например, потеря зрения у животных, обитающих под землёй (кроты), утрата способности к полёту у ряда птиц и, как следствие, исчезновение киля (киви, страусы) и т. п.

Общая дегенерация – это тупиковый путь специализации. Утраченные органы и системы не могут возникнуть вновь, эволюция не имеет обратного пути. Однако в целом общая дегенерация не исключает процветания вида и поэтому тоже является направлением прогрессивной эволюции.

Идиоадаптация (аллогенез). Идиоадаптации – это конкретные адаптации к определённым специфическим условиям обитания, полезные в борьбе за существование, но не изменяющие общего уровня организации. Идиоадаптации облегчают выживание и повышают конкурентоспособность организмов в данных условиях обитания.

Путём идиоадаптаций в процессе эволюции возникают мелкие систематические группы: виды, роды, семейства.

Появление крыла у птиц является ароморфозом, а форма крыльев и способы полёта – идиоадаптациями; цветок – это крупнейший ароморфоз в эволюции растительного мира, а формы, размеры, окраска цветка – идиоадаптации. Покровительственная окраска животных, плоская форма тела придонных рыб, отличия в строении конечностей у представителей одного отряда млекопитающих – всё это многочисленные примеры идиоадаптаций.

Крайнюю степень приспособления к ограниченным условиям существования называют специализацией. Специализация резко снижает межвидовую конкуренцию, но приводит к тому, что вне этих узких условий организмы жить не могут. Таковы, например, колибри, которые питаются только нектаром тропических цветков, или коалы, питающиеся исключительно побегами и листьями эвкалипта. Специализация снижает эволюционные возможности вида, поэтому если условия жизни меняются, то специализированный вид обычно вымирает.

Повторите и вспомните!

Зоология

Подтип Личиночно-хордовые (Оболочники) как пример тупиковой ветви эволюции. Оболочники – это многочисленная группа (около 1,5 тыс. видов) исключительно морских организмов, у которых все основные признаки типа хордовых отчётливо выражены только на стадии личинки. Подтип включает несколько классов, основными из которых являются Асцидии, Сальпы, Аппендикулярии. Часть видов ведёт прикреплённый образ жизни (асцидии), другие медленно перемещаются в толще воды (сальпы, аппендикулярии). Живут оболочники поодиночке или образуют колонии.

Форма тела мешковидная или бочкообразная. Снаружи тело оболочников покрыто толстой оболочкой – туникой, которую выделяют клетки эпителия. У асцидий в состав туники входит вещество, сходное с целлюлозой растений. Питаются пассивно, фильтруя большое количество воды. Кровеносная система незамкнутая, лакунарного типа. Выделение происходит через всю поверхность тела. Гермафродиты размножаются как половым, так и бесполым путём (почкованием). Оплодотворение наружное, перекрёстное. У асцидий из оплодотворённых яиц развиваются личинки, активно плавающие в толще воды.

До работ А. О. Ковалевского, изучавшего эмбриональное развитие представителей различных групп животных, оболочников относили к беспозвоночным животным. Исследования А. О. Ковалевского доказали, что оболочники относятся к типу хордовых.

Свободноплавающая личинка асцидии похожа на головастика и имеет все признаки хордовых животных. Она состоит из туловища и хвоста. В хвосте находится хорда, над ней нервная трубка, в переднем расширении которой расположен орган равновесия и примитивный глазок. Глотка пронизана жаберными щелями. Жизнь личинки очень короткая. Спустя примерно сутки она оседает на дно и головным концом прикрепляется к субстрату. Её дальнейшее развитие – пример регрессивного метаморфоза. Хвост и вместе с ним хорда исчезают. Большая часть нервной трубки вместе с органами чувств исчезает, оставшаяся часть превращается в одиночный ганглий. Глотка расширяется, ротовое и анальное отверстия перемещаются наверх, образуя два сифона. Тело приобретает типичный для взрослой особи мешковидный облик.

Предполагают, что оболочники довольно рано обособились от примитивных малоподвижных хордовых животных, постепенно перейдя к неподвижному или малоподвижному образу жизни. Защитная оболочка (туника), хорошо развитый фильтрационный аппарат, бесполое размножение почкованием, подвижная личинка обеспечили им успех в борьбе за существование и позволили занять свою экологическую нишу. Многочисленные обитатели морей и океанов – оболочники играют важную роль в морских биоценозах.

