معلومة

6.2: أصل التنوع البيولوجي - علم الأحياء

6.2: أصل التنوع البيولوجي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما هي العملية البيولوجية المسؤولة عن التنوع البيولوجي؟

جميع الأنواع - من البكتيريا الموجودة على جلدنا إلى الطيور في الخارج - تطورت في مرحلة ما من نوع مختلف. تطور هي العملية التي تتغير من خلالها خصائص الأنواع بمرور الوقت ، والتي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى ظهور أنواع جديدة.

نظرية التطور هي النظرية الموحدة للبيولوجيا ، مما يعني أنها الإطار الذي يطرح فيه علماء الأحياء أسئلة حول العالم الحي. تكمن قوته في أنه يوفر التوجيه للتنبؤات حول الكائنات الحية التي يتم إثباتها في تجربة بعد تجربة. كتب عالم الوراثة الأمريكي الأوكراني المولد ثيودوسيوس دوبزانسكي أنه "لا يوجد شيء منطقي في علم الأحياء إلا في ضوء التطور." كان يعني أن المبدأ القائل بأن كل أشكال الحياة قد تطورت وتنوعت من سلف مشترك هو الأساس الذي منه نفهم جميع الأسئلة الأخرى في علم الأحياء.

اكتشاف كيف يتغير السكان

تصف نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي آلية لكيفية تغير الأنواع بمرور الوقت. تم اقتراح هذا التغيير في الأنواع ومناقشته جيدًا قبل داروين. كان الرأي القائل بأن الأنواع لا تتغير قائمًا على أساس كتابات أفلاطون ، ومع ذلك كان هناك أيضًا يونانيون القدماء الذين عبروا عن أفكار تطورية.

في القرن الثامن عشر ، أعادت مختلف علماء الطبيعة تقديم الأفكار حول تطور الحيوانات. في الوقت نفسه ، اقترح جيمس هوتون ، عالم الطبيعة الاسكتلندي ، أن التغيير الجيولوجي حدث تدريجيًا عن طريق تراكم التغييرات الصغيرة من العمليات (على مدى فترات طويلة من الزمن) تمامًا مثل تلك التي تحدث اليوم. يتناقض هذا مع وجهة النظر السائدة القائلة بأن جيولوجيا الكوكب كانت نتيجة لأحداث كارثية حدثت خلال ماض قصير نسبيًا. تم نشر وجهة نظر هوتون في وقت لاحق من قبل الجيولوجي تشارلز ليل في القرن التاسع عشر. أصبح ليل صديقًا لداروين وكانت أفكاره شديدة التأثير على تفكير داروين. جادل لايل بأن العمر الأكبر للأرض أعطى مزيدًا من الوقت للتغيير التدريجي في الأنواع ، وقدمت العملية تشبيهًا للتغيير التدريجي في الأنواع.

تشارلز داروين والاختيار الطبيعي

تم تصور الانتقاء الطبيعي كآلية للتطور ووصفه بشكل مستقل من قبل اثنين من علماء الطبيعة ، تشارلز داروين وألفريد راسل والاس ، في منتصف القرن التاسع عشر. الأهم من ذلك ، قضى كل منهم سنوات في استكشاف العالم الطبيعي في رحلات استكشافية إلى المناطق الاستوائية. من 1831 إلى 1836 ، سافر داروين حول العالم هـ. بيجليزور أمريكا الجنوبية وأستراليا والطرف الجنوبي من إفريقيا. سافر والاس إلى البرازيل لجمع الحشرات في غابات الأمازون المطيرة من 1848 إلى 1852 وإلى أرخبيل الملايو من 1854 إلى 1862. وشملت رحلة داروين ، مثل رحلات والاس اللاحقة في أرخبيل الملايو ، محطات توقف في العديد من سلاسل الجزر ، وآخرها جزر غالاباغوس (غرب الإكوادور). في هذه الجزر ، لاحظ داروين أنواعًا من الكائنات الحية في جزر مختلفة والتي كانت متشابهة بشكل واضح ، ومع ذلك كانت لها اختلافات واضحة. على سبيل المثال ، تتكون العصافير الأرضية التي تسكن جزر غالاباغوس من عدة أنواع كان لكل منها شكل منقار فريد (الشكل ( PageIndex {2} )). لاحظ أن هذه العصافير تشبه إلى حد بعيد نوعًا آخر من العصافير في البر الرئيسي لأمريكا الجنوبية وأن مجموعة الأنواع في جزر غالاباغوس شكلت سلسلة متدرجة من أحجام وأشكال المنقار ، مع وجود اختلافات صغيرة جدًا بين الأنواع الأكثر تشابهًا. تخيل داروين أن الأنواع الجزرية قد تكون جميع الأنواع المعدلة من نوع أصلي واحد من البر الرئيسي. في عام 1860 ، كتب ، "بالنظر إلى هذا التدرج والتنوع في البنية في مجموعة واحدة صغيرة من الطيور وثيقة الصلة ، قد يتخيل المرء حقًا أنه من ندرة الطيور الأصلية في هذا الأرخبيل ، تم أخذ نوع واحد وتعديله لغايات مختلفة. "

