SEMINARSKI RAD IZ BIOLOGIJE
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
IZUMIRANJE VRSTABiodiverzitet predstavlja raznovrsnost ekosistema, vrsta, konspecifičkih populacija i gena i genotipova.Biološki diverzitet se veoma naglo i brzo redukuje pod direktnim i indirektnim uticajem čoveka, njegovom delatnošću i brojnošću. Ljudska populacija se tokom istorije naglom i ekstremnom stopom povećavala. Neminovno je da svi ljudi moraju negde živeti i jesti. Porast populacije je bio praćen migracijama prvo u Aziju, Evropu, a kasnije i u Ameriku i Australiju. Nažalost, dolazak čoveka u nove sredine je uslovio i razne negativne promene u biosferi, od nestanka velikog broja vrsta vertrebata (na primer 2000 vrsta ptica na Pacifičkim ostrvima je iščezlo zbog preterane eksploatacije sredinskih resursa), preko introdukcije predatora i bolesti, destrukcije staništa, sve do konačne redukcije biodiverziteta. Smatra se da će, ako se sadašnji tempo destrukcije staništa i redukcije biodiverziteta nastavi, novi vek i milenijum biti period šestog masovnog izumiranja prouzrokovanog aktivnošcu jedne vrste, Homo sapiens. Utvrđeno je da je preko 50% recentnih vrsta vertrebrata i 12,5% vrsta biljaka ugroženo. Samo u periodu od 1600. do 1993. godine nestalo je 486 životinjskih i 600 biljnih vrsta. Većina taksona je iščezla u područjima Severne Amerike, Kariba, Australije i Pacifičkih ostrva. Vrste nestaju i sa drugih područja jer trenutno ne postoji stanište koje nije degradirano. Naime, destrukcija sredine je prisutna u celom svetu. Recimo, utvrđeno je da je oko ⅓ svih američkih biljnih i životinjskih vrsta ugroženo. Najviše su ugrožene slatkovodne dagnje, rečni rakovi, vodozemci i slatkovodne ribe. Drugo mesto na zemlji koje je u centru pažnje su tropske kišne šume. Ekosistemi ekstremno bogati vrstama privlače paznju i impliciraju viši nivo brige. O visokom diverzitetu govori i podatak da su na jednom drvetu u tropskoj kišnoj šumi registrovane 43 vrste iz 26 rodova mrava, što odgovara broju celokupne faune mrava na 1 ha staništa u Borneu, što odgovara celokupnom broju vrsta u Severnoj Americi. Osim daždevnjaka, afida i četinara, postoji gradijent diverziteta sa najvećom frekvencijom u tropima. Inče, tropske šume, iako pokrivaju 7% ukupne zemljine površine, sadrže najmanje ½ svih biljnih i životinjskih vrsta. Smatra se, da ako se nastavi sa intezivnom degradacijom, tropske šume do 2040. god. neće postojati ili će biti redukovane u malobrojne fragmente. Zadatak evolucionih biologija je sagledavanje krize biodiverziteta. Zašto su biodiverziteti značajni za čoveka? Ekosistem planete zemlje ili biosfera predstavlja oslonac, podlogu života. Organizmi regulišu sastav atmosfere fotosintezom i usvajanjem i oslobađanjem CO2. Efekat staklene bašte nam upravo ukazuje da atmosferski sastav direktno utiče na klimu. Takođe, organske vrste aktivno učestvuju u formiranju zemljišta i kontrolišu eroziju. Takođe, značajna je njihova uloga i u recikliranju, kruženju materije i energije i obezbeđivanju hrane. Ekonomska dobit biodiverziteta je takođe značajnan. Divlje vrste su značajni izvorni genetički fond, neophodan za domestifikaciju (izvor divljih alela i materijal za veštačku selekciju), za pravljenje fungicida, insekticida i lekova. Takođe postoji moralna, estetska i kulturna dobit (Rajska ptica za narod Nove Gvineje, javor za Kanadu…) Primer: Uskršnje ostrvo Uskršnje ostrvo je malo vulkansko ostrvo, veličine 130 km², udaljeno oko 3.700km zapadno od Čilea i 3.900 km jugozapadno od Galapagosa. Ostrvo je jedno od najizolovanijih naseljenih sredina. Sada se na ostrvu mogu videti stotine gigantskih statua težine do 85 tona i visine oko 11 metara. Prvi evropljani su posetili ostrvo 1722. god. predvođeni danskim istrazivačem. Arheološki, lingvistički i genetički podaci su ukazali da su nativni stanovnici bili Polinežani koji su se doselili oko 400. god. p.n.e. Analizom sastava polena u sedimentima je utvrđeno da je u vreme prvih doseljenika ostrvo bilo prekriveno