Informatie

3: Wat is biodiversiteit? - Biologie


Een "zilverrug" berggorilla (Gorilla beringei beringei, EN) in Mgahinga Gorilla National Park, Oeganda. Ooit werd gedacht dat het één soort was, maar genetische analyses hebben aangetoond dat er twee gorillasoorten zijn, elk met twee ondersoorten. Dankzij de inspanningen van toegewijde natuurbeschermers en lokale gemeenschappen in de Albertine Rift, heeft de IUCN de berggorilla in 2018 van ernstig bedreigd naar bedreigd op de lijst gezet. De drie andere ondersoorten worden nog steeds als ernstig bedreigd beschouwd. Foto door Nina R, https://www.flickr.com/photos/[email protected]/31467129021, CC BY 2.0.

Conserveringsbiologie heeft tot doel de bescherming van de biodiversiteit te verbeteren, dat wil zeggen alle soorten, genetische diversiteit en ecosystemen op aarde. Volgens deze definitie vereist het proces van het documenteren van het leven op aarde dat we biodiversiteit op drie verschillende niveaus beschouwen (Figuur 3.1):

  • Soortendiversiteit: de volledige verscheidenheid aan soorten, van eencellige organismen zoals bacteriën tot grotere meercellige organismen zoals dieren en alles daartussenin.
  • Genetische diversiteit: Het volledige scala aan variabiliteit in genetisch materiaal binnen een soort. Deze variatie kan ruimtelijk optreden als verschillen tussen populaties of als verschillen tussen individuen van dezelfde populatie.
  • Diversiteit van ecosystemen: de volledige verscheidenheid aan ecosystemen, d.w.z. verzamelingen van soorten en de fysieke omgeving waarin ze leven.

Figuur 3.1 De biodiversiteit van een regio omvat het volledige complement van de soortendiversiteit van dat gebied (alle soorten van het gebied), genetische diversiteit (het volledige scala aan genetische variatie die binnen elk van die soorten wordt aangetroffen) en ecosysteemdiversiteit (de verscheidenheid aan ecosystemen en ecologische processen) . CC DOOR 4.0.

De relatie tussen soorten, genetische diversiteit en ecosysteemdiversiteit is complex en onderling afhankelijk. Dat wil zeggen, een soort kan niet bestaan ​​zonder genetische diversiteit of ecosysteemdiversiteit, en vice versa. Om die reden is het vrijwel onmogelijk om het ene aspect van diversiteit te beïnvloeden zonder het andere aan te tasten. Daarom kunnen we soorten-, genetische en ecosysteemdiversiteit eenvoudigweg zien als verschillende manieren om de verscheidenheid van het leven te meten.

3.1 Soortendiversiteit

Over het algemeen is de eerste stap om te reageren op de instandhoudingsbehoefte van een soort of populatie het kennen van zijn identiteit. Om deze reden is een van de drie hoofddoelen van de natuurbeschermingsbiologie het documenteren van al het leven op aarde of, in gewone taal, het geven van een naam aan elke soort. De taak om elke soort een (formele) naam te geven ligt bij gespecialiseerde wetenschappers die bekend staan ​​als taxonomen. Taxonomen (en de mensen die hen assisteren) onderzoeken de natuur, verzamelen exemplaren van planten, dieren en andere organismen, beschrijven/benoemen die exemplaren en slaan de exemplaren op in permanente collecties, zoals natuurhistorische musea en herbaria (er zijn momenteel meer dan 6.500 natuurlijke historische musea in de wereld). Deze permanente collecties, liefkozend "Libraries of Life" genoemd, bieden het materiaal en de locaties die taxonomen gebruiken om soorten te beschrijven en om systemen voor biodiversiteitsclassificaties te ontwikkelen.

Wanneer een soort formeel wordt beschreven, krijgt deze een unieke tweedelige naam, ook wel een binominale naam genoemd. De binominale naam voor de leeuw is bijvoorbeeld Panthera leo. Het eerste deel van de naam, Panthera, identificeert het generieke epitheton (of gewoon geslacht); in dit geval de panters of grote katten. Het tweede deel van de naam, leo, identificeert een subset binnen het geslacht dat bekend staat als het specifieke epitheton (of gewoon soort); in dit geval de leeuw. Dit binominale systeem identificeert daarbij zowel een leeuw als zijn eigen soort en verbindt hem met andere nauw verwante soorten: Afrikaanse en Aziatische luipaarden (P. pardus, VU); Aziatische sneeuwluipaard (P. uncia, VU); Aziatische tijgers (P. tigris, EN); en Zuid-Amerikaanse jaguars (P. onca, NT) (Figuur 3.2).

Figuur 3.2 De grote roofkatten ter wereld: (A) tijger, (B) langzame luipaard, (C) luipaard, (D) jaguar en (E) leeuw. Door naar hun binominale namen te kijken, kun je meteen zien dat de vijf soorten nauw verwant zijn. CC DOOR 4.0.

Binominale soortennamen, evenals de taxonomische relaties tussen verschillende soorten, vormen de ruggengraat van taxonomische databases, zoals samengesteld en georganiseerd door biodiversiteitsinformaticaprojecten. Sommige projecten op het gebied van biodiversiteitsinformatica richten zich op één groep soorten, terwijl andere zich op bepaalde regio's richten. Alle bekende mariene soorten zijn bijvoorbeeld opgenomen in het World Register of Marine Species (http://www.marinespecies.org), terwijl de Catalogue of Afrotropical Bees (https://doi.org/10.15468/u9ezbh) informatie verzamelt over alleen Afrikaanse bijen. In sommige gevallen kunnen meerdere projecten - die elk verschillende veronderstellingen gebruiken om beter bij verschillende gebruikersgroepen te passen - dezelfde groep soorten catalogiseren. Zo worden de schimmels van de wereld zowel in Index Fungorum (http://www.indexfungorum.org) als MycoBank (http://www.mycobank.org) vermeld, terwijl vogelnamen door minstens zeven verschillende projecten worden geïndexeerd, elk een beetje anders dan de ander. Er zijn zelfs enkele projecten op het gebied van biodiversiteitsinformatica die proberen al het leven op aarde te catalogiseren; voorbeelden zijn Catalogus van het Leven (http://www.catalogueoflife.org), Encyclopaedia of Life (http://eol.org) en Wikispecies (https://species.wikimedia.org).

3.1.1 Wat is een soort?

Er zijn drie vuistregels die taxonomen gebruiken om een ​​soort te beschrijven:

  • Morfologische definitie van soorten: individuen die zich onderscheiden van andere groepen in hun morfologie, fysiologie of biochemie.
  • Biologische definitie van soorten: Individuen die in het wild met elkaar (kunnen) broeden, maar niet met leden van andere groepen.
  • Evolutionaire definitie van een soort: individuen die een gemeenschappelijk evolutionair verleden delen, meestal aangegeven door genetische overeenkomsten.

In de praktijk vertrouwen natuurbeschermingsbiologen over het algemeen op de morfologische definitie om soorten te identificeren. Het vermogen om fysieke of morfologische verschillen tussen organismen te herkennen is handig, zelfs als de werkelijke identiteit van exemplaren onbekend is. In dergelijke gevallen kunnen veldbiologen de onbekende soort morfospecies noemen (Figuur 3.3), tenminste totdat een deskundige de onbekende individuen identificeert of een taxonomist ze een officiële wetenschappelijke naam geeft. Daarentegen is de biologische definitie van soorten gebaseerd op informatie die moeilijk te verkrijgen is en dus niet gemakkelijk beschikbaar is. De biologische definitie houdt ook geen rekening met recente soortvorming, waardoor nauw verwante maar verschillende soorten kunnen kruisen. Evenzo is het voor veldwerkers over het algemeen onpraktisch om verschillen in genetische sequenties te meten om de ene soort van de andere te onderscheiden, omdat deze procedures momenteel dure, onverplaatsbare laboratoriumapparatuur vereisen.

Taxonomen kunnen morfologische, biologische en genetische informatie gebruiken om soorten te identificeren.

Figuur 3.3 Veldblad met toepassing van het morphospecies-concept tijdens een mestkeveronderzoek in Zuid-Afrika. Niet-geïdentificeerde (en mogelijk verkeerd geïdentificeerde) exemplaren worden genoteerd met een verscheidenheid aan descriptoren (gemarkeerd) en verzameld voor identificatie in een later stadium. Foto door Lesley Starke, CC BY 4.0.