لاحظ كل من والاس وداروين أنماطًا متشابهة في الكائنات الحية الأخرى وصمموا بشكل مستقل آلية لشرح كيف ولماذا يمكن أن تحدث مثل هذه التغييرات. أطلق داروين على هذه الآلية الانتقاء الطبيعي. جادل داروين بأن الانتقاء الطبيعي كان نتيجة حتمية لثلاثة مبادئ تعمل في الطبيعة. أولاً ، يوجد تباين في السمات بين الأفراد داخل مجموعة سكانية ، وهذه السمات موروثة أو تنتقل من الأب إلى الأبناء. ثانيًا ، يتم إنتاج نسل أكثر مما يستطيع البقاء على قيد الحياة ؛ بعبارة أخرى ، الموارد اللازمة للبقاء والتكاثر محدودة. وأخيرًا ، هناك منافسة على هذه الموارد في كل جيل. من بين هذه المبادئ الثلاثة ، استنتج داروين ووالاس أن النسل ذو الخصائص الموروثة التي تسمح لهم بالمنافسة بشكل أفضل على الموارد المحدودة سيبقون على قيد الحياة ويكون لديهم ذرية أكثر من أولئك الأفراد الذين لديهم اختلافات أقل قدرة على المنافسة. لأن الخصائص موروثة ، سيتم تمثيل هذه السمات بشكل أفضل في الجيل القادم. سيؤدي هذا إلى تغيير في السكان عبر الأجيال في عملية أطلق عليها داروين "هبوط مع تعديل. " باختصار ، يمكننا تحديد الانتقاء الطبيعي كعملية يؤدي إلى أن تصبح السمات المفيدة أكثر شيوعًا في السكان بمرور الوقت ، مما يتسبب في تطور السكان.

أوراق داروين والاس (الشكل ( PageIndex {3} )) التي تقدم فكرة الانتقاء الطبيعي تمت قراءتها معًا في عام 1858 قبل جمعية Linnaean في لندن. كتاب داروين العام التالي ، حول أصل الأنواع، تم نشره ، والذي أوجز بتفصيل كبير حججه للتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي.

لا يمكن أن يحدث الانتقاء الطبيعي إلا إذا كان هناك الاختلاف، أو الاختلافات ، بين الأفراد في مجموعة سكانية. الأهم من ذلك ، يجب أن يكون لهذه الاختلافات بعض الأسس الجينية ، وإلا فإن الانتقاء الطبيعي لن يؤدي إلى التغيير في الجيل التالي لأنه لن تكون هناك طريقة لنقل تلك السمات من جيل إلى جيل.

يأتي التنوع الجيني في مجموعة سكانية من مصدرين رئيسيين: الطفرة والتكاثر الجنسي. الطفرة ، التغيير الدائم في تسلسل الحمض النووي هو المصدر النهائي للتنوع الجيني الجديد في أي مجتمع. قد يكون للفرد الذي لديه جين متحور سمة مختلفة عن الأفراد الآخرين في المجتمع. بدون اختلاف في السمات ، لن تكون الطبيعة قادرة على اختيار السمات التي تتكيف بشكل أفضل مع بيئة الكائنات الحية في ذلك الوقت بالذات.

