KEPELBAGAIAN BIOLOGI: CIRI, KEPENTINGAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

The biodiversiti atau kepelbagaian biologi adalah singkatan dari "biodiversiti" dan merujuk kepada unsur-unsur pelbagai makhluk organik kepelbagaian hadir. Konsep ini dapat difahami dari pelbagai peringkat, sama ada taksonomi, fungsional, filogenetik, genetik atau trofik.

Kawasan yang dihuni oleh satu spesies pada usia dini (dari sudut pandang evolusi), terdiri dari individu yang homogen secara genetik, yang tersebar di kawasan geografi yang berbeza dan di kawasan habitat yang sempit, akan menjadi ekosistem dengan keanekaragaman hayati yang rendah.

Keanekaragaman hayati merangkumi pelbagai spesies - dan variasi biologi mereka - di dalam satu wilayah.
Sumber: pixabay.com

Sebaliknya, habitat dengan beberapa spesies - beberapa kuno, yang lain yang proses penentuannya berlaku baru-baru ini - yang bahan genetiknya heterogen dan tersebar luas, akan menjadi wilayah dengan keragaman tinggi.

Walau bagaimanapun, tinggi dan rendah adalah istilah relatif. Oleh itu, terdapat beberapa indeks dan parameter yang memungkinkan kita mengukur kepelbagaian wilayah, seperti indeks Shannon dan Simpson, antara lain. Berdasarkannya, kita melihat bahawa pengedaran organisma hidup tidak homogen di planet ini. Lebih banyak kepelbagaian biasanya dijumpai ketika kita semakin dekat dengan kawasan tropika.

Keanekaragaman hayati dapat dikaji menggunakan dua disiplin pelengkap: ekologi dan biologi evolusi. Ahli ekologi memberi tumpuan terutamanya pada faktor-faktor yang mempengaruhi kepelbagaian tempatan dan yang beroperasi dalam jangka masa yang singkat.

Ahli biologi evolusi, dari segi mereka, fokus pada skala waktu yang lebih tinggi dan fokus pada peristiwa kepupusan, penyesuaian generasi, dan spesiasi, antara lain.

Dalam 50 tahun terakhir, kehadiran manusia, pemanasan global, dan faktor lain telah mengubah taburan dan kepelbagaian sebilangan besar spesies. Pengetahuan dan pengukuran keanekaragaman hayati adalah elemen penting untuk perumusan penyelesaian masalah ini.

Apakah kepelbagaian biologi?

Orang pertama yang menggunakan istilah keanekaragaman hayati dalam kesusasteraan ekologi ialah E. O Wilson pada tahun 1988. Walau bagaimanapun, konsep kepelbagaian biologi telah berkembang sejak abad ke-19, dan masih banyak digunakan hingga kini.

Keanekaragaman hayati merujuk kepada kepelbagaian bentuk kehidupan. Ini merangkumi semua peringkat organisasi dan dapat diklasifikasikan dari sudut evolusi atau ekologi (fungsional).

Maksudnya, kepelbagaian tidak hanya difahami dari segi jumlah spesies. Pemboleh ubah di peringkat taksonomi dan persekitaran lain juga mempunyai pengaruh, seperti yang akan kita lihat kemudian.

Keanekaragaman hayati telah dikaji sejak zaman Aristotelian. Rasa ingin tahu intrinsik mengenai kehidupan dan keperluan untuk mewujudkan ketertiban menyebabkan para ahli falsafah mengkaji pelbagai bentuk kehidupan dan mewujudkan sistem klasifikasi sewenang-wenangnya. Oleh itu lahirlah ilmu-ilmu sistematik dan taksonomi, dan oleh itu kajian mengenai kepelbagaian.

Ciri-ciri kepelbagaian biologi

Kepelbagaian genetik

Kepelbagaian biologi dapat dikaji pada skala yang berbeza, bermula dengan genetik. Organisma terdiri daripada ribuan gen yang dikelompokkan dalam DNAnya, yang tersusun di dalam selnya.

Bentuk yang berbeza yang kita dapati dari gen (dikenali sebagai alel), dan variasi kromosom antara individu membentuk kepelbagaian genetik. Populasi kecil yang genomnya homogen di antara anggotanya agak berbeza.