Ondanks de praktische moeilijkheden bij het toepassen van de biologische en evolutionaire definities in het veld, bieden beide belangrijke richtlijnen voor pogingen tot instandhouding. De biologische soortdefinitie stelt ons in staat om de biogeografie van soorten en de mechanismen die voorkomen dat twee nauw verwante soorten met elkaar kruisen beter te begrijpen. De evolutionaire soortdefinitie stelt ons op zijn beurt in staat om beter te begrijpen hoe en waarom de genetische samenstelling van populaties in de loop van de tijd verandert, door processen zoals willekeurige mutaties, natuurlijke selectie, emigratie en immigratie. Het is dus belangrijk voor natuurbehoudbiologen om het belang te erkennen van het in stand houden van deze dynamische processen bij de bescherming van natuurlijke systemen, en waar mogelijk op te nemen in hun veldwerk (Box 3.1).

Kader 3.1 Een naald in een hooiberg vinden: soorten monitoren met eDNA

Tammy Robinson en Clova Mabin

Centrum voor Invasiebiologie, Universiteit van Stellenbosch,

[email protected], [email protected]

Proberen om bedreigde soorten in watersystemen te vinden, kan lijken op het zoeken naar een speld in een hooiberg. Traditioneel gaan onderzoekers op pad met netten, emmers en zelfs snorkels en duikuitrusting om nauwgezet te zoeken naar bedreigde soorten in ecosystemen, variërend van beken tot koraalriffen. Hoewel zoeken in een klein systeem, zoals een vijver, misschien niet zo moeilijk lijkt, kan het een echte uitdaging zijn om kleine, onopvallende organismen in en tussen de modder, stenen en planten te vinden, vooral wanneer ze hun best doen om te blijven verborgen. Het wordt nog lastiger als je door grote ecosystemen zoals meren of baaien kamt. Deze moeilijkheden maken het moeilijk om de status of verspreiding van bedreigde aquatische soorten betrouwbaar te volgen.

Wetenschappers hebben echter onlangs een nieuwe zoektool ontwikkeld, genaamd omgevings-DNA, (kortweg eDNA), waarmee onderzoekers watermonsters verzamelen en zoeken naar het DNA van de soort waarin ze geïnteresseerd zijn. De eDNA-techniek werd voor het eerst ontwikkeld door een bioloog die probeerde te detecteren organismen in sediment (Willerslev et al., 2003), maar wordt nu gebruikt door natuurbeschermers die in allerlei aquatische ecosystemen werken. Organismen geven voortdurend kleine hoeveelheden DNA af in het water door huid of andere cellen af ​​te stoten en lichaamsafval vrij te geven. Dit DNA vermengt zich vervolgens met de omgeving, waardoor die organismen kunnen worden gedetecteerd door middel van genetische analyses zonder ze daadwerkelijk rechtstreeks te bemonsteren.

Onderzoekers hebben getest hoe nuttig eDNA is voor het vinden van bedreigde soorten in vijvers en beken (Thomsen et al., 2012). Ze ontdekten het eDNA van vissen, garnalen, libellen en amfibieën in de meeste vijvers waar de soort voorkwam en vonden geen spoor van het eDNA van deze soorten waar ze afwezig waren. De meest opwindende ontwikkeling was hun vermogen om eDNA-bewijs van bedreigde soorten te detecteren op plaatsen waar ze eerder waren voorgekomen, maar niet recentelijk zijn vastgelegd met traditionele zoekmethoden. Veldwaarnemingen en experimenten toonden ook aan dat eDNA tot twee weken in zoet water kan blijven bestaan ​​en dat concentraties kunnen overeenkomen met populatiegroottes; dit suggereert dat wetenschappers met deze benadering de overvloed aan zeldzame aquatische soorten met een hoge mate van nauwkeurigheid kunnen volgen. In het Victoriameer zou bijvoorbeeld kunnen worden gezocht naar zeldzame cichlide-vissoorten die mogelijk nog steeds in lage aantallen aanwezig zijn, ook al hebben onderzoekers ze al enkele jaren niet meer gezien.

eDNA-technologie is ook veelbelovend voor het beheer van in het water levende invasieve soorten, als ze kunnen worden gedetecteerd als nieuwkomers voordat hun aantal voldoende is gegroeid om met conventionele methoden te worden gedetecteerd (Takahara et al., 2013). Vroege detectie geeft natuurbeschermingsbeheerders een voorsprong en stelt hen in staat snel te reageren op invasies en vergroot hun kansen om de milieuschade die gepaard gaat met invasieve soorten te voorkomen. In een lokale draai aan het verhaal, is het lopende werk in Zuid-Afrika de toepassing van eDNA als een instrument voor het meten van het succes van managementinspanningen die gericht zijn op het verwijderen van de invasieve mariene Europese kustkrab (Carcinus maenas) (Figuur 3.A) die zou kunnen overheersen of bedreigen inheemse Afrikaanse mariene soorten. Het is te hopen dat eDNA de afname van het aantal krabben kan volgen als de soort wordt verwijderd en vervolgens zal worden gebruikt om te controleren op nieuwe aankomsten als de krabben opnieuw binnenvallen.

Figuur 3.A Onderzoekers in Zuid-Afrika hebben eDNA gebruikt om het succes van een bestrijdingsprogramma gericht op invasieve Europese kustkrabben te monitoren. Foto door Clova Mabin, CC BY 4.0.

Deze opwindende nieuwe benadering voor het opsporen van soorten ontwikkelt zich snel en verbetert onze efficiëntie bij het monitoren van bedreigde en invasieve soorten. Dit maakt het proces minder als het zoeken naar een speld in een hooiberg, maar meer als het vinden van de miljoenen naalden recht onder je neus.

3.2 Genetische diversiteit

Elke bestaande soort op aarde bestaat uit ten minste één populatie, een groep individuen op een bepaalde plaats die over het algemeen op elkaar lijken en mogelijk met elkaar kunnen fokken om nakomelingen te produceren. Deze populatie(s) kunnen erg klein zijn (slechts een paar individuen), erg groot (miljarden individuen) of iets daar tussenin. De individuen binnen elke populatie verschillen in het algemeen tot op zekere hoogte genetisch van elkaar. Deze genetische variatie, een onderdeel van genetische diversiteit (Figuur 3.4), bestaat omdat de genen - de functionele eenheden van erfelijke informatie die de blauwdruk van een organisme vormen - in verschillende individuen zijn opgebouwd uit enigszins verschillende DNA-sequenties. Verschillende vormen van een gen, die ontstaan ​​door mutaties die DNA-sequenties veranderen, staan ​​bekend als allelen. De genenpool bestaat op zijn beurt uit de totale diversiteit aan genen en allelen in een populatie of soort. De specifieke mix van genen en allelen in een individu is het genotype. De expressie van het genotype van een individu, zoals bepaald door de omgeving waarin een organisme zich heeft ontwikkeld, is het fenotype, dat wil zeggen de morfologie, anatomie, fysiologie en biochemie van het organisme. Gemeenschappelijke kenmerken om een ​​persoon te beschrijven zijn lengte, haarkleur en bloedgroep, die samen het fenotype van die persoon beginnen te beschrijven.

Figuur 3.4 Genetische diversiteit ontstaat door variatie in de allelen van individuele genen en variatie in chromosomen van verschillende ouders, waardoor genetische variatie tussen individuen ontstaat, zowel binnen dezelfde populatie als tussen verschillende populaties. CC DOOR 4.0.

Bij soorten die zich ongeslachtelijk voortplanten, is het potentieel voor verhoogde genetische diversiteit beperkt tot DNA-mutaties. Seksuele reproductie creëert echter nieuwe genetische combinaties door chromosomen van elke ouder samen te brengen. Dit proces, recombinatie genaamd, resulteert in nakomelingen die genetisch uniek zijn van hun ouders. Genetische mutaties vormen de basis van genetische variatie, maar seksuele reproductie verhoogt de genetische diversiteit dramatisch door willekeurig allelen in verschillende combinaties te mengen.

Genetische diversiteit stelt soorten in staat zich aan te passen aan veranderingen in het milieu.

Twee factoren bepalen de genetische diversiteit van een soort: het aantal genen met meerdere allelen (polymorfe genen) en het aantal allelen in een populatie voor elk polymorf gen. Als een gen polymorf is, zullen sommige individuen twee verschillende vormen van het gen hebben - dat wil zeggen, ze zullen heterozygoot zijn omdat ze verschillende allelen van hetzelfde gen van hun ouders hebben gekregen. Sommige individuen zullen twee van dezelfde vormen van het gen hebben - ze zullen homozygoot zijn omdat elke ouder hen hetzelfde allel heeft gegeven. In het algemeen geldt dat hoe groter de genetische diversiteit in een populatie, vooral hoe groter het aantal aanwezige allelen, des te beter een soort zal zijn om zich aan te passen aan veranderende omstandigheden in zijn omgeving. Genetica heeft ook invloed op de ontwikkeling, fysiologie en fitheid van een individueel organisme - het relatieve vermogen van individuen om te overleven en zich voort te planten. Ditzelfde principe geeft mensen de mogelijkheid om gewassen en huisdieren te selecteren en te kweken met eigenschappen die de productie en kwaliteit van voedsel ten goede komen (Davis et al., 2012). Veel zeldzame soorten hebben een relatief lage genetische diversiteit, vooral in populaties die zijn geslonken tot kleine omvang. Lage genetische diversiteit beperkt het vermogen van kleine populaties om zich aan te passen aan veranderingen in de omgevingsomstandigheden en laat ze met uitsterven bedreigd wanneer de omstandigheden veranderen. Paragraaf 8.7 gaat dieper in op het belang van het behoud van genetische diversiteit.