التغيير التطوري في العمل

إن تطور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية هو مثال على التطور من خلال الانتقاء الطبيعي وقد تمت ملاحظته مباشرة من قبل العلماء. كيف يحدث هذا؟ تخيل شخصًا مصابًا بعدوى بكتيرية: جسمه يتعرض لهجوم بمليارات البكتيريا. نظرًا لوجود تباين جيني في السكان ، قد تمتلك بعض البكتيريا الفردية بالفعل سمات تسمح لها بتحمل عقاقير المضادات الحيوية. عندما يتم وصف المضادات الحيوية للشخص المصاب ، يهاجم الدواء ويقتل السكان بالكامل ، باستثناء تلك البكتيريا التي يمكنها مقاومة الدواء. تعيش هذه البكتيريا لأن لها سمة مفيدة وبالتالي اختارت الطبيعة لها. سيكون السكان الباقون على قيد الحياة جميعًا مقاومين للعقار وسيستمرون في التكاثر والتكاثر ونقل هذه السمة المفيدة إلى جميع الأبناء. لقد تطور السكان الآن لأن جميع الأفراد لديهم سمة مقاومة للمضادات الحيوية ، بينما كانت نادرة قبل ذلك. من المهم أن ندرك أن التطور يحدث على مستوى السكان ويعتمد على التنوع الجيني الذي كان موجودًا بالفعل. بدون هذا الاختلاف ، لا يوجد شيء تختاره الطبيعة. يعد ظهور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية وانتشارها قضية بيئية ناشئة وستتم مناقشتها في فصل لاحق.


كانت الآليات الكامنة وراء التنوع البيولوجي العالي الموجود في المناطق المدارية الجديدة مثيرة للجدل منذ القرن التاسع عشر. غالبًا ما يعتمد دعم تأثير التغييرات الخاصة بالفترة على التنويع على اكتشاف المزيد من أحداث الانتواع خلال فترة معينة. قد يعكس توقيت أحداث الانتواع تأثير أخذ عينات الأصناف غير المكتملة ، والانتواع المطول ، والعمليات الفارغة لتراكم النسب. هنا نقوم بتقييم تأثير هذه العوامل على توقيت الانتواع ببيانات جديدة متعددة التركيز للخفافيش noctilionoid العالم الجديد (Chiroptera: Noctilionoidea). كشفت التحليلات البيوجغرافية عن أهمية Neotropics في تنويع noctilionoid ، والدور الحاسم للتشتت. لم نكتشف أي تحول في معدل الانتواع المرتبط بالفترات الرباعية أو ما قبل الرباعية ، وبدلاً من ذلك وجدنا زيادة في الانتواع مرتبطة بتطور الفصيلة الفرعية Stenodermatinae (∼18 Ma). أظهرت عمليات محاكاة نمذجة الانتواع المستمر ومعدلات الانقراض للتطور النسبي بشكل منهجي المزيد من أحداث الانتواع في العصر الرباعي. نظرًا لأن تسجيل المزيد من أحداث الاختلاف في الرباعية يمكن أن ينتج عن تراكم النسب ، فلا يمكن تفسير عمر الأنواع الشقيقة الموجودة على أنها تدعم معدلات انتواع أعلى خلال هذه الفترة. بدلاً من ذلك ، يتطلب تحليل العوامل التي تؤثر على الانتواع نمذجة السمات الخاصة بالنسب والدوافع البيئية والمكانية والبيئية للانتواع.

تضم المناطق المدارية الجديدة أكثر النظم البيئية الأرضية تنوعًا على الأرض ، وظلت الآليات الكامنة وراء هذا التنوع البيولوجي العالي محل نزاع منذ القرن التاسع عشر (والاس 1853 بيتس 1863). تم التذرع بتغير المناخ الرباعي (آخر 2.58 مليون دولار) لعدة عقود لشرح كيف أصبحت مجموعات غابات العالم الجديد في الأراضي المنخفضة معزولة وراثيًا ، مما أدى إلى توليد العديد من الأنواع المنحدرة (Haffer 1969 Hooghiemstra and van der Hammen 1998). ومع ذلك ، فإن الجيومورفولوجية (Mayle 2004) ، وعلم البيئة القديمة (Porto et al. 2013) ، والبيانات الجغرافية الحيوية (Poelchau and Hamrick 2013) ، تشير إلى آليات أخرى تفسر الانتواع في المنطقة. تم اقتراح أحداث التقلبات الناتجة عن النشاط التكتوني وتغير الموائل خلال فترة ما قبل الرباعية (بشكل رئيسي النيوجين ، بين 2.58 مليون و 23.03 مليون سنة) كآلية بديلة لشرح التنوع البيولوجي المداري الجديد (Bush 1994 Hoorn et al. 2010). تم التعامل مع الفرضيات الرباعية وما قبل الرباعية على أنها حصرية ، على الرغم من مجموعة متنوعة من التفسيرات المحتملة الأخرى (على سبيل المثال ، فرضية التدرج ، فرضية الحاجز النهري ، أو فرضية الاضطراب - البديل ، انظر المراجع في Rull 2015). نتيجة لذلك ، على الرغم من التوصية بنهج الفرضيات المتعددة لدراسة أصل التنوع المداري الجديد (Rull 2015) ، فقد ركز معظم النقاش على الأدلة الداعمة لأي نموذج زمني.