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

Сохранение многообразия видов. 11-й класс

Разделы: Биология

Цель: на основе изучения современного состояния видов, населяющих планету, формировать ценностное отношение у учащихся к рациональному природопользованию.

Задачи:

• познакомить с характеристикой двух процессов, имеющих место в органическом мире – биологическим прогрессом и биологическим регрессом;
• раскрыть основную причину уменьшения разнообразия видов;
• помочь осознать необходимость сохранения генетического разнообразия, как материала эволюции, способствующего прогрессивному развитию биосферы;
• развивать опыт выявления проблемы, анализа, обобщения;
• укрепить моральную ответственность бережного отношения к природе.

Тип урока: урок формирования новых знаний и умений.

Оборудование: компьютерная презентация, таблицы с названием групп, фломастеры, альбомные листы.

ХОД УРОКА

1. Ориентировочно-мотивационный этап

Создание эмоционального настроя, формирование начального интереса, подведение учащихся к самостоятельной формулировке темы и цели урока.

– Ребята, можете ли вы предположить, что мы будем изучать? (Ученики в затруднении, т.к. темы на доске нет). Конечно трудно представить, что мы будет изучать, потому что тема на доске не записана. Мы вместе должны ее сформулировать. Для этого я прошу вас быть очень внимательными, т.к. вы должны выявить ключевые слова темы.

Учащимся предлагается посмотреть небольшой видеофрагмент: «Природа родного края», а после просмотра ответить на вопрос: Какое отношение имеет этот видеоматериал?

– Что вы увидели ? (Животных и растения: журавль красавка, бабочки и т.д.) – Это организмы одного вида? (Нет. Это разные виды организмов, т.е мы сейчас увидели в этом небольшом фрагменте многообразие организмов в живой природе). – Итак, часть нашей темы с помощью ключевых слов «многообразие видов» определена.

(На доске вывешиваются ключевые слова темы «многообразие видов»)

– Но наша тема не сформулирована. И работа по выявлению еще одного ключевого слова продолжается. На протяжении всей истории живой природы ее развитие идет от менее сложного к более сложному. Процесс эволюции организмов идет в направлении приспособления организмов к окружающей среды, а следовательно увеличение численности и расширения ареала данного вида. Это явление называется биологический прогресс. Но есть и явление противоположное – биологический регресс.

– Как мы его можем охарактеризовать? (Уменьшение численности, сужение ареала)

– К сожалению, главной причиной биологического регресса является человек. 20 век и уже первое десятилетие 21 века – это время информационных технологий. Человек смог увеличить в 1000 раз мощь своего оружия, скорость передвижения коммуникаций, заглянул в тайны микро- и макромира. Но, к сожалению, по подсчетам ученых в настоящее время на Земле в среднем исчезает 1 вид позвоночных в год, площадь тропических лесов за последние 100 лет сократилась почти вдвое и продолжает уменьшаться на 1% ежегодно. Навсегда с лица Земли исчезли (Приложение 1, слайд 1 с изображением Земли и вымершими животными): Тур, тарпан – интенсивная охота на этих животных, зебра Квагга – красивая шкура, стеллерова корова, странствующий голубь.– вкусное мясо. Сокращение численности видов – это не только глобальная проблема человечества. Эта проблема не обошла стороной и нашу Волгоградскую область. (Приложение 1, слайд 2 – карта Волгоградской области, а на ней появляются изображения животных и растений, занесенных в Красную книгу нашей области).

– Многие виды растений и животных, которые, еще 40 лет назад были обыденны, а сейчас редки.

– Ребята, назовите основные причины уменьшения численности представленных в коллаже растений и животных. (Деятельность человека. Из-за распашки целинных земель, нерегулируемого выпаса скота, сбора в букеты, вырубки лесов, пожаров численность видов растений и животных резко сокращается.)

– Я предлагаю вам проанализировать данные таблицы, в которой приведены сведения по утрате видового разнообразия на планете после 1600 года. (Приложение 1, слайд 3) О чем говорят цифры этой таблицы? Прокомментируйте. (С 17 века рыб исчезло 23 вида, а под угрозой исчезновения еще больше видов – 320 и т.д.)

