25 Июл

СОДЕРЖАНИЕ НАУЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПОНЯТИЯ О БИОЛОГИЧЕСКОМ РАЗНООБРАЗИИ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Биологическое разнообразие мира определяет устойчивость биосферы как среды жизни человека. Жизнь на нашей планете – уникальное явление, представляющее абсолютную ценность. В настоящее время нарушаются взаимосвязи в природе, сокращаются территории естественных экосистем. В результате исчезают многие дикие виды растений, грибов, животных, некоторые породы и сорта [2]. Сохранение биологического разнообразия – одна из важнейших проблем современности! В связи с этим необходимо изучение биологического разнообразия и его компонентов.

Термин «биоразнообразие» впервые был использован «на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972), где экологи сумели убедить политических лидеров стран мирового сообщества в том, что задача сохранения биоразнообразия должна стать приоритетной при любой деятельности человека на Земле» [1, стр. 20]. Кроме этого, для изучения и сохранения биологического разнообразия большое значение имеет Международная конвенция о биологическом разнообразии (Рио-де-Жанейро, 1992), которая была подписана представителями более 180 стран, в том числе и Россией (1995). Международная программа, разработанная в рамках конвенции, направлена на изучение и сохранение биологического разнообразия и включает три основных уровня: генетический, таксономический и экологический.

С точки зрения биологии основой биоразнообразия является генетическое разнообразие, от которого зависит популяционно-видовое разнообразие, а оно, в свою очередь, влияет на экосистемное разнообразие.

Под генетическим разнообразием биологи понимают «разнообразие аллелей разных генов у особей популяции и вида» [1, стр. 22]. Известно, что различные аллели одного гена обуславливают разную степень выражения того или иного признака. Поэтому чем больше аллелей несут особи вида, тем вид более пластичен, лучше приспособлен к меняющимся условиям среды обитания [3]. Источником генетического разнообразия служит комбинативная изменчивость. Число генов в хромосомах исчисляется тысячами, поэтому их комбинирование при половом размножении приводит к формированию нового уникального генотипа. Основой комбинативной изменчивости является случайное сочетание гамет при оплодотворении. На основе цитологических доказательств опытов с гибридами Г. Менделя выявлено, что в моногибридном скрещивании возможны три генотипа, в дигибридном – девять и т.д. Именно случайная комбинация гамет влияет на то, какой генотип будет иметь та или иная зигота. Известно также, что «комбинативная изменчивость возникает и благодаря независимому расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза и рекомбинации генов, основанной на явлении кроссинговера» [3, стр. 97].

Нельзя не отметить, что причиной генетического разнообразия служат генные мутации, которые способствуют появлению новых аллелей. Это точечные мутации, происходящие в природе не часто, но так как мутационный процесс идёт постоянно и количество генов огромно, в геномах содержится множество таких мутаций. Благодаря современным генетическим исследованиям выявлены причины генных мутаций, к которым относятся:

  • ошибки репликации,
  • внедрение мобильных генетических элементов,
  • нарушение в системе репарации.

Для изучения генетического разнообразия важен процесс репликации –точное копирование наследственной информации и её передача из поколения в поколение на основе самовоспроизведения молекул ДНК. Репликация идёт с высокой точностью. Это определяется тем, что ДНК-полимераза дважды проверяет соответствие каждого нуклеотида матрице: один раз перед включением его в состав растущей цепи, второй – перед тем, как включить следующий нуклеотид. Но, несмотря на это, ошибки репликации всё же случаются, например, в процессе воспроизведения ДНК человека в среднем возникает не более трёх ошибок. При этом ошибки репликации вызываются действием химических мутагенов, которые могут изменять азотистые основания. Например, азотистая кислота удаляет из оснований аминогруппы. Когда это происходит с цитозином, он превращается в урацил и становится комплементарен аденину [4].

Значение генетического разнообразия помогает понять закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. «До создания этого закона считалось, что генные мутации возникают спонтанно, а генетическая изменчивость безгранична. Н.И. Вавилов доказал, что в наследственной изменчивости есть закономерности: изменчивость каждого вида имеет свой спектр. К изменениям, выходящим за пределы спектра изменчивости, никакой мутационный процесс привести не может. У близкородственных видов большинство аллелей гомологичны, а мутационный процесс происходит сходно. Зная пределы мутационной изменчивости вида, можно предсказывать не только неизвестные признаки и свойства у близкородственных видов, но и прогнозировать общее направление эволюции вида» [3, стр. 97].