يعد عمر مجموعات التاج وأوقات الاختلاف بين الأنواع الشقيقة الدليل الرئيسي المستخدم لدعم هذه النماذج الزمنية ، وقد تم استخدامها كمقالات لمعدلات الانتواع خلال العصر النيوجيني أو الرباعي. على سبيل المثال ، تم تفسير تحليلات وقت الاختلاف لـ 131 زوجًا من الأنواع الشقيقة من الفراشات الاستوائية الجديدة على أنها تدعم الأصل الرباعي لتنوع الأنواع في هذا الكليد الاستوائي الجديد (Garzón-Orduña et al. 2014). على النقيض من ذلك ، وجد تحليل تلوي سابق لمجموعة التاج التي تتراوح أعمارها بين 105 سلالات مدارية جديدة تمت معايرتها بمرور الوقت أن التكوّن cladogenesis تكشّف بشكل مستمر أو أكثر في Neotropics (Rull 2008) ، ولم تكن الفترات الرباعية ولا الفترات السابقة أكثر أهمية في الانتواع ( انظر أيضًا Zink et al.2004). خلص تحليل تلوي آخر باستخدام عصور تاجية لكتل ​​مختلفة من شمال أمريكا الجنوبية إلى أن معظم السلالات الموجودة في المنطقة لها أصل ما قبل الرباعي (Hoorn et al. 2010).

حتى مع إعادة إشعال الجدل حول التأثير على انتواع الأحداث الجيولوجية خلال فترات معينة ، فقد أصبح من الواضح أن أخذ عينات الأصناف غير المكتملة ، والانتواع المطول (Etienne and Rosindell 2012) ، والعمليات الفارغة لتراكم النسب تؤثر بشدة على تواريخ الاختلاف. سيعكس عمر التاج واختلافات الأنواع أيضًا تلك العمليات ، بالإضافة إلى أي تحولات في معدلات الانتواع. يتطلب اختبار تأثيرات الدوافع البيئية والمكانية والبيئية لتنوع الكليد نمذجة واضحة لمعدلات الانتواع (Rabosky 2014).

تعد الخفافيش noctilionoid (الفصيلة الفائقة Noctilionoidea) ، ولا سيما نباتات النبات التي تتغذى على الفاكهة ، من بين الثدييات الأكثر شيوعًا وتنوعًا في الأراضي المنخفضة في المناطق المدارية الحديثة (Fleming and Kress 2013). تمثل عائلات العالم الجديد الليلي Thyropteridae و Furipteridae و Noctilionidae و Mormoopidae و Phyllostomidae ما يزيد عن 20٪ من ثراء الأنواع العالمية بين الخفافيش (Teeling et al. 2005). تشير التوزيعات السابقة والحالية لعائلتين أخريين من نوع noctilionoid - Myzopodidae من مدغشقر ، مع الحفريات في إفريقيا ، و Mystacinidae من نيوزيلندا ، مع الأحافير في أستراليا - إلى أصل غوندواني للعائلة الفائقة وتفتح أسئلة جديدة حول متى وكيف وصلت أجداد noctilionoids إلى الأمريكتان (Gunnell et al. 2014). تحدث العديد من أنواع noctilionoids الموجودة في العالم الجديد في شمال أمريكا الجنوبية (الشكل التكميلي S1 متاح على Dryad على http://dx.doi.org/10.5061/dryad.s533p) ، وقد وجدت الدراسات البيوجغرافية في أجناس قليلة من phyllostomids أصل معظم الأنواع في أمريكا الجنوبية ، متبوعًا بالانتشار إلى أمريكا الوسطى ومنطقة البحر الكاريبي (فيلازكو وباترسون 2008 ، 2013). يشير هذا إلى أن أمريكا الجنوبية كانت منطقة مهمة لتنويع أشباه الخلايا الليلية في العالم الجديد ، إن لم تكن منطقتها الأصلية. هذه الخصائص تجعل noctilionoids نظام دراسة جيد لتحليل توقيت التنويع التصنيفي المداري الجديد.