– То есть, наряду с развитием цивилизации, к сожалению, отрицательное её воздействие на природу только увеличивается, о чем свидетельствуют цифры этой таблицы. Если такое воздействие будет продолжаться, то жизнь навсегда исчезнет с нашей планеты.

– Чему надо научиться человеку, чтобы сохранить жизнь на планете? Ответьте 1 ключевым словом (Надо научиться сохранять!)

– Мы определили еще одно слово нашей темы – сохранять.

Вывешивается еще одно ключевое слова темы «сохранять».

– Итак, тема нашего урока «Сохранение многообразия видов». (Приложение 1, слайд 4) У нас возникла проблема (Приложение 1, слайд 5) – как сохранить существующее в природе многообразие?

2. Формирование нового знания

– Задача нашего урока предложить варианты решения проблемы. Для этого я предлагаю работу в группах:

1 группа – представители СМИ 2 группа – школьники 3 группа – представители правоохранительной сферы.

(Материал, который необходим группам в Приложении 2)

Выступление групп. Обсуждение. На доску крепятся варианты действий, предложенные группами.

– Как школьники и СМИ могут помочь правоохранительным органам в решении проблемы? (Зеленые патрули, сообщение в СМИ о факте правонарушения).

3. Рефлесивно-оценочная деятельность

– Ребята, а зачем нужно сохранять многообразие живого на планете? (Ответы учащихся) Многообразие – это главное условие нормальной жизни людей, оно – источник пищи, топлива, строительного материала и т.д. дальнейшее сокращение биоразнообразия приведет к утрате целостности биосферы. В результате необратимого перехода биосферы в новое состояние может оказаться непригодной для жизни человека, а следовательно, мы можем лишить жизни наше будущее поколение. В 1992 году была принята Международная конвенция об охране биоразнообразия. И с 1992 года 29 декабря (а с 2002 года – 22 мая) – это Международный день биоразнообразия. Присоединение многих стран, в том числе и России к Конвенции о биологическом разнообразии, свидетельствует о том, что проблема сохранения многообразия осознана мировым сообществом. Существует Красная книга России, заповедники, у нас в Волгоградской области – Красная книга Волгоградской области, природные парки.

– Но может ли работа по решению данной проблемы быть успешной без участия в ней каждого человека? (Необходимо, что бы и СМИ, и школьники, правоохранительные органы, и каждый из нас задумался об этой проблеме, задумался о будущем своих детей). Цивилизация может успешно развиваться только в согласии с законами природы. Важно, сохранив многообразие жизни на планете не допустить заката разумной цивилизации.( слайд №6 с изображением заката)

– Урок наш подошел к концу. Спасибо за сотрудничество.

Домашнее задание: подготовить проектные задания («школьники» – проект благоустройства школьного двора с ландшафтными изюминками; группе «СМИ» – выпустить газету, отражающую проблему урока; группе «правооохранители» – разработать 5-7 законов по проблеме)

Литература:

1. Илларионов Э.Ф. Биология 6 (7) класс: Поурочные разработки. М.: Вако, 2003. –320с. 2. Миркин Б.М., Наумова Г.Л. «Биологическое разнообразие: состояние и перспективы// Биология в школе № 8, 2004. 3. Молис С.А. Книга для чтения по зоологии: Для учащихся 6-7 класса /сост. С.А. Молис. – 2-е изд., М.: Просвещение, 1986. – 224 с., ил 4. Основные положения Национальной Стратегии сохранения многообразия России./ Российская Академия Наук. Министерство природных ресурсов РФ. 2001 г. 5. Красная книга РФ.

Видеоролик был взят из видеофильма Попова А.В «Наша Земля. Природа Нижнего Поволжья». 2001г

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Сохранение многообразия видов

Разделы: Биология

Цели:

• Актуализировать знания учащихся для выполнения самостоятельной работы.
• Использовать дифференцированные разноуровневые задания для развития логического, индуктивного мышления и анализа.
• Организовать групповую работу для развития навыков социального взаимодействия. 
• С помощью создания проблемных ситуаций, способствовать развитию критического мышления, умений анализировать и оценивать последствия деятельности человека в окружающей среде, прогнозировать результаты изменений в биосфере с изменением биоразнообразия.