3.3 Diversiteit van ecosystemen

Degenen die de hoogste bergen van Afrika hebben beklommen, hebben waarschijnlijk gemerkt hoe de aanwezige planten en dieren geleidelijk veranderen, als je van hoog laaglandbos naar vochtig, middelhoog bos met een laag bladerdak gaat, dan naar met gras begroeide alpenweiden en ten slotte naar koude, winderige en rotsachtige bergtoppen. We zien deze veranderingen omdat, terwijl we door het landschap bewegen, fysieke omstandigheden (bijv. Geologie, bodemtype, temperatuur, neerslag) veranderen, en dus ook de soort die zich aanpast aan verschillende milieuniches, zoals bepaald door de variërende omstandigheden. Zo worden één voor één de soorten die op één locatie aanwezig zijn, vervangen door nieuwe soorten die beter passen bij de nieuwe omstandigheden. We kunnen zien hoe het hele landschap verandert als reactie op dynamische biotische en abiotische componenten van de omgeving (Figuur 3.5). De verscheidenheid aan leven die het gevolg is van deze veranderingen in het milieu, is wat aanleiding geeft tot ecosysteemdiversiteit.

Figuur 3.5 Klimaat speelt een belangrijke rol bij de verspreiding van biodiversiteit. Dat is de reden waarom we een geleidelijke afname van de soortenrijkdom zien als men zich verplaatst van warme en vochtige laaglanden naar koude en winderige toppen van hoge bergen. Deze foto is genomen op de Kilimanjaro in Tanzania, ongeveer 3.800 m boven zeeniveau. Foto door Andreas Ensslin, CC BY 4.0.

Ecosysteemdiversiteit beschrijft de volledige verscheidenheid aan ecosystemen van een gebied, terwijl de term 'ecosysteem' alle organismen in een gebied beschrijft, evenals de fysieke en chemische omgeving waarmee die organismen interageren. Een belangrijk onderdeel van elk ecosysteem is de biologische gemeenschap (of ecologische gemeenschap), gedefinieerd als alle levende individuen, populaties en soorten van een plaats, evenals alle biologische interacties tussen die organismen. De abiotische (of fysieke) omgeving, met name de beschikbaarheid van klimaat, energie en nutriënten, heeft grote invloed op de structuur, samenstelling en kenmerken van de biologische gemeenschap (of biotische omgeving) van een gebied en uiteindelijk op het type ecosysteem dat aanwezig is (Figuur 3.6). Water dat bijvoorbeeld verdampt van bladeren, de grond en andere oppervlakken, kan later regen of sneeuw worden die drinkwater levert dat het leven in stand houdt. Door zonlicht kunnen fotosynthetische planten (of primaire producenten) groeien; de energie van de zon wordt later overgedragen aan dieren die de planten eten (herbivoren of primaire consumenten), en vervolgens aan dieren die andere dieren eten (carnivoren of secundaire consumenten). De fysieke omgeving heeft op vergelijkbare wijze invloed op aquatische ecosystemen.In zoetwaterstroom wordt de aanwezige biologische gemeenschap bijvoorbeeld voor een groot deel bepaald door de fysieke kenmerken van de stroom, waaronder waterchemie, temperatuur, stroomsnelheid en substraat.

Figuur 3.6 De abiotische componenten van een gebied hebben een sterke invloed op de biotische omgeving. Zo bepalen gemiddelde temperatuur en neerslag welk bioom domineert, wat op zijn beurt weer beïnvloedt welke soorten aanwezig zullen zijn. Na Whittaker, 1975, CC BY 4.0

Op lokale schaal kunnen biologische gemeenschappen zelf een prominente rol spelen bij het veranderen van de fysieke omgeving. De bomen in een bosecosysteem kunnen bijvoorbeeld windsnelheid, licht, vochtigheid, bodemchemie en temperatuur beïnvloeden. Evenzo kunnen mariene biologische gemeenschappen, zoals kelpbossen, zeegrasvelden en koraalriffen, de watertemperatuur, waterchemie, zonlichtpenetratie en golfenergie beïnvloeden.

Binnen een biologische gemeenschap hebben individuele soorten specifieke ecologische rollen en verschillende eisen om te overleven. Deze rollen en vereisten stellen verschillende soorten in staat om naast elkaar te bestaan, en in geval van onderlinge afhankelijkheid is dit noodzakelijk. Een bepaalde plantensoort kan bijvoorbeeld slechts in één type grond groeien, door één type insect worden bestoven of de zaden ervan door slechts één type dier worden verspreid. Als een van deze vereisten de populatiegrootte of de verspreiding van die plant beperkt, wordt dit als een beperkende hulpbron beschouwd. Zelfs dierlijke mest, meestal beschouwd als een afvalproduct, kan een beperkende hulpbron worden voor soorten die ervan afhankelijk zijn voor voeding en fokken. Studies uit Ivoorkust en zuidelijk Afrika hebben bijvoorbeeld de afname van de populatie van mestkevers in verband gebracht met de uitroeiing van grote herbivoren zoals olifanten en buffels (Nichols et al., 2009).

Omgevingsomstandigheden die de overvloed aan beperkende hulpbronnen reguleren, kunnen in de loop van de tijd veranderen. Als gevolg hiervan kunnen veel ecologische gemeenschappen in de loop van de tijd grote verschuivingen in hun samenstelling ondergaan. Dit is vooral prominent tijdens ecologische successie, die het geleidelijke proces beschrijft waarin ecosystemen veranderen na een verstoring. Denk bijvoorbeeld aan een oerbos dat wordt gekapt door een houtkap. Kort na het opruimen en verlaten, absorbeert de grond meer zonlicht, wat resulteert in hoge temperaturen en een lage luchtvochtigheid gedurende de dag. Deze vroege stadia vormen een ideale omgeving voor pioniersoorten, zoals zonminnende vlinders, eenjarige kruiden en grassen, met door de wind verspreide zaden. Over een paar jaar gaat het vroege opeenvolgend kruidenveld of grasland over in een kreupelhout, dat een nieuwe reeks soorten herbergt. Naarmate de struiken volwassen worden, ontkiemen bosbomen in de schaduw van de struiken. In de loop van tientallen jaren, naarmate de bosbomen volwassen worden, wordt het bladerdak geleidelijk hersteld, wat op zijn beurt kansen biedt voor soorten die kenmerkend zijn voor midden- en late opeenvolgende stadia, zoals schaduwtolerante wilde bloemen van vochtige bodems. Uiteindelijk, na vele decennia, beginnen climaxsoorten die representatief zijn voor volwassen bossen, zoals vogels die nestelen in de gaten van dode bomen, het gebied te koloniseren.

3.4 Patronen van biodiversiteit

Het ontwikkelen van een strategie om de biodiversiteit te behouden, vereist een goed begrip van waar bedreigde soorten en populaties voorkomen, waarom ze worden bedreigd, wat hun behoeften zijn en welke rol ze spelen in hun respectieve ecosystemen. Door inzicht te krijgen in de verspreiding van soorten, krijgen biologen tegelijkertijd een eerste ruwe "schatting" van genetische diversiteit en ecosysteemdiversiteit. Hoewel het beantwoorden van deze vragen een cruciale taak is, kan het vinden van de juiste antwoorden complex en duur zijn en lang duren om op te lossen. Dit is niet in de laatste plaats omdat het identificeren van soorten soms een zeer uitdagende onderneming kan zijn.

3.4.1 Uitdagende identificatie van soorten

Voordat biologen de verspreiding, behoeften en populatiestatus van een soort kunnen bepalen, is het belangrijk om de identiteit van de onderzochte individuen te kennen. Hoewel dit misschien een eenvoudige taak lijkt, kan het proces van het identificeren (en benoemen) van een soort bedrieglijk moeilijk zijn, zelfs voor professionele taxonomen. Uit een recent onderzoek bleek bijvoorbeeld dat 58% van de 4.500 exemplaren van wilde Afrikaanse gember (Aframomum spp.) die werden gedeponeerd door professionele biologen in 40 herbaria in 21 landen, de verkeerde naam kregen (Goodwin et al., 2015)!