على الرغم من توزيعها الاستوائي في الغالب ، إلا أن هناك أحافيرًا وأشباه ليلية موجودة خارج المناطق المدارية الحديثة تشير إلى تاريخ طويل في مناطق أخرى وتجعل تقدير تاريخها الجغرافي الحيوي أمرًا بالغ الأهمية. تتبع أحافير الأوليغوسين المبكرة (30.8 - 33.3 مليون سنة) أقدم السلالات الخلوية إلى أمريكا الشمالية (Czaplewski and Morgan 2012 Morgan and Czaplewski 2012). تشير هذه السجلات إلى توزيع قديم في أمريكا الشمالية لأكثر عائلتين من أنواع noctilionoid الغنية بالأنواع: Mormoopidae و Phyllostomidae (Baker et al. 2012 Arita et al. 2014). حتى الآن ، ومع ذلك ، لم يتم إجراء تحليلات بيوجغرافية رسمية ولا يزال يتعين تحليل طريقة وتوقيت الأحداث المؤدية إلى التوزيعات المدارية الحديثة بأغلبية ساحقة من noctilionoids.

على الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه مؤخرًا ، لا تزال العلاقات التطورية داخل الأسرة الفائقة غير واضحة ، ولا سيما موقع Thyropteridae بالنسبة للعائلات المدارية الأخرى (Eick et al. 2005 Miller-Butterworth et al. 2007 Meredith et al. 2011 Teeling et al. 2012). لم يتم تقدير العلاقات داخل الأسرة في Phyllostomidae - واحدة من أكثر فصائل الثدييات تنوعًا بيئيًا - بكل السلالات المتاحة. بدلاً من ذلك ، أجريت دراسات تطورية على مستويات تصنيفية مختلفة وعلى مجموعات مستقلة باستخدام متواليات ميتوكوندريا في الغالب (Dávalos and Jansa 2004 Dávalos 2007 Porter et al. 2007 Hoffmann et al. 2008 Redondo et al. 2008 Rojas et al. 2011، 2013 Dumont et al. al. 2012 Velazco and Patterson 2013 Velazco and Lim 2014) ، أو يشمل فصائل فرعية مختلفة أو أجناسًا لتمثيل جميع الأنواع (Baker et al.200، 2003 Datzmann et al. 2010).

هنا ، نستنتج السلالة المؤرخة في العالم الجديد Noctilionoidea بهدف استنتاج كل من التحولات في الانتواع والتاريخ الجغرافي الحيوي لهذا الفرع. قمنا بتحليل أكبر عدد من السلالات الموجودة والمواقع ومعايرات العقدة المستندة إلى الأحافير حتى الآن. تم استخدام السلالات الناتجة لاستنتاج التوزيع السلفي للكتل الرئيسية في الأسرة الفائقة ، وتقدير أدوار التشتت والتناوب في تنويع هذا الكليد (Matzke 2013). أخيرًا ، قمنا بتحليل وتيرة وطريقة التنويع التصنيفي ، وقارننا تلك النتائج بتحليلات توقيت الاختلاف بين الأنواع الشقيقة الموجودة. كشفت هذه التحليلات عن عدم ملاءمة أوقات الاختلاف في تحديد دور المناخ وتغير الموائل في فترات معينة في عملية الانتواع.


تقييمات التنوع البيولوجي: الأصل مهم

  • أنيبال بوشار ،
  • لورا إيه ميرسون ،
  • سفين باتشر ،
  • تيم إم بلاكبيرن ،
  • جوزيبي بروندو ،
  • مارك دبليو كادوت ،
  • فرانك كورشامب ،
  • فرانز اسل
  • بييرو جينوفيسي
  • سيلفيا حيدر

الاقتباس: بوشار أ ، ميرسون إل إيه ، باشر إس ، بلاكبيرن TM ، بروندو جي ، كادوت إم دبليو ، وآخرون. (2018) تقييمات التنوع البيولوجي: مسائل المنشأ. بلوس بيول 16 (11): e2006686. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006686

تم الاستلام: 16 مايو 2018 وافقت: 10 أكتوبر 2018 نشرت: 13 نوفمبر 2018

حقوق النشر: © 2018 بوشار وآخرون. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License ، والذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط ، بشرط ذكر المؤلف والمصدر الأصليين.

التمويل: لم يتلق المؤلفون أي تمويل محدد لهذا العمل.

تضارب المصالح: وقد أعلن الباحثون إلى أن لا المصالح المتنافسة موجودة.