Оборудование: три компьютера, мультимедийный проектор, микроскоп, плакаты «Направления эволюции», учебник экологии, Красная книга Волгоградской области, рисунки, фотографии животных и растений, компьютерная презентация, видеофильм «Тропический лес. Загадочный мир тропических лесов Коста-Рики». National Geographic video, листовки.

ХОД УРОКА

Вступление – 8 мин.

Учитель или ученик читает стихи с одновременной демонстрацией фрагмента видеофильма «Тропический лес. Загадочный мир тропических лесов Коста-Рики». National Geographic video.

Учитель:

До теперешней нашей ЗемлиДо её снегов, метелейБронтозавры не доползли.Птеродактили не долетели.Это личная их беда, За неё никто не в ответе.Заблудились, пошли не туда.Смерть нашли в тупиковой ветви.Древо жизни листвой шелестит.Ветвь направо и ветвь налево.Человек разумный сидит на вершине этого древа.А над ним проносится век.Повороты, круговороты.Да неужто, и человек – тупиковая ветвь природы?

По подсчётам специалистов естественная скорость вымирания видов животных составляет – 1 вид за 1000 лет. С XVII века по XX скорость вымирания животных составила 1 вид за каждые 10 лет. В настоящее время ежегодно вымирает 1 вид. В Волгоградской области 269 видов живых организмов занесено в Красную книгу. Вот некоторые из них (ученики распознают виды растений и животных на слайдах). Дополните список (ученики называют известные им виды из Красной книги). Такие темпы снижения биоразнообразия могут стать катастрофическими (слайд). Почему? (ученики – биосфера будет неустойчива). Человечество должна волновать эта проблема? Вас волнует эта проблема? Сформулируйте её. Сохранение биоразнообразие.Тогда эта проблема и станет темой нашего урока.

Учитель: Результатом чего является многообразие видов?

Ученики: Результатом эволюции.

Учитель: Значит, нам нужно знать какие закономерности эволюционного процесса способствуют многообразию (1-я задача урока: Выявить закономерности эволюционного процесса, приводящие к многообразию видов.).Но, тем не менее, как природа не старалась подарить нам биоразнообразие, виды вымирают. Чтобы предотвратить вымирание вида, что необходимо знать? (Причины вымирания видов. 2-я задача: Выяснить причины вымирания видов.) Представьте себе, что решение проблемы сохранения многообразия видов поручено вашему классу (на доске открыть третью задачу урока: Выявить способы сохранения биоразнообразия).Итак, вы отправляетесь на поиски истины в составе своих команд экспериментаторов, теоретиков, аналитиков и художников. Вам предстоит открыть завесу великой тайны. Ваш путь будут освещать для вас ваши знания. Я думаю, вам понадобится вспомнить некоторые понятия: ароморфоз, идиоадаптация и дегенерация (дают формулировки). В качестве напутствия возьмите этот эпиграф нашего урока:

 Одно дело желать, чтобы истина была на нашей стороне, и совсем другое – иметь искреннее желание быть на стороне истины.

Ричард Уэйтли.

Условия работы команд следующие:

Необходимо выбрать капитана команды. У капитанов команд своя инструктивная карточка. Капитаны должны организовать работу в группе.  Каждый из вас выполняет своё задание, вписывает краткий ответ в карточку, затем, обсудив результаты в группе, посовещавшись, вы все вместе делаете вывод, который и будет одним из правил эволюции, способствующих многообразию видов. На выполнение работы у вас 10 минут. Начнём.

Групповая работа – 10 мин.

Инструктивная карточка для руководителя группы.

1. Распределить задания между членами группы.
2. По мере необходимости оказывать помощь членам группы.
3. Обсудив выполненные задания в группе, сформулировать общий вывод и записать его на листе бумаги.
4. Прикрепить лист на доске напротив цветного значка вашей команды.
5. Объяснить на основании чего пришли к данному выводу.  