šumom. Porast populacije je korelisana promenom sastava i koncentracije polena. Tako je 600. god. nove ere nastupila velika redukcija polena, a sedimenti stena koji datiraju iz 1400. god. ukazuju da su šume u tom periodu potpuno zamenjene travom i papratima. Analizom ishrane stanovništva ostrva tokom istorije, utvrđeno je da su se prvi doseljenici hranili delfinima i pticama. U periodu nestanka šume, nema ni kostiju delfina, zatim, od 25 vrsta ptica koje su arheološki registrovane, potvrđeno je da je jedna vrsta potpuno iščezla a 12-15 vrsta su nestale sa ostrva. Stanovnici Uskršnjeg ostrva su pored ishrane sa pticama, delfinima i ribama, počeli uzgajanje slatkog krompira i banana, tako da su krčili šume. Drveće su koristili za izgradnju kanua za ribolov, i za prenos kamenih statua. Takođe su se hranili i jajima ptica. Promene u sredini su dovele do povećanja brojnosti glodara koji su se hranili, između ostalog i jajima ptica. Usled bogatstva sredine i resursa, usledio je i rast populacije. Već posle 1000. god. od dolaska prvih doseljenika, na ostrvu je bilo 7000 stanovnika. Međutim, usled neracionalne eksploatacije prirodnih resursa, došlo je do destrukcije sredine, nestanka šume, što je uslovilo niz posledica - od gubitka sirovina za pravljenje kanua, kolapsa ribara, zaustavljanja produkcije statua, do sukoba između klanova i konačnog smanjenja populacije za ⅓. Danas je ostrvo pusto, skoro sablasno, sa brojnim kamenim statuama. Izumiranje vrstaIzumiranje vrsta je jedan od najvažnijih fenomena za objašnjenje radijacije oblika života tokom istorije. Nestanak vrsta može biti uzrokovan delovanjem raznih faktora.Filetička evolucija predstavlja niz kontinuiranih evolucionih promena u jednoj evolucionoj liniji koje tokom vremena dovode do nastanka novog bioloskog entiteta i/ili podele linije ili vrste u dve ili vise specijacija. Pravo izumiranje vrsta je neminovan i nepovratan kraj postojanja jednog taksona. Tokom fanerozoika ili vidljivog života (eona) (period od oko 453 miliona god.), vrste su iščezavale određenom, kontinuiranom stopom, i masovno, naglo u pojedinim periodima. Prvi oblik nestajanja taksona se zove pozadinsko izumiranje. Drugi oblik je masovno izumiranje i tokom Fanerozoika je detektovano pet takvih događaja poznatih kao “Velika petorka”. Tokom pet masovnih izumiranja je nestalo oko 4% vrsta od celokupnog broja iščezlih taksona kao i 96% vrsta tokom pozadinskog izumiranja. Nestanak vrsta zavisi od širine ekološke niše koju dati takson ima. Specijalizovane vrste, taksoni adaptirani na specifične ekološke niše, na primer paraziti koji koriste samo jednu vrstu domaćina, imaju veće šanse da nestanu zbog gubitka niše ili promene sredine. Pozadinsko ili postepeno izumiranje može nastati zbog gubitka genetičke varijabilnosti – evolucionog potencijala populacije ili vrste, i zbog interakcije između vrsta, pre svih interspecijske kompeticije i predatorstva. Uzroci nestajanaKada se sredina naruši i degradira usled aktivnosti čoveka, veličina
populacija mnogih divljih vrsta se redukuje i neke vrste nestaju. Zbog
opasnosti od nestanka, konzervacionim monotoringom su obuhvaćene brojne
divlje vrste. Prekomerna eksploatacija, egzotične vrste i bolestiLjudska delatnost i aktivnost mogu u velikoj meri da naruše strukturu i funkcionisanje bioloških zajednica. Od najznačajnijih aktivnosti se izdvajaju prekomerna eksploatacija, introdukcija egzotičnih vrsta i povećanje brojnosti patogena. Prekomerna eksploatacijaU tradicionalnim društvima su postojala pravila o restrikciji i kontroli
eksploatacije prirodnih resursa kao i pravila vezana za teritoriju određenu
za lov i ribolov (lov je u nekim oblastima bio zabranjen, često je bio
zabranjen lov na ženke kao i lov na populaciju male veličine). Egzotične vrsteGeografsko rasprostranjenje mnogih vrsta je limitirano sredinskim i klimatskim
barijerama koje onemogućavaju jedinkama disperziju i širenje. Okeani,
pustinje, planine i reke su prirodne barijere kopnenim i vodenim organizmima.