Het beschrijven van soorten kan deels moeilijk zijn, omdat de verschillende methoden die biologen gebruiken om soorten te scheiden niet altijd dezelfde resultaten opleveren.

Het identificeren van soorten kan moeilijk zijn, deels omdat de drie tests die biologen gebruiken om verschillende soorten te scheiden - morfologie, biologie en evolutie - niet altijd dezelfde resultaten opleveren. Dat komt omdat de methoden en aannames van elke test anders zijn. Sommige soorten hebben bijvoorbeeld verschillende variëteiten met gemakkelijk waarneembare morfologische verschillen, maar zijn biologisch en genetisch voldoende vergelijkbaar om al die variëteiten nog steeds als één soort te beschouwen. Een bekend voorbeeld is de enkele soort Canis familiaris, of gedomesticeerde hond, waarvan de wild variabele en talrijke rassen kunnen kruisen ondanks hun grote morfologische verschillen. Daarentegen worden sommige vlinders als verschillende soorten beschouwd omdat ze niet kunnen kruisen en een karakteristieke genetische samenstelling hebben, ook al kunnen ze niet met het blote oog worden gescheiden.

Een ander belangrijk aspect dat de identificatie van soorten bemoeilijkt, is dat soortvorming - waarbij de ene soort in de andere evolueert - een langzaam en geleidelijk proces is; voor sommige soorten kan het vele duizenden jaren duren. Dientengevolge bestaat er veel controverse over waar de "nieuwe soort"-grens moet worden getrokken; met andere woorden, wanneer is een soort onderscheidend genoeg om als een aparte soort te worden beschouwd? De iconische giraffen van Afrika (Giraffa camelopardalis, VU) zijn daar een goed voorbeeld van. Taxonomen hebben onlangs gesuggereerd dat de giraffen in de regio - die voorheen als een enkele soort werden beschouwd - in feite uit vier (Fennessy et al., 2016) of zelfs zes (Brown et al., 2007) soorten kunnen bestaan. Helaas wordt het uiteindelijke aantal giraffesoorten nog steeds betwist vanwege de verschillende aannames die door elk onderzoek zijn gedaan en hoe dat het aantal soorten beïnvloedt (Bercovitch et al., 2017). Evenzo worstelen biologen vaak met het splitsen en identificeren van cryptische soorten - onbeschreven soorten die ten onrechte zijn gegroepeerd met andere soortgelijk lijkende soorten. Een recente studie schatte dat 60% van de nieuw ontdekte soorten cryptisch zijn (Ceballos en Ehrlich, 2009). Zelfs bekende groepen kunnen last hebben van dit probleem: er is een redelijke kans dat de bosbok (Tragelaphus scriptus. LC) en klipspringer (Oreotragus oreotragus, LC) in feite bestaan ​​uit meerdere cryptische soorten die nog moeten worden beschreven (Plumptre en Wronski, 2013; Groves et al., 2017).

Hybridisatie speelt een belangrijke rol bij soortvorming, maar kan ook nadelig zijn voor pogingen tot instandhouding, vooral als het gaat om zeldzame soorten en/of menselijke verstoring.

Om de zaken nog ingewikkelder te maken, zijn sommige soorten zo nauw verwant dat ze soms paren en hybriden produceren. Deze hybriden vervagen het onderscheid tussen soorten, met name soorten die zich vroeg in het proces van soortvorming bevinden. Voor sommige taxa vindt hybridisatie van nature plaats in gebieden waar de verspreidingsgebieden van verwante soorten elkaar overlappen (bijv. de Jong en Butynski, 2010). Dergelijke natuurlijke hybridisatie speelt een belangrijke rol bij soortvorming (de evolutie van nieuwe soorten); het kan bijvoorbeeld hebben bijgedragen aan de grote diversiteit aan cichlidenvissen in de meren van de Riftvallei in Afrika (Salzburger et al., 2002). Maar hybridisatie kan ook nadelig zijn voor pogingen tot instandhouding, vooral als het gaat om zeldzame soorten en/of menselijke verstoring. Wanneer mensen bijvoorbeeld de populaties van een soort zo sterk verminderen dat ze moeite hebben om reproductieve partners van hun eigen soort te vinden (bijv. vaz Pinto et al., 2016), wanneer mensen verspreidingsbarrières verwijderen die verwante soorten uit elkaar hielden (bijv. Mondol et al. , 2015), of wanneer mensen verwante soorten die van nature gescheiden distributies innemen, dwingen om samen te leven door middel van translocaties (bijv. Grobler et al., 2011; Benjamin-Fink en Reilly, 2017; van Wyk et al., 2017). Hoewel sommige hybriden steriel kunnen zijn en dus niet in staat om zich voort te planten, kunnen de resulterende nakomelingen op andere momenten behoorlijk sterk zijn in evolutionaire zin - een aandoening die bekend staat als hybride kracht (of heterosis) - en kunnen ze hun oudersoort overtreffen. Dat is het geval met een landslak van de Seychellen (Pachnodus velutinus, EX), die onlangs tot uitsterven werd gedreven door hybridisatie met een nauw verwante soort (Gerlach, 2009) - hybride individuen zijn nog steeds te vinden waar P. valutinus vroeger voorkomen.

Omgekeerd kunnen er ook momenten zijn dat natuurbeschermingsbiologen het bij het verkeerde eind hebben en prioriteit geven aan een soort die geen specifieke status rechtvaardigt. De Liberiaanse groenbul (Phyllastrephus leucolepis) is zo'n voorbeeld. Deze soort, die slechts uit een handvol gegevens bekend is, werd tot 2016 als ernstig bedreigd beschouwd, toen genetici ontdekten dat de Liberiaanse groenbul dezelfde soort was als de gewone icterine-groenbul (Phyllastrephus icterinus, LC), maar met een ongebruikelijke kleuring als gevolg van tekorten aan voedingsstoffen ( Collinson et al., 2018).

3.4.2 Implicaties van uitdagende soortenidentificaties

De moeilijkheden bij het onderscheiden van soorten hebben verschillende praktische implicaties voor het behoud. Ten eerste, als het moeilijk is om een ​​soort te identificeren, kan het ook moeilijk zijn om de werkelijke populatiegrootte en verspreiding van die soort te bepalen, wat op zijn beurt van invloed is op de staat van instandhouding. Dit werd geïllustreerd in een onderzoek naar bushmeat-markten in Guinee-Bissau, waaruit bleek hoe verkeerde identificaties van primaten de ware impact van de jacht op enkele van de meest getroffen soorten in de regio verbergen (Minhós et al., 2013). Het belemmert ook fokprojecten in gevangenschap, door de populaties in gevangenschap vatbaar te maken voor uitteeltdepressie, die optreedt wanneer individuen die niet nauw verwant zijn (d.w.z. uit verschillende populaties) zich voortplanten en nakomelingen produceren (instandhoudingsgenetica wordt in meer detail besproken in paragraaf 8.7). Ten slotte kunnen identificatie-uitdagingen met cryptische soorten ook vertragingen veroorzaken in het formele beschrijvingsproces, een noodzakelijke stap in het schrijven van effectieve wetten om ze te beschermen. De recente controverse onder biologen over de vraag of Afrikaanse olifanten een of twee soorten zijn, is hier een goed voorbeeld van. Afrikaanse olifanten werden al als bedreigd beschouwd toen biologen dachten dat ze een enkele soort waren. Dit veranderde allemaal in 2005, toen taxonomische autoriteiten officieel twee olifantensoorten erkenden, waardoor een enkele bedreigde soort in feite werd verdeeld in twee (en dus nog meer bedreigde) soorten (CBD, 2015). Maar om te voorkomen dat hybride olifanten (bijv. Mondol et al., 2015) met een onzekere staat van instandhouding achterblijven, blijft de IUCN olifanten als één enkele soort beoordelen (Blanc, 2008); daarom is hun huidige Kwetsbare beoordeling mogelijk geen nauwkeurige weerspiegeling van de werkelijke staat van instandhouding van elke soort.

Ondanks deze uitdagingen moeten natuurbiologen alles in het werk stellen om correcte identificaties te verkrijgen. Voor de meeste onderzoeken kunnen morfologische methoden voldoende zijn. Maar als er twijfel is, is het belangrijk dat onderzoekers hun identificaties met aanvullende methoden bevestigen. Recente vooruitgang bij het breder toegankelijk maken van genetische technologie via draagbare apparaten (Pennisi, 2016; Parker et al., 2017) en technieken zoals DNA-barcodering hebben ons vermogen om cryptische soorten correct te classificeren ook aanzienlijk verbeterd, waardoor we die soorten de aandacht voor natuurbehoud die ze verdienen (Box 3.2).