الاختصارات: اتفاقية التنوع البيولوجي ، اتفاقية التنوع البيولوجي المنبر ، المنبر الحكومي الدولي للعلوم والسياسات في مجال التنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية ، أهداف التنمية المستدامة ، هدف التنمية المستدامة

الأصل: لم يتم تكليفه خارجيًا بمراجعة الأقران.

تُعد الجهود العالمية الأخيرة في محاسبة التنوع البيولوجي ، مثل تلك التي تتم من خلال اتفاقية التنوع البيولوجي (CBD) والمنصة الحكومية الدولية للعلوم والسياسات في مجال التنوع البيولوجي وخدمات النظام الإيكولوجي (IPBES) ، أمرًا حيويًا إذا أردنا تتبع تقدم الحفظ ، والتأكد من أنه يمكننا معالجة تحديات التغيير العالمي ، وتطوير مؤشرات قوية وسليمة علميا. يقترح شلايبفر [1] أنه ينبغي علينا العمل على إعداد قوائم جرد للتنوع البيولوجي التي تراعي الأنواع المحلية وغير الأصلية بغض النظر عن أصل الأنواع والسياق البيئي. نحن نختلف بشدة مع نهج الجمع بين أعداد الأنواع المحلية وغير الأصلية لأن هذا سيقلل من قدرتنا على اكتشاف آثار الأنواع غير الأصلية على التنوع البيولوجي المحلي مع عواقب مدمرة محتملة. تظهر أدلة دامغة وفيرة أن بعض الأنواع غير الأصلية يمكن أن تصبح غازية وتسبب اضطرابات كبيرة في النظام البيئي وحتى انقراض الأنواع المحلية. لسوء الحظ ، ما زلنا غير متأكدين من الأنواع غير الأصلية التي ستكون الأكثر ضررًا (على سبيل المثال ، [2]). إن الجمع بين الأنواع المحلية وغير الأصلية معًا في مؤشر واحد للتنوع البيولوجي لن يؤدي فقط إلى تضخيم تقديرات التنوع البيولوجي والمخاطر التي تعزز انتشار الأنواع الغازية غير المحلية ، بل سيتجاهل أيضًا الاختلافات البيئية الأساسية بين المجموعتين. تشمل الاختلافات الجوهرية التي يجب مراعاتها عند تقييم التنوع البيولوجي ما يلي.


الدلالة

    يوفر لنا طعامًا على شكل فواكه نباتية ولحوم وما إلى ذلك.
  • يتم الحصول على كمية كبيرة من الأدوية بشكل مباشر أو غير مباشر من التنوع البيولوجي. بشكل غير مباشر ، تتطور منتجاتها الغدية أو رحيق الأعشاب لتشكيل أنواع مختلفة من الأدوية.
  • تتطور كمية كبيرة من صمغ الألياف الطبيعية من التنوع البيولوجي.
  • الحصول على المواد الخام لبناء المباني والمنازل وما إلى ذلك من التنوع البيولوجي.

ملاحظات مراجعة البكالوريا الدولية

ملاحظات مراجعة البيولوجيا بشهادة البكالوريا الدولية (IB) المقدمة للمستوى القياسي (SL) والمستوى الأعلى (HL). يغطي هذا جميع الموضوعات والوحدات المذكورة في المواصفات / المنهج الدراسي.

فيما يلي نغطي جميع الموضوعات المذكورة في أحدث المنهج الدراسي.

مواد المراجعة العامة للـ IB:

ملاحظات المستوى القياسي:

الموضوع 1: ملاحظات مراجعة بيولوجيا الخلية:

الموضوع 2: ملاحظات مراجعة البيولوجيا الجزيئية:

الموضوع 3: ملاحظات مراجعة علم الوراثة:

الموضوع 4: ملاحظات مراجعة علم البيئة:

الموضوع 5: ملاحظات حول التطور والتنوع البيولوجي:

الموضوع 6: ملاحظات مراجعة فسيولوجيا الإنسان:

ملاحظات المستوى الأعلى:

الموضوع السابع: ملاحظات مراجعة الأحماض النووية:

الموضوع 8: التمثيل الغذائي ، وتنفس الخلايا ، وملاحظات البناء الضوئي:


أنواع التنوع البيولوجي

يقبل العلماء عمومًا أن مصطلح التنوع البيولوجي يصف عدد وأنواع الأنواع في الموقع أو على الكوكب. قد يكون من الصعب تحديد الأنواع ، لكن معظم علماء الأحياء لا يزالون يشعرون بالراحة تجاه المفهوم ويمكنهم تحديد وإحصاء الأنواع حقيقية النواة في معظم السياقات. حدد علماء الأحياء أيضًا مقاييس بديلة للتنوع البيولوجي ، بعضها مهم لتخطيط كيفية الحفاظ على التنوع البيولوجي.