Kebolehubahan genetik yang kita dapati di antara individu dengan spesies yang sama adalah hasil daripada serangkaian proses seperti: mutasi, penggabungan semula, polimorfisme genetik, pengasingan kumpulan gen, tekanan selektif tempatan, dan kecerunan, antara lain.

Variasi adalah asas evolusi dan generasi penyesuaian. Populasi yang berubah-ubah dapat bertindak balas terhadap perubahan dalam keadaan persekitaran, sementara variasi yang sedikit dapat diterjemahkan menjadi penurunan populasi, atau dalam kes yang ekstrem dapat menyebabkan kepunahan spesies tempatan.

Lebih jauh lagi, pengetahuan mengenai tahap kebolehubahan genetik populasi adalah mustahak jika rancangan pemuliharaan berkesan dapat dibuat, kerana parameter ini mempengaruhi daya tahan dan ketahanan spesies.

Kepelbagaian individu

Pada tahap organisasi ini kita dapati variasi dari segi anatomi, fisiologi, dan tingkah laku dalam organisma individu.

Kepelbagaian penduduk

Dalam biologi kita mendefinisikan populasi sebagai sekumpulan individu dari spesies yang sama yang wujud bersama dalam masa dan ruang, dan yang berpotensi dapat berkembang biak.

Pada tahap populasi, variasi genetik individu yang menyusunnya menyumbang kepada kepelbagaian biologi dan, sekali lagi, adalah asas untuk evolusi adaptif berlaku. Contoh yang jelas dari ini adalah populasi manusia, di mana semua individu menunjukkan variasi fenotipik yang ketara.

Spesies yang tidak mempunyai variasi genetik dan mempunyai populasi yang seragam lebih rentan terhadap kepupusan, baik dari penyebab persekitaran dan manusia.

Kepelbagaian di peringkat spesies

Sekiranya kita naik ke peringkat organisasi, kita dapat menganalisis keanekaragaman hayati dari segi spesies. Keanekaragaman hayati sering dikaji oleh ahli ekologi dan ahli biologi pemuliharaan pada tahap ini.

Kepelbagaian melebihi tahap spesies

Kita boleh terus menganalisis kepelbagaian biologi di atas tahap spesies. Iaitu, dengan mengambil kira tahap klasifikasi taksonomi lain seperti genera, keluarga, pesanan, dll. Walau bagaimanapun, ini lebih biasa dalam kajian yang berkaitan dengan paleontologi.

Oleh itu, kita dapat naik secara besar-besaran, sehingga kita dapat menemukan perbandingan yang dibuat oleh biogeografi, yang tidak lebih dari pengakuan kekayaan spesies yang berbeza di wilayah geografi yang besar.

Bagaimana keanekaragaman hayati diukur?

Bagi ahli biologi adalah penting untuk mempunyai parameter yang membolehkan pengukuran biodiversiti. Untuk menyelesaikan tugas ini, terdapat metodologi yang berbeza, yang dapat diukur dari perspektif fungsional atau teori.

Kategori pengukuran berfungsi merangkumi genetik, spesies dan kepelbagaian ekosistem. Perspektif teori berdasarkan kepelbagaian alpha, beta dan gamma. Begitu juga, komuniti dapat dinilai dengan menerangkan sifat fizikalnya.

Penggunaan indeks statistik yang mengukur kepelbagaian spesies adalah perkara biasa. Ini menggabungkan dua ukuran penting: jumlah spesies dalam sampel dan jumlah relatifnya. Selanjutnya kita akan menerangkan langkah-langkah dan indeks yang paling banyak digunakan oleh ahli ekologi.

Kepelbagaian alfa, beta dan gamma

Kepelbagaian alfa, beta dan gamma adalah tiga tahap kepelbagaian yang diakui oleh IUCN (International Union for Conservation of Nature). Pendekatan ini dicadangkan oleh ahli ekologi tumbuhan Robert Harding Whittaker pada tahun 1960 dan masih digunakan hingga kini.

Kepelbagaian alfa adalah bilangan spesies di peringkat tempatan, iaitu di dalam habitat atau komuniti ekologi. Beta adalah perbezaan komposisi spesies antara komuniti. Akhirnya, gamma menunjukkan bilangan spesies di peringkat wilayah.