Kader 3.2 Behoud van gouden mollen vereist een gedegen taxonomie

Sarita Maree1,2 en Samantha Mynhardt2

1Afdeling Genetica, &

2Departement Zoölogie en Entomologie,

Universiteit van Pretoria, Zuid-Afrika.

[email protected], [email protected]

Gouden mollen (Chrysochloridae) zijn kleine, ondergrondse insecteneters die dankzij hun geheimzinnige gravende levensstijl tot de meest unieke, meest bedreigde en toch slecht bestudeerde zoogdieren van Afrika behoren. Tien van de 21 bekende soorten worden momenteel met uitsterven bedreigd (IUCN, 2019) omdat hun zeer beperkte en natuurlijk gefragmenteerde zandbodemhabitats worden bedreigd door menselijke activiteiten. De huidige pogingen tot instandhouding worden ernstig in gevaar gebracht door taxonomische onzekerheden en ambigue evolutionaire relaties, tot dusver gebaseerd op morfologische en beperkte genetische gegevens, die suggereren dat veel verschillende maar cryptische soorten onbeschreven blijven (Taylor et al., 2018).

Om het gebrek aan kennis over twee endemische Zuid-Afrikaanse goudmolsoorten te verhelpen, analyseerden we moleculaire gegevens van individuen verzameld over het gehele verspreidingsgebied van zowel Juliana's gouden mol (Neamblysomus julianae, EN) als Hottentot gouden mol (Amblysomus hottentotus, LC) (Figuur 3.B). In tegenstelling tot de wijdverbreide Hottentot gouden mol, behoort de Juliana's gouden mol tot de meest bedreigde zoogdieren van Zuid-Afrika en is bekend van slechts drie geografisch geïsoleerde populaties met beperkte verspreiding (Maree, 2015, Maree et al., 2016; Maree, 2017; Taylor et al., 2018). Deze drie populaties, die samen minder dan 160 km2 beslaan, komen voor in het zuidoosten van Pretoria (Gauteng-bevolking), het district Modimolle (Limpopo, ~ 120 km ten noorden van Pretoria) en in het zuidwesten van het Kruger National Park (Mpumalanga, ~ 400 km ten oosten van Pretoria) (Figuur 3.C).

Figuur 3.B De bekende geografische spreiding van de wijdverbreide Hottentot gouden mol en de in het bereik beperkte Juliana’s gouden mol. Kaart door Arrie Klopper, na IUCN, 2019, CC BY 4.0.

Afbeelding 3.C (Boven) De gouden mol van de Juliana is een van Afrika's meest bedreigde zoogdieren. Foto door Craig R. Jackson, CC BY 4.0. (Onder) De Hottentot-gouden mol wordt algemeen beschouwd als wijdverbreid in het zuidoosten van Zuid-Afrika, maar kan in feite bestaan ​​uit verschillende onbeschreven cryptische en potentieel bedreigde soorten. Foto door Samantha Mynhardt, CC BY 4.0.

Met behulp van moleculaire en andere genetische methoden hebben we inzicht gekregen in de evolutionaire relaties en genenstroom tussen deze twee soorten gouden mollen, die verschillende implicaties voor het behoud hebben. Ten eerste suggereren voorlopige bevindingen dat de Hottentot-gouden mol verschillende morfologisch vergelijkbare, maar evolutionair verschillende en genetisch uiteenlopende lijnen bevat, waarvan sommige onbeschreven cryptische soorten zouden vertegenwoordigen (Mynhardt et al., 2015; Taylor et al., 2018). Evenzo suggereert voorlopig bewijs dat de gouden mol van Juliana een uitgesproken genetische scheiding bevat tussen de Mpumalanga-populatie en de Gauteng- en Limpopo-populaties. Dit komt ook overeen met morfologische verschillen die tussen deze populaties zijn waargenomen, die gezamenlijk suggereren dat de Mpumalanga-populatie van Juliana's gouden mol in feite een cryptische soort zou kunnen zijn (Maree, 2015; Maree et al., 2016; Maree, 2017; Taylor et al., 2018). Helaas verhinderden in elk van deze gevallen de resterende kennislacunes definitieve conclusies. Strenge geografische bemonstering en aanvullende moleculaire/genomische analyses zullen nodig zijn om de taxonomische status en geografische grenzen van vermeende nieuwe soorten binnen deze en andere gouden mol taxa te bevestigen (Taylor et al., 2018).

Onze resultaten laten zien dat genetische kaders substantieel bijdragen aan geïnformeerde besluitvorming over natuurbehoud. Voor goudmollen en andere taxa zullen sommige nieuw beschreven soorten ongetwijfeld als meer bedreigd worden beschouwd dan in hun eerdere soortaanduidingen. Bedreigingsbeoordelingen op de gouden mol van Juliana hebben de Gauteng-bevolking al geïdentificeerd als ernstig bedreigd als gevolg van ernstig verlies en transformatie van leefgebieden binnen het zeer beperkte en al gefragmenteerde bereik (~ 22 km2 in omvang), veroorzaakt door snelle verstedelijking en dagbouw. Deze druk wordt nog verergerd door de extreme habitatspecificiteit en het slechte verspreidingsvermogen van deze soort (Jackson en Robertson, 2011; Maree, 2015; Maree et al., 2016; Maree, 2017; Taylor et al., 2018). Modellering van de verspreiding van soorten (SDM, besproken in paragraaf 10.1.1) voorspelde verschillende regio's in de provincies Gauteng, Mpumalanga en Limpopo waar de soort mogelijk zou kunnen voorkomen, maar daaropvolgende onderzoeken leidden tot de ontdekking van slechts twee nieuwe plaatsen rond Modimolle (Jackson en Robertson, 2011). Deze bevinding benadrukt dat de bescherming van alle geschikte habitats die overblijven voor de soort en de Pretoria-populatie in het bijzonder, de sleutel zou zijn tot het voortbestaan ​​ervan. Strategieën om dit te bereiken moeten worden opgenomen in de huidige planning voor natuurbehoud (Maree, 2015; Maree et al., 2016; Maree, 2017; Taylor et al., 2018).

We hebben ook het belang geïllustreerd van het behoud van de integriteit van geografisch geïsoleerde en/of genetisch unieke populaties, om te voorkomen dat nog onbeschreven soorten met uitsterven worden bedreigd voordat ze volledig kunnen worden herkend. Een gedegen taxonomie, verkregen door genetische analyses, draagt ​​dus aanzienlijk bij aan geïnformeerde besluitvorming over natuurbehoud. Zelfs als dergelijke informatie ontbreekt, is het nog steeds van cruciaal belang dat geïsoleerde populaties als afzonderlijke eenheden worden beheerd om de evolutionaire geschiedenis van verschillende soorten en populaties te behouden.

Omdat de vraag naar deskundige taxonomen hun beschikbaarheid overtreft, is er ook behoefte aan het opleiden en in dienst nemen van meer taxonomen, met name in de tropen en andere soortenrijke gebieden. Het publiek kan hierbij helpen. In 2015 ontdekten burgerwetenschappers – vrijwilligers die deelnamen aan wetenschappelijke projecten – 51 van de 60 nieuwe libellensoorten uit Afrika die dat jaar werden beschreven (Dijkstra et al., 2015). Voor natuurbeschermingsbiologen is het ook belangrijk om niet moedeloos te worden over de achterblijvende pogingen om soorten te beschrijven. Ze zouden in plaats daarvan een voorbeeld moeten nemen van gemotiveerde papegaaienliefhebbers die gemotiveerd waren om nog harder te werken om hun studiesoort als onderscheidend te laten erkennen (kader 3.3). Het is ook belangrijk om in gedachten te houden dat soorten nooit vastliggen; voortdurend evolueren, zij het in verschillende snelheden, als gevolg van uitdagingen en kansen die door hun omgeving worden geboden.

Kader 3.3 Belemmert de late erkenning van een soort de instandhouding ervan?

Colleen T. Downs

School of Life Sciences, Universiteit van KwaZulu-Natal,

Pietermaritzburg, Zuid-Afrika.

[email protected]

Het nut van ondersoorten voor natuurbehoud is al lang een onderwerp van controverse (Coetzer et al., 2015). Het nauwkeurig trekken van de grens tussen een individuele soort en andere soortgelijke dieren is belangrijk voor effectief onderzoek naar biodiversiteit en voor het plannen en uitvoeren van officiële instandhoudingsstrategieën.In heel Afrika zijn er veel soorten met een zeer brede historische verspreiding waarvan wordt aangenomen dat ze lokaal aangepaste variëteiten bevatten. De verspreiding van veel van deze soorten is nu echter versnipperd en onsamenhangend, voornamelijk als gevolg van veranderingen in de beschikbare habitat. Voorbeelden zijn reptielen, zoals de Nijlkrokodil (Crocodylus niloticus, LC), zoogdieren, zoals het gewone nijlpaard (Hippopotamus amfibisch, VU) en een breed scala aan vogelsoorten. Als gevolg van deze versnippering worden verschillende ondersoorten, erkend door morfologie en verspreiding van habitats, nu erkend als individuele soorten. Met moderne DNA-technologie kunnen deze ontdekkingen worden ondersteund met genetisch bewijs.