التنوع الجيني هو أحد تلك المفاهيم البديلة. التنوع أو الاختلاف الجيني هو المادة الخام للتكيف في الأنواع. تعتمد إمكانية تكيف الأنواع المستقبلية على التنوع الجيني الموجود في جينومات الأفراد في المجموعات السكانية التي تتكون منها الأنواع. وينطبق الشيء نفسه على الفئات التصنيفية الأعلى. سيكون للجنس الذي يحتوي على أنواع مختلفة جدًا من الأنواع تنوعًا جينيًا أكثر من جنس مع الأنواع التي تبدو متشابهة ولها بيئات متشابهة. إذا كان هناك اختيار بين أحد هذه الأجناس المحفوظة ، فإن النوع الذي يتمتع بأكبر احتمال للتطور اللاحق هو الأكثر تنوعًا وراثيًا. سيكون من المثالي عدم الاضطرار إلى اتخاذ مثل هذه الخيارات ، ولكن قد يكون هذا هو المعيار بشكل متزايد.

العديد من الجينات ترمز للبروتينات ، والتي بدورها تقوم بعمليات التمثيل الغذائي التي تحافظ على الكائنات الحية على قيد الحياة وتتكاثر. يمكن قياس التنوع الجيني على أنه التنوع الكيميائي في تلك الأنواع المختلفة تنتج مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية في خلاياها ، سواء البروتينات وكذلك المنتجات والمنتجات الثانوية لعملية التمثيل الغذائي. هذا التنوع الكيميائي له فائدة محتملة للبشر كمصدر للمستحضرات الصيدلانية ، لذلك فهو يوفر طريقة واحدة لقياس التنوع المهم لصحة الإنسان ورفاهيته.

لقد ولّد البشر تنوعًا في الحيوانات الأليفة والنباتات والفطريات. يعاني هذا التنوع أيضًا من خسائر بسبب الهجرة وقوى السوق وزيادة العولمة في الزراعة ، خاصة في المناطق المكتظة بالسكان مثل الصين والهند واليابان. يعتمد السكان البشريون بشكل مباشر على هذا التنوع كمصدر غذاء مستقر ، ويثير انخفاضه قلق علماء الأحياء وعلماء الزراعة.

من المفيد أيضًا تحديد تنوع النظام البيئي، مما يعني عدد النظم البيئية المختلفة على الكوكب أو في منطقة جغرافية معينة (الشكل 2). يمكن أن تختفي أنظمة بيئية كاملة حتى لو تمكنت بعض الأنواع من البقاء على قيد الحياة من خلال التكيف مع النظم البيئية الأخرى. يعني فقدان النظام البيئي فقدان التفاعلات بين الأنواع ، وفقدان السمات الفريدة للتكيف المشترك ، وفقدان الإنتاجية البيولوجية التي يمكن للنظام البيئي أن يخلقها. مثال على النظام البيئي المنقرض إلى حد كبير في أمريكا الشمالية هو نظام البراري البيئي. امتدت المروج ذات مرة وسط أمريكا الشمالية من الغابة الشمالية في شمال كندا وصولاً إلى المكسيك. لقد اختفت الآن تمامًا ، واستبدلت بحقول المحاصيل وأراضي المراعي والزحف العمراني. يعيش العديد من الأنواع ، ولكن النظام البيئي الإنتاجي الضخم الذي كان مسؤولاً عن إنشاء التربة الزراعية الأكثر إنتاجية قد انتهى الآن. ونتيجة لذلك ، فإن التربة آخذة في الاختفاء أو يجب الحفاظ عليها بتكلفة أعلى.

الشكل 2. تنوع النظم البيئية على الأرض - من (أ) الشعاب المرجانية إلى (ب) البراري - يتيح وجود تنوع كبير للأنواع. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Jim Maragos ، USFWS Credit b: تعديل العمل بواسطة Jim Minnerath ، USFWS)


نبذة عن الكاتب

روبرت ج. فوتتيت هو عالم أبحاث متخصص في تصنيف حشرات المن والمجموعات ذات الصلة ، مع المجموعة الوطنية الكندية للحشرات والزراعة والأغذية الزراعية الكندية. تشمل اهتماماته البحثية استخدام المناهج المورفولوجية والجزيئية في دراسة أنواع المن والسكان.