Walau bagaimanapun, bahagian ini menghadapi kelemahan ketika kita akan menentukan kawasan setempat dan bagaimana kita secara objektif dapat menggambarkan wilayah - di luar batasan politik semata-mata yang tidak bermakna secara biologi.

Penetapan batas dipengaruhi oleh soalan kajian dan kumpulan yang terlibat, jadi soalan di atas tidak mempunyai jawapan yang jelas.

Dalam kebanyakan kajian ekologi yang berkaitan dengan biodiversiti, penekanan biasanya pada kepelbagaian alpha.

Kepelbagaian alfa

Kepelbagaian alfa umumnya dinyatakan dari segi kekayaan spesies dan ekuiti spesies. Semasa persampelan dijalankan, tempat atau kawasan yang dipilih oleh penyelidik mewakili seluruh masyarakat. Oleh itu, membuat senarai bilangan dan nama spesies yang hidup di sana adalah langkah pertama untuk mengukur keanekaragaman hayati suatu kawasan.

Jumlah spesies dalam komuniti atau kawasan adalah kekayaan spesies. Mengetahui parameter ini, kami terus menganalisis kriteria lain, yaitu: keunikan taksonomi, perbezaan taksonomi, kepentingan ekologi, dan interaksi antara spesies, antara lain.

Secara amnya, kekayaan spesies - dan keanekaragaman hayati secara umum - meningkat apabila kita memperluas kawasan yang kita analisis atau ketika kita bergerak dari garis bujur dan garis lintang yang lebih besar ke garis bujur yang lebih rendah (ke khatulistiwa).

Kita mesti mengambil kira bahawa tidak semua spesies menyumbang dengan cara yang sama terhadap kepelbagaian kawasan. Dari sudut pandang ekologi, dimensi keanekaragaman hayati yang berbeza diwakili oleh sejumlah tahap trofik dan pelbagai kitaran hidup yang menyumbang secara berbeza.

Kehadiran spesies tertentu di kawasan ini memiliki kemampuan untuk meningkatkan kepelbagaian komuniti ekologi, sedangkan spesies lain tidak.

Kepelbagaian beta

Kepelbagaian beta adalah ukuran kepelbagaian antara komuniti. Ini adalah ukuran kadar dan tahap perubahan spesies dalam kecerunan atau dari satu habitat ke habitat yang lain.

Sebagai contoh, ukuran ini akan mengkaji perbandingan kepelbagaian di lereng gunung. Kepelbagaian beta juga menekankan perubahan temporal dalam komposisi spesies.

Kepelbagaian gamma

Kepelbagaian gamma mengukur kepelbagaian dari tahap spasial yang lebih tinggi. Ini bertugas menjelaskan kepelbagaian spesies dalam rentang geografi yang luas. Pada dasarnya, ia adalah produk kepelbagaian alpha dan tahap pembezaan (beta) di antara mereka.

Oleh itu, kepelbagaian gamma adalah kadar di mana spesies tambahan dijumpai dan mengkaji penggantian geografinya.

Indeks kepelbagaian spesies

Dalam ekologi, indeks kepelbagaian digunakan secara meluas, dengan tujuan untuk mengukurnya menggunakan pemboleh ubah matematik.

Indeks kepelbagaian ditakrifkan sebagai ringkasan statistik yang mengukur jumlah spesies tempatan yang terdapat di habitat yang berbeza. Indeks boleh berupa dominasi atau ekuiti (istilah keseimbangan digunakan dalam bahasa Inggeris).

Indeks kepelbagaian Shannon

Indeks Shannon, atau indeks Shannon-Weaver, popular digunakan untuk pengukuran keanekaragaman hayati tertentu. Ia diwakili menggunakan H ', dan nilai indeks berubah-ubah hanya antara nombor positif. Di kebanyakan ekosistem nilainya adalah dari 2 hingga 4.

Nilai di bawah 2 dianggap tidak terlalu pelbagai, misalnya di padang pasir. Walaupun nilai yang lebih besar dari 3 menunjukkan kepelbagaian yang tinggi, seperti hutan neotropikal atau terumbu.