Het beschermen van een nieuw erkende soort kan moeilijk zijn; genetisch testen kost tijd en geld, en als een dier of plant wordt bedreigd voordat het de volledige soortstatus heeft, is het succes van instandhouding veel moeilijker. Een voorbeeld is de Kaapse papegaai (Poicephalus robustus, EN), een bossoort die in 1997 voor het eerst werd gesuggereerd als een aparte soort en te onderscheiden van de meer wijdverspreide grijskoppapegaai (Poicephalus fuscicollis, LC) van de Afrikaanse savanne-ecosystemen. Aanvullende ondersteuning voor het feit dat de Kaapse papegaai (Figuur 3.D) een aparte soort is, kwam van ecologische en morfologische gegevens in 2002 (Wirminghaus et al., 2002) en afzonderlijk genetisch bewijs in 2015 (Coetzer et al., 2015). Hoewel veel gepubliceerde vogelgidsen de verandering weerspiegelen, werd de soort onlangs door autoriteiten erkend als een soort (bijv. BirdLife International, 2017), wat van invloed was op het vermogen om wettelijke bescherming te krijgen. De Kaapse papegaai is endemisch in Zuid-Afrika, met een verspreiding die voornamelijk beperkt is tot de zuidelijke mistgordel van Afromontane bossen in de Oost-Kaap en het zuiden van KwaZulu-Natal, plus een relictpopulatie in de provincie Limpopo. Kaapse papegaaien zijn beperkt in hun verspreiding door hun gespecialiseerde habitat en dieetvereisten voor bepaalde soorten fruit. Een afname van de overvloed van deze soort in de afgelopen 50 jaar is het gevolg van verschillende factoren, waaronder versnippering en degradatie van leefgebieden, voedsel- en nesttekorten, illegale handel in vogels voor huisdieren en avicultuur, en ziekten.

Figuur 3.D Juveniele Kaapse papegaaien voeden zich met pecannoten in de buurt van Creighton, KwaZulu-Natal, Zuid-Afrika. Tot voor kort werden de pogingen tot instandhouding van deze soort gehinderd door een gebrek aan internationale erkenning. Foto door C.T. Downs, CC BY 4.0.

Toegewijde onderzoekers hebben het belang erkend van het bepalen van de populatiegrootte en het vergroten van het bewustzijn van de benarde situatie van de Kaapse papegaai en de bossen waarvoor het een vlaggenschipsoort is. De huidige abundantie van de Kaapse papegaai is relatief laag maar stabiel, met naar schatting minder dan 1.600 vogels in het wild (Downs et al., 2014). Schattingen zijn gebaseerd op een jaarlijkse telling die sinds 1998 wordt gehouden door burgerwetenschappers. Voor de Kaapse papegaai werd de late genetische erkenning van de volledige soortstatus overwonnen door het doorzettingsvermogen van natuurbeschermers. We moeten waakzaam zijn als we andere nog steeds verborgen soorten willen beschermen tegen uitsterven in de toekomst.

3.4.3 Soortendiversiteit meten

Biologen hebben drie kwantitatieve maten voor soortendiversiteit ontwikkeld om soortendiversiteit te meten en te vergelijken (Figuur 3.7):

  • Alfadiversiteit (of soortenrijkdom), de meest gebruikte maatstaf voor soortendiversiteit, verwijst naar het totale aantal soorten dat wordt aangetroffen in een bepaalde biologische gemeenschap, zoals een meer of een bos. Bwindi Forest in Oeganda, met naar schatting 350 vogelsoorten, heeft een van de hoogste alfadiversiteiten van alle Afrikaanse ecosystemen.
  • Gammadiversiteit beschrijft het totale aantal soorten dat voorkomt in een hele regio, zoals een bergketen of continent, dat veel ecosystemen omvat. De Albertine Rift, waartoe ook het Bwindi-bos behoort, heeft meer dan 1074 vogelsoorten, een zeer hoge gammadiversiteit voor zo'n kleine regio.
  • Bèta-diversiteit verbindt alfa- en gamma-diversiteit. Het beschrijft de snelheid waarmee de soortensamenstelling in een regio verandert. Als bijvoorbeeld elk wetland in een regio werd bewoond door een vergelijkbare reeks plantensoorten, zou de regio een lage bèta-diversiteit hebben; in tegenstelling, als verschillende wetlands in een regio plantengemeenschappen hadden die verschillend waren en weinig overlap met elkaar hadden, zou de regio een hoge bèta-diversiteit hebben. Bètadiversiteit wordt berekend als gammadiversiteit gedeeld door alfadiversiteit. De bètadiversiteit voor bosvogels van de Albertine Rift is ongeveer 3,0, als elk ecosysteem in het gebied ongeveer hetzelfde aantal soorten heeft als Bwindi Forest.

Figuur 3.7 Biodiversiteitsindexen voor negen bergtoppen in drie ecoregio's. Elk symbool vertegenwoordigt een andere soort; sommige soorten hebben populaties op slechts één piek, terwijl andere op twee of meer pieken worden aangetroffen. De variatie in soortenrijkdom op elke piek resulteert in verschillende alfa-, gamma- en bètadiversiteitswaarden voor elke ecoregio. Deze variatie heeft gevolgen voor de manier waarop we beperkte middelen verdelen om de bescherming te maximaliseren. Als slechts één ecoregio kan worden beschermd, kan ecoregio 3 een goede keuze zijn omdat deze een hoge gamma (totale) diversiteit heeft. Als er echter maar één piek kan worden beschermd, moet dan een piek in ecoregio 1 (met veel wijdverspreide soorten) of ecoregio 3 (met verschillende unieke, beperkte soorten) worden beschermd? Na Primack, 2012, CC BY 4.0.

Het is belangrijk op te merken dat alfa-, bèta- en gammadiversiteit slechts een deel beschrijven van wat wordt bedoeld met biodiversiteit. Geen van deze drie termen verklaart bijvoorbeeld volledig de genetische diversiteit, waardoor soorten zich kunnen aanpassen als de omstandigheden veranderen (paragraaf 8.7.1). Het negeert ook het belang van ecosysteemdiversiteit, die het gevolg is van de collectieve reactie van soorten op hun dynamische omgeving. Deze diversiteitsmaatregelen zijn echter nuttig voor het vergelijken van verschillende regio's en het identificeren van locaties met hoge concentraties inheemse soorten die moeten worden beschermd.

3.4.4 Hoeveel soorten zijn er?

Tot op heden hebben taxonomen ongeveer 1,5 miljoen soorten beschreven die deze planeet met ons delen (Costello et al., 2012). Hoewel dit totaal indrukwekkend lijkt, suggereert het beschikbare bewijs dat deze schatting de werkelijke omvang van de biodiversiteit op aarde enorm onderschat. Sterker nog, zelfs nu, na alle verkenningen in de afgelopen jaren, worden er elk jaar enkele duizenden nieuwe soorten beschreven. Veel nieuwe ontdekkingen worden gedaan door bekwame onderzoekers die nieuwe soorten herkennen door variatie in morfologische kenmerken te kunnen onderscheiden; dat omvat de ontdekkingen van een nieuwe kleine bosantilope uit West-Afrika (Colyn et al., 2010) en een nieuwe soort haai voor de kust van Mozambique (Ebert en Cailliet, 2011). Dergelijke ontdekkingen kunnen ook nogal verrassend en onverwacht zijn. Zo ontdekte een amateur-botanicus onlangs twee nieuwe bloeiende planten in de zwaar bestudeerde Kaapse floristische regio (Bello et al., 2015). Evenzo werd de lesula (Cercopithecus lomamiensis) - een apensoort die al lang bekend is bij lokale jagers - pas formeel beschreven nadat biologen deze "andere" aap aan de lijn hadden ontdekt in een afgelegen dorp in de DRC (Hart et al., 2012). Sommige recente ontdekkingen omvatten zelfs hele nieuwe gemeenschappen op onverwachte plaatsen. Zo vonden in 2007 graslandonderzoeken door burgerwetenschappers in een gebied vanaf 5 km van het grootstedelijk gebied van Johannesburg in Zuid-Afrika voorheen onbekende populaties van vijf bedreigde vogelsoorten, evenals een aantal regionaal bedreigde vogels en zoogdieren; deze ontdekkingen waren behulpzaam bij het herkennen van dit gebied als het Devon Grasslands Important Birding Area (Marnewick et al., 2015).