بيتر H. ADLER أستاذ علم الحشرات في جامعة كليمسون ، حيث يشغل منصبًا تدريسيًا وبحثيًا ، متخصصًا في السلوك ، والبيئة ، وعلم الوراثة ، ونظام الحشرات ، وخاصة الفراشات والذباب المهم طبيًا.


معلومة اضافية

15 فصلاً / 71 محاضرة / 15 مختبر

ما هي مدة الفيديوهات؟
يتراوح طولها من 12 دقيقة إلى 35 دقيقة. متوسط ​​الطول 20 دقيقة.

هل يأتي الكتاب مع خطط الدروس اليومية؟
سيكون هناك دليل قصير للمعلم & # 8217s صدر مع الكتاب المدرسي الذي يوفر نطاقًا وتسلسلًا لتدريس الفصل في عام واحد.

هل توجد اختبارات مع هذه المادة؟
نعم ، هناك اختبارات متضمنة في الكتاب. تتكون من إجابات قصيرة ومقالات.


الملخص

يتم تعريف الأنواع باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات التشغيل المختلفة. في حين أن مناقشة المنهجيات المختلفة كانت مقتصرة في الغالب على خبراء التصنيف ، فإن ترسيم حدود الأنواع يعد أيضًا أمرًا حاسمًا لبيولوجيا الحفظ. لسوء الحظ ، يمكن أن تصل طرق مختلفة لتشخيص الأنواع إلى كيانات مختلفة. الأهم من ذلك ، أنه من المعتقد على نطاق واسع أن استخدام مفهوم الأنواع التطورية قد يؤدي إلى التعرف على عدد أكبر بكثير من الوحدات الأقل شمولاً. نتيجة لذلك ، لا يمكن لدراسات نفس المجموعة من الكائنات الحية أن تنتج هويات مختلفة للأنواع فحسب ، بل يمكن أن تنتج أيضًا مجموعة أنواع مختلفة وعددًا من الأفراد. لتقييم تأثير التعاريف المختلفة على قضايا الحفظ ، قمنا بجمع أمثلة من الأدبيات حيث تم تصنيف مجموعة من الكائنات تحت كل من مفاهيم النشوء والتطور. تُظهر نتائجنا اختلافًا ملحوظًا ، مع الاستطلاعات التي تستند إلى مفهوم الأنواع التطورية والتي تُظهر المزيد من الأنواع (48 ٪) وانخفاض مرتبط في حجم ونطاق السكان. نناقش العواقب الخطيرة لهذا الاتجاه للحفظ ، بما في ذلك التغيير الواضح في عدد الأنواع المهددة بالانقراض ، والتداعيات السياسية المحتملة ، وصعوبة تحديد ما يجب الحفاظ عليه.


الموارد المهنية

نادي العلوم البيولوجية (BSC)

يضم نادي الأقسام لتخصصات علم الأحياء وأي شخص آخر مهتم بعلوم الحياة ، يضم نادي العلوم البيولوجية متحدثين عاديين من أعضاء هيئة التدريس في مجموعة متنوعة من موضوعات علوم الحياة.

الخبرة البحثية الجامعية

يمكن للطلاب في برنامج الأحياء المشاركة في أبحاث علوم الحياة وكسب رصيد أكاديمي للتجربة. سيتعلم الطلاب كيفية البحث عن هذه الفرص أثناء التوجيه ، كما أنهم مدعوون لمناقشة هذا الأمر مع مرشدهم الأكاديمي.

نادي البرمائيات والزواحف

يمكن للطلاب المهتمين بعلم الزواحف المشاركة في نادي البرمائيات والزواحف للالتقاء والتحدث والمشاركة في الأنشطة المتعلقة بعلم الزواحف.

نادي الطيور

منظمة طلابية للتمتع غير الرسمي بالطيور ، يقوم Birding Club بعدد قليل من الرحلات الميدانية كل عام لمراقبة الطيور في موائلها في جميع أنحاء الولاية.

حديقة الحيوانات والغرائب ​​ونادي الحياة البرية

نادي حديقة الحيوانات والغرائب ​​والحياة البرية (ZEW) مكرس لتزويد الطلاب بفرصة للتعرف على رعاية حيوانات حديقة الحيوان والحيوانات الأليفة الغريبة والحياة البرية.


شاهد الفيديو: 2021 يوم التنوع البيولوجي (قد 2022).