Untuk mengira nilai indeks, bilangan spesies (kekayaan) dan jumlah relatifnya (kelimpahan) diambil kira. Nilai maksimum indeks biasanya mendekati 5 dan nilai minimum adalah 0, di mana hanya ada satu spesies - iaitu, tidak ada kepelbagaian. Ekosistem dengan indeks Shannon 0 boleh menjadi monokultur.

Indeks kepelbagaian Simpson

Indeks Simpson ditunjukkan oleh huruf D, dan mengukur kebarangkalian bahawa dua individu yang dipilih secara rawak dari sampel tergolong dalam spesies yang sama - atau ke kategori taksonomi yang lain.

Dengan cara yang sama, indeks kepelbagaian Simpson dinyatakan sebagai 1 - D (indeks yang dijelaskan dalam perenggan sebelumnya). Nilainya antara 0 dan 1 dan, bertentangan dengan kes sebelumnya, ia menunjukkan kebarangkalian bahawa dua individu yang diambil secara rawak tergolong dalam spesies yang berbeza.

Cara lain untuk menyatakannya dalam menggunakan indeks timbal balik: 1 / D. Dengan cara ini, nilai 1 diterjemahkan ke dalam komuniti dengan hanya satu spesies. Apabila nilai meningkat, ini menunjukkan kepelbagaian yang lebih besar.

Walaupun indeks Shannon dan indeks Simpson adalah yang paling popular dalam kesusasteraan ekologi, ada yang lain seperti indeks Margalef, McIntosh, dan Pielou, antara lain.

Mengapa kita mesti mengukur kepelbagaian biologi?

Pada bahagian sebelumnya kami menerangkan dengan terperinci pelbagai alat matematik yang dimiliki ahli ekologi untuk pengukuran kepelbagaian biologi. Namun, untuk apa nilai ini berguna?

Pengukuran keanekaragaman hayati sangat penting jika anda ingin memantau bagaimana kepelbagaian berubah-ubah, sebagai fungsi perubahan persekitaran yang menurunkan ekosistem, baik yang dihasilkan secara semula jadi dan buatan manusia.

Kepelbagaian biologi sebagai hasil evolusi: bagaimana kepelbagaian biologi dihasilkan?

Kehidupan di Bumi bermula sekurang-kurangnya 3.5 bilion tahun yang lalu. Dalam jangka masa ini, makhluk organik telah terpancar dalam pelbagai bentuk yang kita amati di planet ini hari ini.

Proses evolusi yang berbeza bertanggungjawab untuk kepelbagaian yang sangat besar ini. Di antara yang paling penting kita mempunyai yang berikut: pembebasan dari persaingan, perbezaan ekologi dan koevolusi.

Pembebasan dari persaingan

Berbagai kajian, yang difokuskan pada spesies semasa dan punah, telah menunjukkan bahawa garis keturunan organisma cenderung untuk melakukan diversifikasi dengan cepat jika ada peluang ekologi - yaitu, "kosong" ceruk.

Apabila sekumpulan organisma menjajah wilayah yang bebas dari pemangsa dan dengan persaingan yang sedikit (misalnya pulau yang tidak berpenghuni) cenderung untuk mempelbagaikan, menempati kawasan ekologi yang ada. Fenomena ini dipanggil sinaran adaptif.

Contohnya, setelah kepunahan dinosaurus, banyak ceruk bebas yang kemudian ditangkap oleh radiasi dari mamalia.

Perbezaan ekologi

Terdapat penyesuaian utama yang membolehkan organisma menempati sebilangan ceruk ekologi. Organisma ini menempati zon adaptif yang sama, sehingga mereka menempati "ruang ekologi" yang serupa. Apabila dua spesies mempunyai bahagian ekologi yang serupa, persaingan meningkat di antara mereka.

Menurut teori ekologi, dua spesies tidak dapat bersaing selama-lamanya kerana satu spesies akhirnya akan menggantikannya. Satu lagi senario yang mungkin berlaku ialah salah satu spesies itu mampu mengeksploitasi sumber lain, dengan tujuan untuk mengurangkan persaingan dengan pasangannya.

Dengan cara ini, kemampuan spesies untuk mengeksploitasi sumber baru dan menggunakan habitat baru telah menyumbang kepada peningkatan kepelbagaian biologi dari masa ke masa.