Nieuwe genetische technologieën hebben aangetoond dat er nog vele duizenden soorten moeten worden beschreven.

De meest opwindende en nieuwswaardige ontdekkingen van nieuwe soorten hebben over het algemeen betrekking op taxa van een hoger niveau, met name levende fossielen. In 1938 bijvoorbeeld waren biologen over de hele wereld verbijsterd door het bericht van een vreemde vis die in de Indische Oceaan voor Zuid-Afrika was gevangen. Deze vis, later coelacanth (Latimeria chalumnae, CR) genoemd, behoort tot een groep zeevissen die veel voorkwam in oude zeeën, maar waarvan men dacht dat ze 65 miljoen jaar geleden waren uitgestorven. Coelacanthen zijn interessant voor evolutionaire biologen omdat ze bepaalde kenmerken van spieren en botten in hun vinnen vertonen die vergelijkbaar zijn met de ledematen van de eerste gewervelde dieren die op het land kropen. Na de eerste ontdekking zijn er coelacanthen gevonden langs de Afrikaanse kust van de Indische Oceaan, van Zuid-Afrika tot de Comoren en tot Kenia. Helaas wordt de gehele populatie coelacanth, geschat op minder dan 500 individuen, momenteel zeer bedreigd door de aanhoudende visserijdruk (Musick, 2000).

Hoewel veldonderzoeken van groot belang zijn gebleken voor het ontdekken van nieuwe soorten en populaties, is misschien de grootste taxonomische vooruitgang te danken aan de vooruitgang in genetische analyses die helpen om cryptische soorten te scheiden die voorheen onder meer wijdverspreide soorten werden ondergebracht. Vooruitgang in genetisch onderzoek heeft bijvoorbeeld onlangs aangetoond dat de Afrikaanse klauwkikker (Xenopus laevis, LC) - een populair modelorganisme in biomedisch onderzoek - uit zeven verschillende soorten bestaat (Evans et al., 2015). Evenzo hebben wetenschappers onlangs met behulp van nieuwe genetische methoden bevestigd dat de krokodil met slanke snuit (Mecistops cataphractus, CR) uit twee verschillende soorten bestaat, de ene endemisch in West-Afrika en de andere in Centraal-Afrika (Shirley et al., 2018).

Schattingen suggereren dat er ergens tussen de 1-6 miljard verschillende soorten op aarde zijn. De meest diverse groep soorten zijn bacteriën.

De aanwezigheid van zoveel onontdekte soorten en gemeenschappen maakt nauwkeurige schattingen van de soortendiversiteit ongelooflijk moeilijk, vooral in Afrika, waar zoveel gebieden wetenschappelijk onontgonnen blijven. Onze meest recente schattingen, die genetische analyse van bekende groepen combineren met wiskundige patronen, suggereren dat er tussen de 1-6 miljard verschillende soorten op aarde zijn (tabel 3.1), waarvan er slechts ongeveer 163 miljoen dieren en 340 duizend planten zijn (Larsen et al. ., 2017) - dit is duidelijk veel groter dan de huidige catalogus van 1,5 miljoen soorten! Gezien de hoeveelheid nieuwe soorten die zich om zo te zeggen in het volle zicht blijven verbergen, lijdt het geen twijfel dat een groot aantal soorten en gemeenschappen de komende decennia wachten om ontdekt te worden door enthousiaste Afrikaanse avonturiers.

Tabel 3.1 Geschatte levende biomassa en aantal soorten voor elk levensrijk, volgens het zeven-koninkrijk-systeem (Ruggiero et al., 2015). Merk op hoe planten het meest wegen, maar bacteriën hebben de meeste soorten.

Koninkrijk

Gewicht (Gt)a

Aantal soorten (in miljoen)

% van alle soortenb

Aantal beschreven soortenc

% van de beschreven soorten

Dieren

2

163

7

1,205,336

< 1

schimmels

12

165

7

135,110

< 0.1

Planten

450

0.382c

< 0.5

364,009

95

Chromista

Onbekend

0,025c

< 0.5

23,428

94

Protozoën

4

163

7

2,686

0.1

Archaea

7

0.0005

< 0.5

377

75

bacteriën

70

1,746

78

9,982

0.1

a Als gigaton koolstof, van Bar-On et al., 2018

b Van Larsen et al. (2017)'s Tabel 1, Scenario 1

c Van http://www.catalogueoflife.org

3.4.5 Waar komen de meeste soorten voor?

Omdat het zo moeilijk is om nauwkeurige schattingen van soortenaantallen te verkrijgen, zijn veel natuurbeschermingsbiologen onlangs begonnen hun inspanningen te concentreren op het begrijpen en plannen van patronen van soortendiversiteit. Dit is logisch: regio's met veel soorten van één taxon hebben meestal ook veel soorten van andere taxa, dus het beschermen van één diverse groep soorten zal waarschijnlijk ook veel andere soorten beschermen, zelfs als die andere soorten niet goed worden begrepen. Daarom beschouwen veel natuurbeschermingsbiologen de bossen van het Congobekken, de Albertine Rift en West-Afrika als cruciale prioriteiten voor natuurbehoud, omdat deze gebieden de grootste soortenconcentraties van Afrika bevatten, met name vogels, zoogdieren en vlinders. Maar er zijn zeer belangrijke uitschieters. Als gevolg van bijvoorbeeld de geologie en bodemkenmerken, de grootte en variabiliteit van de omgeving, historische omstandigheden of klimatologische omstandigheden, heeft geen van deze tropische bosgebieden zoveel plantensoorten als de Kaapse floristische regio van Zuid-Afrika - een gebied van ongekend belang voor de plantendiversiteit. Soortendiversiteitsrelaties kunnen ook op lokale schaal kapot gaan; amfibieën zijn bijvoorbeeld waarschijnlijk meer divers in natte, schaduwrijke rivierbeddingen, terwijl reptielen meer divers kunnen zijn in drogere, open habitats, zelfs als slechts tientallen meters ruimte de reptielen scheiden van een rivierbedding vol amfibieën.

Door al deze patronen van soortendiversiteit over de hele wereld te onderzoeken, hebben biologen ten minste twee algemene kaders ontdekt die de soortenrijkdom beheersen. Het eerste raamwerk is dat stabiele ecosystemen meestal veel soorten hebben, terwijl ecosystemen die aan recentere ijstijd zijn blootgesteld, meestal minder soorten hebben. Deze observatie verklaart waarom tropische ecosystemen over het algemeen worden beschouwd als 's werelds meest soortenrijke omgevingen (tabel 3.2). Terwijl tropische graslanden, wetlands en andere ecosystemen allemaal een relatief hoge soortendiversiteit hebben, is de soortenrijkdom van tropische bossen bijzonder opmerkelijk; hoewel deze gebieden slechts ongeveer 7% van het landoppervlak van de aarde beslaan, bevatten ze meer dan de helft van alle soorten in de wereld (Corlett en Primack, 2010). Dit is voor een groot deel te wijten aan de relatief grote wereldwijde verspreiding van de tropische bossen en de diversiteit van de geologische geschiedenis tussen deze gebieden in Zuid- en Midden-Amerika, Afrika, Azië en Australië, wat heeft geleid tot unieke verzamelingen van soorten die zijn los van elkaar geëvolueerd.

Tabel 3.2 Aantal endemische en inheemse zoogdiersoorten als functie van de omgeving, voor diverse Afrikaanse landen.

Land

Dominante ecoregio

Gebied (× 1000 km2)

Aantal endemische zoogdieren

Aantal inheemse zoogdieren

Zoogdieren per 1000 km2

Seychellen

Oceanisch eiland

0.45

2

24

53.3

Kaapverdië

Oceanisch eiland

4.03

0

29

7.2

Rwanda

Montane bos

26.8

1

189

7.05

vgl. Guinea

laagland bos

28.1

3

184

6.55

Burundi

Montane bos

27.8

1

144

5.18

Sierra Leone

Gevarieerd bos

71.7

0

197

2.75

Zimbabwe

savanne

391

0

204

0.52

Zambia

savanne

753

5

242

0.32

Namibië

Woestijn

825

3

206

0.25

Zuid-Afrika

gevarieerd

1,221

31

307

0.25

Zuid Soedan

Sahel

644

1

151

0.24

DRC

gevarieerd

2,345

26

438

0.19

Niger

Sahel

1,267

0

134

0.11

Bron: IUCN, 2019.

Tropische bossen zijn niet het enige soortenrijke tropische ecosysteem. Tropische koraalriffen, kolonies van kleine ongewervelde waterdieren die complete ecosystemen vormen (Figuur 3.8), zijn het mariene equivalent van tropische bossen, zowel wat betreft soortenrijkdom als complexiteit. Deze gebieden bieden niet alleen onderdak aan koralen, maar ook aan enorme aantallen vissen, weekdieren en zeezoogdieren die onderdak vinden in deze zeer productieve en beschutte ecosystemen. In Afrika zijn tropische koraalriffen het meest wijdverbreid en divers in de kustgebieden van Oost-Afrika, maar er zijn ook unieke tropische koraalrifgemeenschappen te vinden langs de noordoostkust van Mozambique en Zuid-Afrika.