Изучение генетического разнообразие даёт основу для изучения видового разнообразия, как говорилось ранее. Видовое разнообразие – это разнообразие видов животных, растений, грибов и микроорганизмов, включая редкие и исчезающие виды. Вид имеет популяционную структуру, следовательно, видовое разнообразие зависит от генетического разнообразия его популяций. Оно выражается количеством популяций внутри конкретного вида. Согласно положениям эволюции, образование нового вида – результат действия движущих сил эволюции. К увеличению же числа видов приводит дивергенция. В настоящее время видовое разнообразие настолько огромно, что в биологической науке вряд ли найдется учёный, который бы знал все виды. Поэтому накопленная информация о разнообразии видов приводится в систему с помощью классификации. В связи с этим имеется и таксономическое разнообразие, основанное на различных принципах и методах классификации, включая геносистематику.

Изучение видового разнообразия даёт возможность изучать экосистемное разнообразие – разнообразие природных сообществ (биоценозов). Как известно, биоценоз имеет видовую структуру, которая включает число видов и число особей каждого вида. При этом одни виды господствуют и являются доминантами, то есть составляют основу биоценоза. «Среди доминирующих видов выделяют виды-эдификаторы, которые своей жизнедеятельностью создают условия обитания для других видов биоценоза. Кроме относительно небольшого числа видов-доминантов в состав биоценоза входит множество малочисленных и редких видов, которые создают видовое богатство, придают биоценозу устойчивость, составляя своеобразный резерв сообщества. При изменении условий среди малочисленных видов всегда найдутся такие, которые смогут включиться в состав доминантов и даже занять их место, обеспечивая тем самым дальнейшее функционирование и развитие биоценоза» [3, стр. 98] .

Экосистемное разнообразие напрямую зависит от разнообразия биоценозов. В настоящее время единого подхода к классификации экосистем нет. Одни авторы (Н.Н. Дроздов, Н.В. Лебедева, Д.А. Криволуцкий и др.) считают основой классификации экосистем их место расположения (наземные и водные экосистемы; другие (Б.М. Миркин, Б.А. Юрцев и др.) разделяют экосистемы по их размерам (микроэкосистемы, мезоэкосистемы, макроэкосистемы). Общепринято также разделять экосистемы на естественные (природные) и антропогенные (искусственные), богатые (например, тропические леса, коралловые рифы, прибрежные зоны водоёмов) и бедные (например, пустыни, северные тундры, загрязненные водоёмы) экосистемы. Несмотря на это, экосистемное разнообразие – главное условие устойчивости и целостности биосферы.

В результате изучения содержания научных компонентов понятия о биологическом разнообразии следует сделать вывод о том, что от генетического разнообразия зависит приспособленность организмов к среде обитания, длительное устойчивое существование вида и его эволюция. Видовое разнообразие – основа целостности и разнообразия природных сообществ и экосистем. Экосистемное разнообразие – основное условие жизни на Земле. За счёт этого разнообразия жизнь на нашей планете не прерывается уже несколько миллиардов лет. Следовательно, необходимо сохранять биологическое разнообразие на всех уровнях.

Список литературы:

  1. Власова Е.А. Экологизация содержания профильного курса биологии на основе изучения биологического разнообразия. – Диссерт. канд. пед. наук / Ярославль, 2009. – 165 с.
  2. Власова Е.А. Развитие знаний о биологическом разнообразии в курсе общей биологии: методическое пособие. – Ярославль, ЯГПУ, 2008. – 54 с.
  3. Власова Е.А., Сухорукова Л.Н. Компоненты биологического разнообразия в содержании общего полного биологического образования // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. – Махачкала, ДГПУ, 2014. – № 3 (28). – С. 95–99.
  4. Сухорукова Л.Н. и др. Биология (профильный уровень): учебник для 10 класса / Л.Н. Сухорукова, В.С. Кучменко, Т.Ф. Черняковская. – М.: Просвещение, 2008. – 224 с.
    СОДЕРЖАНИЕ НАУЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПОНЯТИЯ О БИОЛОГИЧЕСКОМ РАЗНООБРАЗИИ
    Статья посвящена многокомпонентному понятию о биологическом разнообразии. В ней раскрывается содержание научных компонентов этого понятия. Особое внимание уделяется генетическому, видовому и экосистемному разнообразию.
    Written by: Власова Елена Александровна
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 02/23/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)
    Available in: Ebook