Koevolusi

Interaksi yang berbeza yang boleh wujud antara organisma dari pelbagai spesies mempunyai akibat evolusi dan bertanggungjawab untuk sebahagian dari keanekaragaman hayati. Beberapa spesies menyediakan sumber untuk pasangan mereka. Oleh itu, kepelbagaian salah satu daripadanya bermaksud kepelbagaian spesies lain.

Koevolusi antara pemangsa dan mangsa mereka juga dianggap sebagai sumber kepelbagaian. Sekiranya pemangsa menghasilkan adaptasi novel, ini (dalam beberapa kes) disertai dengan penyesuaian dalam mangsa.

Contoh koevolusi dan keanekaragaman hayati yang sangat jelas adalah jumlah angiosperma yang tinggi, yang berkaitan dengan kepelbagaian pendebungaan invertebrata mereka.

Kepentingan

Masyarakat manusia bergantung kepada kepelbagaian biologi dalam beberapa cara. Secara amnya, nilai keanekaragaman hayati boleh menjadi konsep subjektif dan bergantung pada setiap orang, jadi nilai ini diklasifikasikan sebagai nilai intrinsik atau wujud dan nilai instrumental atau ekstrinsik.

Nilai intrinsik dan ekstrinsik

Nilai ekstrinsik ditentukan oleh penggunaan atau aplikasi yang mungkin ada dalam masyarakat manusia - seperti pengeluaran makanan, ubat-ubatan, antara lain. Begitu juga, nilai ekstrinsik dapat memberi manfaat bagi makhluk hidup lain, tetapi manusia sering diperhitungkan.

Contohnya, pelbagai serangga, burung, dan mamalia memainkan peranan penyerbuk dalam ekosistem, menjadi penghubung pembiakan pembiakan sebilangan besar tumbuh-tumbuhan penting dari segi ekonomi. Contohnya ialah lebah dan kelawar.

Sebaliknya, nilai intrinsik keanekaragaman hayati tidak asing lagi dengan perkhidmatan ekosistem yang dapat diberikan oleh makhluk hidup kepada persekitarannya. Ini bermula dari premis bahawa setiap organisme mempunyai hak untuk hidup, sama seperti manusia memilikinya.

Nilai ini tidak berkaitan dengan penampilan atau estetika organisma, kerana parameter ini adalah sebahagian daripada nilai ekstrinsik. Oleh kerana konsep ini mempunyai komponen falsafah yang kuat, ia dicirikan oleh sukar difahami. Sebilangan ahli ekonomi, misalnya, percaya bahawa definisi mereka tidak lengkap.

Pengelasan lain

Terdapat cara lain untuk mengklasifikasikan kepentingan keanekaragaman hayati, membezakan antara organisma dengan beberapa nilai ekonomi untuk pasaran dan yang tidak mempunyai nilai tersebut.

Klasifikasi lain lebih kompleks dan merangkumi lebih banyak kategori. Sebagai contoh, klasifikasi yang dicadangkan oleh Kellert (1996) merangkumi sembilan kategori: utilitarian, naturalistik, ekologi-saintifik, estetik, simbolik, humanistik-moral, dominasi dan negativis.

Kepelbagaian biologi di Amerika Latin

Di Amerika Latin kita dapati kepelbagaian biologi yang luas. Pada masa ini, sebilangan besar ekosistem wilayah ini terancam, terutamanya oleh faktor antropogenik.

Atas sebab ini, di kebanyakan negara terdapat kawasan yang dilindungi seperti taman, rizab, tempat perlindungan dan monumen semula jadi yang bertujuan melindungi spesies di rantau ini.

Di bawah ini kita akan menerangkan kepelbagaian biologi negara-negara Amerika Latin yang paling relevan, dengan kepelbagaian global yang paling besar.

Kepelbagaian Biologi di Mexico

Mexico, dari segi jumlah spesies, adalah negara yang sangat beragam yang menjangkau hampir 70,000 spesies haiwan dan tumbuhan, di mana lebih dari 900 spesies endemik di rantau ini. Ia menempati salah satu kedudukan pertama dari segi kepelbagaian di seluruh dunia.