Группа «экспериментаторов»

Индивидуальные задания:

1. Рассмотреть рисунки, ответить на вопрос. Удалось ли вторичноводным животным  в процессе эволюции снова «стать рыбами»? Объясните свою точку зрения.
2. Рассмотреть водные растения, ответить на вопрос. Удалось ли вторичноводным растениям в процессе эволюции снова «стать водорослями»? Почему?
3. Рассмотреть микропрепарат листа  элодеи, найти покровную и основную ткань. Доказать, что элодея – высшее растение.
4. Рассмотреть рисунки, ответить на вопрос. Паразитический образ жизни привёл этих насекомых к дегенерации, они перестали быть от этого насекомыми? Как можно это доказать?
5. Совпадают ли понятия дегенерация и биологический регресс? Ответ пояснить.

Предполагаемый общий вывод после обсуждения: эволюция необратима.

Группа «аналитиков»

 Индивидуальные задания:

1. Проанализировать список пищевой специализации птиц, выделить монофагов и полифагов. У какой группы больше шансов для выживания и эволюции. Ответ поясните.
2. Построить график, иллюстрирующий взаимосвязь степени пищевой специализации (монофаги, олигофаги, полифаги) и экологической устойчивости (приспособляемости, пластичности, выживания), изменяя уже существующие данные таблицы Excel.
3. Рассмотреть график (рис. № 6, с. 17, учебник «Основы экологии». Чернова Н. М. и др.), ответить на вопрос. Какие из организмов имеют больше шансов эволюционировать: стенобионты или эврибионты?
4. У каких организмов больше шансов эволюционировать: специализированных или неспециализированных? Поясните свой ответ.
5. Какова, на ваш взгляд, главная причина гибели тупиковых эволюционных ветвей?

Предполагаемый общий вывод после обсуждения: происхождение новых видов от наименее специализированных предков.

Группа «теоретиков»

Индивидуальные задания:

1. Завершить расчёты двух  таблиц в Excel, сравнить полученные результаты, сделать вывод (таблицы демонстрируют увеличение поверхности одноклеточного организма по формуле 4r2, а его объёма и массы по формуле D2 : 6).
2. Почему бактерия начинает голодать, как только её радиус превысит 1 мкм?
3. Как одноклеточные организмы больших размеров (свыше 1 мкм) решают проблемубольшого объёма и относительно небольшой поверхности?
4. Рассмотреть рисунки, ответить на вопрос. Почему у многоклеточных организмов органы, отвечающие за потребление веществ и их выделение, состоят из сложных складчатых структур?
5. Закончите логическую цепочку, иллюстрирующую неизбежность усложнения организации видов в процессе эволюции. Например: стремление к ускорению обмена веществ ––> увеличение скорости добывания пищи не беспредельно ––> …

Предполагаемый общий вывод: развитие происходит от простого к сложному.

Группа «художников»

Задание: Рассмотреть плакаты, вывести правило о чередовании главных направлений эволюции. Как можно образно представить соотношение, порядок чередования  главных направлений эволюции? Предложите и зарисуйте несколько идей-проектов.Предполагаемый общий вывод: правило о соотношении главных направлений эволюции.

Обсуждение результатов (10 мин.).

Учитель: Время вышло. Приступаем к обсуждению полученных результатов. Сейчас наступает ещё один очень ответственный момент. Вы должны будете представить отчёт о работе ваших групп. И на этом нелёгком этапе пусть вас снова поддержат слова Ричарда Уэйтли (зачитать). Разнообразию видов кроме известных вам факторов эволюции (ученики называют) способствуют правила эволюции, которые вы должны были сформулировать.

1-я группа «экспериментаторов»:  Отчёт о работе. Вывод. Уверены школьники все до едина эволюция необратима (на доске параллельно формулировке закона, выведенного учениками  открывается формулировка закона Л. Долло)  Запись в тетради.Каким образом необратимость эволюции может влиять на биоразнообразие? (приводит к появлению в водной среде более высокоорганизованных животных и растений, а значит к разнообразию форм и  разнообразию использования среды).И так, мы выявили одно из условий многообразия.

2-я группа «аналитиков»: Отчёт о работе. Вывод.

Уверен каждый эволюционист – не способен к развитию узкий специалист (на доске параллельно формулировке закона, выведенного учениками  открывается формулировка закона Э. Копа). Запись в тетради.Вопрос группе: Кто сидит в чёрном ящике? (Крыса)

3-я группа  «теоретиков»:  Отчёт о работе. Вывод.