Kao rezultat izolacije, evolucijom se formiraju različite i specifične
zajednice u različitim oblastima sveta. Egzotične vrste na ostrvimaNa ostrvima su, uglavnom, prisutne biljke, ptice i bezkičmenjaci i mali broj sisara. Zbog odsustva selektivnog pritiska od strane sisarskih predatora, mnoge endemske vrste nemaju svoje predatore i zbog toga nemaju ni razvijene odbrambene mehanizme. U slučaju dolaska novih vrsta i predatora, nativne endemske vrste nemaju izgrađene mehanizme odbrane što dovodi do velike uspešnosti predatora i smanjenju i izumiranju nativnih populacija. Dolaskom novih vrsta dolazi i do povećanja patogena i parazita koji se šire i pustoše ostrvske zajednice. Kao rezultat dolaska novih vrsta izumiru nativne, endemske vrste. Primer: Nestanak 45 nativnih vrsta na ostrvu Santa Katalina u Kaliforniji usled introdukcije svinja, jelena i koza. Egzotične vrste u vodenim sredinamaPostoje slatkovodne zajednice koje imaju sličnost sa okeanskim ostrvima
zbog svoje izolovanosti od drugih vodenih ekosistema. Lov i komercijalni
motivi su bili najčesći razlozi za introdukciju. Preko 120 vrsta riba
je introdukovano, a introdukcija komercijalnih riba uzrokovala je nestanak
nekoliko endemskih vrsta. Sposobnost egzotičnih vrsta na invazijuEgzotične vrste imaju izraženu sposobnost invazije i dominacije u novim staništima jer u nativnim staništima obično odsustvuju njihovi predatori i paraziti koji kontrolišu rast populacije. PatogeniInfekcije koje prouzrokuju razne vrste patogena poreklom iz divljih ili
zatočenih populacija su značajan faktor redukcije i izumiranja nativnih
lokalnih populacija i endemskih vrsta. Uzročnici infekcija mogu biti mikroparaziti
(virusi, bakterije, gljive, protozoe)i makroparaziti (atriopode i gliste).