Keanekaragaman hayati yang luas ini disebabkan oleh beberapa faktor, terutamanya kedudukan dan topografi negara yang kompleks, dan kepelbagaian iklim. Di peringkat ekosistem, Mexico sama-sama beragam, menghadirkan semua jenis persekitaran semula jadi dan ekoregion.

Kepelbagaian Biologi di Colombia

Negara megadiverse ini mempunyai lebih dari 62,000 spesies, beberapa di antaranya endemik ke Colombia. Ia menempatkan sebilangan besar spesies burung dan anggrek di dunia.

Berkenaan dengan ekosistem, kami menemui pelbagai wilayah. Kepelbagaian Colombia biasanya dikelompokkan ke dalam apa yang disebut "kawasan panas kepelbagaian", yang sesuai dengan wilayah Andean dan Tumbes-Chocó-Magdalena.

Kepelbagaian Biologi di Peru

Berkat lokasinya dan geografinya, Peru adalah negara yang mempunyai keanekaragaman hayati yang hebat. Sebenarnya, ia juga berada di negara-negara megadiverse. Sebilangan besar spesiesnya endemik di rantau ini.

Ini bervariasi dari segi ekosistem, dengan spesies lautan khas (dipengaruhi oleh arus Niño dan Humboldt), gurun pesisir, berbagai jenis hutan, sumber, bakau, padang rumput, páramo, Amazon, dan savana, antara lain. .

Kepelbagaian biologi di Argentina

Argentina adalah sebuah negara yang dicirikan oleh keanekaragaman hayati yang tinggi yang menjadikan kehidupan di wilayah geografinya yang sangat besar. Dengan lingkungan gunung, savana, dan iklim subtropis, Argentina adalah rumah bagi sejumlah besar tumbuhan dan haiwan, yang menyoroti kehadiran kucing besar dan mamalia akuatik.

Kepelbagaian Biologi di Venezuela

Venezuela adalah negara megadiverse dengan lebih dari 20,000 spesies haiwan dan tumbuhan yang tersebar di seluruh wilayah. Seperti di negara-negara yang disebutkan di atas, kepelbagaian sering dikaitkan dengan heterogenitas iklim dan topografi.

Dari segi ekosistem, Venezuela mempamerkan semua jenis wilayah, termasuk hutan, dataran, páramos, savana, gunung, padang pasir, dll., Masing-masing dengan kumpulan spesiesnya yang khas. Seperti di negara-negara sebelumnya, sebilangan besar spesies endemik di rantau ini.

Kepelbagaian biologi di Eropah

Kepelbagaian biologi di Sepanyol

Sepanyol terkenal kerana mempunyai salah satu keanekaragaman hayati terbesar di seluruh Eropah, yang menonjolkan kehadiran mamalia dan reptilia.

Keadaannya sebagai semenanjung memberikan kepelbagaian luas dari segi iklim, ini menjadi faktor penentu dalam jumlah spesies dan membezakannya dari seluruh Eropah. Pelepasan gunung juga merupakan pemboleh ubah penting.

Rujukan

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Jemputan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
2. Eldredge, N. (Ed.). (1992). Sistematik, ekologi, dan krisis keanekaragaman hayati. Akhbar Universiti Columbia.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusi. Dewan Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
5. Naeem, S., Chazdon, R., Duffy, JE, Prager, C., & Worm, B. (2016). Kepelbagaian biologi dan kesejahteraan manusia: penghubung penting untuk pembangunan lestari. Prosiding. Sains Biologi, 283 (1844), 20162091.
6. Naeem, S., Prager, C., Weeks, B., Varga, A., Flynn, DF, Griffin, K.,… Schuster, W. (2016). Keanekaragaman hayati sebagai konstruk multidimensi: tinjauan, kerangka dan kajian kes mengenai kesan herbivori terhadap biodiversiti tumbuhan. Prosiding. Sains Biologi, 283 (1844), 20153005.
7. Majlis Penyelidikan Negara. (1999). Perspektif mengenai keanekaragaman hayati: menilai peranannya dalam dunia yang sentiasa berubah. Akhbar Akademi Negara.
8. Scheiner, SM, Kosman, E., Presley, SJ, & Willig, MR (2017). Komponen keanekaragaman hayati, dengan fokus khusus pada maklumat filogenetik. Ekologi dan evolusi, 7 (16), 6444-6454.