Спесью, бросьте надуваться, лучше будем развиваться (открыть формулировку закона).Думаю, не стоит спрашивать способствует ли развитие от простого к сложному биоразнообразию? Ответ очевиден.

4-я группа  «Художников»: Отчёт о работе. Вывод.

Отчёт по своему проекту (проекты-образы: «дерево», «дорога», «трёхглавый дракон «Эволюшка» и др.).Как видим, многообразие видов обеспечивается не только идиоадаптациями и ароморфозами, но и дегенерацией.

Учитель: Вопрос о прогрессивной эволюции органического мира является предметом давнего спора. Одни учёные считают, что никакого прогресса в органическом мире нет, так как прогресс совпадает с приспособлением. Поэтому амёба, например, так же хорошо приспособлена к среде, как и тигр или человек. Другие считают, что в природе действует закон прогрессивного усовершенствования. Кто из них прав? На чьей стороне истина?

Ответы учащихся.

Ответ: По мнению А.Н. Северцева, различие во взглядах зависит от смешения биологической и морфологической сторон эволюции. Он различает в природе два типа прогресса: биологический и морфофизиологический (тот самый, который мы называем эволюционным прогрессом, подразумевая развитие от простого к сложному). Объяснение биологического прогресса (понятие, слайд). И этого прогресса по Северцеву можно достичь тремя способами: с помощью ароморфоза, идиоадаптации или дегенерации.Как видите дорога к истине терниста и сложна.  И на этом пути можно многому научиться. Если принять цветок за символ истины. На чьей стороне сегодня была истина? Куда я должна поставить цветок? Отвечают. Давайте попробуем прочитать эпиграф ещё раз внимательно.Истину невозможно вот так переносить куда нам вздумается. Хотим, чтобы она была на нашей стороне, взяли и перенесли. Мы можем только стремиться найти истину и встать на её сторону. Удалось нам выполнить 1-ю задачу урока? Как вы считаете, какая из команд наилучшим образом справилась со своим заданием и почему? (Выразить своё мнение о работе групп).

Вторая задача урока (3 мин.).

Одна из причин вымирания кроется в выведенных вами закономерностях. Что это за причина? (ученики называют).Итак, мы выяснили с вами, что узкая специализация может привести вид к вымиранию. А какие ещё причины могут привести вид к вымиранию?(Изменения климата, растительности. Влияние человека.) В настоящее время многие виды страдают от так называемой генетической эрозии, т. е. сокращается и обедняется их общий генофонд.Выполнили вторую задачу урока?

Третья задача урока (5 мин.)

Выявить способы сохранения биоразнообразияБиоразнообразие является – основой устойчивости биосферы. Как же человек может сохранить многообразие видов? Перечисляют.

(Общий вывод – ответственное отношение людей к живой природе.)

А какие конкретные практические действия предпринимаете лично вы, ваш класс, ваша школа для решения поставленной проблемы? Перечисляют. В нашей школе тоже проводится большая экологическая работа. Я хочу рассказать об акции «Жизнь без мусора». Рассказ о листовке. Домашнее задание: используя материалы урока, дополнительную литературу, составьте текст листовки в защиту биоразнообразия, найдите такие слова, которые могли бы «задеть» любого человека. Листовки раздаю.

Заключение

Коль суждено дышать Нам воздухом одним, Давайте-ка мы все на век объединимся.Давайте наши души вместе сохраним,Тогда мы на Земле и сами сохранимся.

Презентация

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Смотрите также

• 
  В красную книгу российской федерации включено 533 вида растений
• 
  Влияние различных видов и доз удобрений на культурные растения
• 
  Наибольшее число видов насчитывают среди бактерий животных растений грибов
• 
  Виды живой изгороди растения используемые в качестве живой изгороди
• 
  Почему триплоидные сорта некоторых видов растений считаются более ценными
• 
  Вид сохранившийся от ранее процветающей группы животных или растений
• 
  Изучение критериев вида на сортах культурных растений лабораторная работа
• 
  Виды ископаемых растений животных сохранившихся до наших дней это
• 
  Виды роды семейства и другие таксоны растений и животных
• 
  Наибольшей устойчивостью к атмосферным загрязнениям обладают следующие виды растений
• 
  Реформировал ботанический язык открыл около 8000 новых видов растений