Dok žive van domaćina, ovi paraziti koriste ostećena biljna tkiva pri
čemu uzrokuju fiziološka ostećenja i smanjenje sposobnosti prezivljavanja
i reprodukcije. Masovna izumiranjaMasovno izumiranje je globalnog karaktera. Obuhvata nestanak velikog broja taksona svih gupa i brzo je u odnosu na prosečnu stopu izumiranja. Tokom fanerozoika detektovano je 5 velikih, dramatičnih izumiranja vrsta. Ovi događaji su obeležili periode Zemljine istorije i nalaze se na granicama između Paleozoika, Mezozoika i Kenozoika. Izumiranje krajem DevonaPre oko 365 miliona godina dolazi do izumiranja velikog broja riba i približno 70% morskih bezkičmenjaka. Razlozi su nejasni, predpostavlja se da je razlog ili globalno zahlađenje ili udar meteora. U Devonu se javljaju nove vrste korala i trilobita, pojavljuju se ribe, amoniti, prve hrskavičave ribe. Sredinom Devona pojavljuju se vodozemci, više biljke (mahovina (Bryophyta), prečica (Lycopodiophyta), rastavić (Equisetophyta) i paprati (Polupodiophyta)), a krajem perioda javljaju se i prve golosemenice (Gymnospermae). Kontinenti Evroamerika i Gondavana su u to vreme počeli da se približavaju i formiraju Pangeu. Najjači udar pretpeli su morski stanovnici (korali su nestali skoro u potpunosti). Nestalo je 19-22% morskih familija, odnosno 50 -57% morskih rodova. Masovno izumiranje krajem PermaPre
oko 245 miliona godina došlo je do najvećeg gubitka u istoriji Zemlje.
Nestalo je oko 95% tada zivućih organizama (skoro kompletno životinjsko
carstvo), 53-57% morskih familija, 83-84% morskih rodova i oko 70% kopnenih
predstavnika. Nakon izumiranja, nađeni su samo ostaci jednog reptila –
Lystrosaurus, a u moru su nađeni ostaci samo jedne vrste Brachiopoda
– Lingula. Izumiranje krajem TrijasaPre oko 205-208 miliona godina dolazi do masovnog izumiranja marinskih
organizama, i većeg broja kopnenih organizama. Razlog izumiranja
je cepanje jedinstvenog kopna Pangee na Gondavanu i Laureaziju kao i masovno
izlivanje lave iz centralne pukotine. Vulkanska aktivnost je
dovela do smrtonosnog globalnog otopljavanja. Izumrlo je 22-23% morskih
familija, 48-52% morskih rodova, brojni reptili, amfibi… Izumiranje na prelazu Krede u TercijarPre
oko 65 miliona godina, kao posledica udara meteora prečnika 10
kilometara u predeo Meksičkog zaliva javlja se poslednje, a po
broju izgubljenih vrsta najmanje masovno izumiranje.
Nestalo je ¾ postojećih vrsta uključujući i dinosauruse. Meteor je zbog
prolaska kroz atmosferu bio visoke temperature, a nakon pada izazvao je
zemljotres jacine 13 stepeni Rihterove skale, brojne vulkanske erupcije
i cunami visine 50-100 metara koji je poplavio sve niže predele. Udar
meteora podigao je milione tona prašine što je onemogućilo vidljivost
do 6 meseci, a svetlost neophodna za fotosintezu izostala je od dva meseca
do godinu dana. Zbog toga su nastupili požari širom planete, povećala
se koncentracija SO2 i dolazi do pojave kiselih kiša. Nakon sleganja prašine
došlo je do efekta staklene bašte i povišenja temperature okeana za nekoliko
stepeni. U to vreme kontinenti su počeli da zauzimaju oblik kakav imaju
danas. Noviji događaji – nestanak pleistocenske megafaune Serije glacijacija dešavale su se svakih 100 000 godina (Gine, Mindel,
Ris i Virm) i periodima interglacijacija u trajanju 10 000 – 20 000 godina.
Velike oblasti Severne Amerike i Severne Evrope bile su prekrivene
ledom. Nestao je ogroman broj kopnenih sisara velikih dimenzija.
Pleistocen nije masovno izumiranje jer je izumiranje bilo selektivno:
Postoji više hipoteza koje pokušavaju da objasne izumiranje tokom
Pleistocena: Posledice masovnih izumiranjaMasovno i pozadinsko izumiranje se razlikuju po tome što su njihove posledice kvalitativno različite. Pozadinsko izumiranje je primarno zasnovano na promenama u adaptivnoj vrednosti jedne populacije a masovno izumiranje je eliminacija organizama bez obzira na njihovu adaptivnu vrednost. Najvažnije karakteristike i posledice masovnog izumiranja1. Adaptivna radijacija nakon masovnih izumiranja Zaključak Literatura
preuzmi
seminarski rad u wordu » » »
|