Figuur 3.8 Koraalriffen zoals deze op het Mnemba-atol van Zanzibar, voor de noordkust van Tanzania, zijn zeer diverse onderwaterecosystemen die zijn samengesteld uit de geaccumuleerde skeletten van miljarden kleine ongewervelde zeedieren. Deze onderwaterlandschappen bieden leefgebied voor ten minste 25% van alle mariene soorten. Foto door Kamal Karim, https://www.flickr.com/photos/[email protected]/22449100152, CC BY 2.0.

Een hoge mate van soortendiversiteit, vooral bij planten, is ook te vinden in ecosystemen met een mediterraan klimaat, zoals in het zuidwesten van Afrika, evenals in het zuidwesten van Australië, Californië, centraal Chili en het Middellandse-Zeegebied van Zuid-Europa en Noord-Afrika. Het klimaat van een mediterraan ecosysteem wordt gekenmerkt door koele, vochtige winters en hete, droge zomers, wat resulteert in kenmerkende plantaanpassingen zoals korte twijgen en stijve bladeren. Een combinatie van speciale omgevingsfactoren, waaronder een aanzienlijk hoge geologische leeftijd, complexe kenmerken van de locatie (zoals gevarieerde topografie en bodems), en frequente branden maakten snelle soortvorming mogelijk en hielpen te voorkomen dat één soort domineerde. Hoewel regio's met een mediterraan klimaat tegenwoordig slechts 2% van het aardoppervlak beslaan, wordt hier 20% van alle plantensoorten aangetroffen (Underwood et al., 2009). De Kaapse floristische regio - het enige mediterrane klimaat in Sub-Sahara Afrika - is vooral belangrijk voor natuurbeschermers omdat het de hoogste concentratie van hogere plantendiversiteit (meer dan 9.000 soorten) ter wereld heeft.

Het tweede raamwerk dat het patroon van soortendiversiteit bepaalt, is dat locaties met een groot aantal soorten meestal veel endemische soorten bevatten. De Kaapse floristische regio heeft bijvoorbeeld meer dan 6.200 endemische plantensoorten, waaronder 12 endemische families en 160 endemische geslachten. Evenzo herbergt het Malawimeer bijna 14% van 's werelds zoetwatervissen (500-1.000 soorten, totalen variëren per bron), waarvan meer dan 90% endemisch is.

Biogeografische overgangszones - ook wel ecotonen genoemd - regio's waar verschillende ecosystemen elkaar ontmoeten en elkaar overlappen, zijn een speciaal geval van gebieden met een grote soortendiversiteit en een hoge mate van endemie. Deze gebieden delen omgevingsfactoren van twee of meer omgevingen, waardoor de biodiversiteit uit die samenstellende omgevingen kan worden gemengd, terwijl unieke kenmerken binnen deze gebieden vaak ook aanleiding geven tot unieke soorten. Een voorbeeld hiervan is het Maputaland Centre of Endemism, gelegen in het uiterste zuiden van Mozambique. Hier overlappen biologische gemeenschappen van noordelijke tropische en zuidelijke gematigde ecosystemen, wat resulteert in verrassend hoge soortenrijkdom en endemisme (van Wyk, 1996).

Vandaag is een spannende tijd van biologisch onderzoek. Methoden en technologieën voor exploratie verbeteren snel en we leren meer over de waarde en functie van de diversiteit van het leven op aarde. Naarmate genetische technieken vorderen en toegankelijker worden, nemen steeds meer mensen deel aan het vastleggen van de aanwezigheid van soorten op locaties over de hele wereld; dit omvat amateur-natuuronderzoekers en burgerwetenschappers die bijdragen aan vogelonderzoek, plantenwandelingen en andere natuurhistorische activiteiten. Met deze toegenomen kennis van biodiversiteit komt ook een acuut besef dat menselijke activiteiten ecosystemen beschadigen en diversiteit verminderen. Hopelijk zal dit bredere bewustzijn meer mensen aansporen om verantwoordelijkheid te nemen om die biodiversiteit te beschermen en te herstellen.

3.5 Samenvatting

  1. De biodiversiteit van de aarde omvat het hele scala aan levende soorten (soortendiversiteit), de genetische variatie die optreedt tussen individuen binnen een soort (genetische diversiteit) en, op een hoger niveau, de biologische gemeenschappen waarin soorten leven en hun associaties met de fysieke en chemische omgeving (diversiteit van ecosystemen).
  2. Voor praktische doeleinden identificeren de meeste ecologen en natuurbeschermers soorten in het veld op basis van hun morfologie, hoewel verbeteringen in genetische technieken het mogelijk maken meer soorten te identificeren op basis van hun evolutionaire verleden, waardoor veel cryptische soorten worden onthuld waarvan mensen niet wisten dat ze er waren.
  3. Er zijn verschillende manieren om biodiversiteit te meten en te vergelijken. De meest populaire maatstaf is soortenrijkdom in een bepaalde gemeenschap, zoals een bos of grasland (alfadiversiteit), soortenrijkdom over een groter landschap, zoals een bergketen (gammadiversiteit), en de snelheid waarmee de soortensamenstelling als één geheel verandert. een groot gebied doorkruist (bètadiversiteit).
  4. Er wordt geschat dat er misschien wel 2 miljard soorten op aarde zijn. De meeste reeds beschreven soorten zijn insecten, terwijl de bekendste soorten vogels en zoogdieren zijn. De meeste soorten moeten nog worden ontdekt.
  5. Variatie in klimaat, topografie en geologische leeftijd zijn allemaal factoren die patronen van soortenrijkdom beïnvloeden. Geologische leeftijd en complexiteit zorgen voor variatie in de omgeving, wat op zijn beurt kansen biedt voor genetische isolatie, lokale aanpassing en soortvorming, mits er voldoende tijd is. Tropische bossen, koraalriffen en ecosystemen van het mediterrane type herbergen een onevenredig groot deel van de biodiversiteit in de wereld.

3.6 Onderwerpen voor discussie

  1. Denk aan een groep soorten (vogels, bomen of misschien insecten) die in het gebied waar je woont voorkomt. Vindt u het belangrijk om deze soorten te kunnen identificeren? Waarom? Hoeveel soorten kunt u op dit moment persoonlijk identificeren? Welke stappen zou je nemen om meer soorten te leren identificeren?
  2. Welke ecosystemen in uw land zijn bijzonder soortenrijk en welke soortenarm? Beschrijf enkele factoren die ecosystemen soortenrijk of soortenarm maken.
  3. Waar in Afrika denk je dat de meeste onbeschreven soorten op de loer liggen? Leg je antwoord uit.

3.7 Voorgestelde metingen

Ceballos, G., en PR Ehrlich. 2009. Ontdekkingen van nieuwe zoogdiersoorten en hun implicaties voor natuurbehoud en ecosysteemdiensten. Proceedings van de National Academy of Sciences 106: 3841-46. https://doi.org/10.1073/pnas.0812419106 Zelfs bekende taxa bevatten veel onbeschreven soorten.

Bar-On, YM, R. Phillips en R. Milo. 2018. De verspreiding van biomassa op aarde. Proceedings van de National Academy of Sciences 25: 6505-11. https://doi.org/10.1073/pnas.1711842115 Let op de impact van de mens op de samenstelling van het leven op aarde.

Ebach, MC, J.J. Morrone, L.R. Parenti, et al. 2007. Internationale code van gebiedsnomenclatuur. Journal of Biogeography 35: 1153-57. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2008.01192.x Wetenschappers worstelen ook met verwarrende terminologie bij het beschrijven van biodiversiteit.

Gippoliti, S., FPD Cotterill, D. Zinner, et al. Effecten van taxonomische inertie voor het behoud van de diversiteit van Afrikaanse hoefdieren: een overzicht. Biologische beoordelingen 93: 115-30. https://doi.org/10.1111/brv.12335 Taxonomische inertie, of de vertraging bij het herkennen van verschillende soorten, vertraagt ​​​​instandhoudingsinspanningen.

Hart, JA, K.M. Detwiler, CC Gilbert, et al. 2012. Lesula: een nieuwe soort Cercopithecus-aap endemisch in de Democratische Republiek Congo en implicaties voor het behoud van het centrale bekken van Congo. PLoS ONE 7: e44271. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044271 Veel soorten die bij de lokale bevolking bekend zijn, moeten nog formeel worden beschreven.

Joppe, LN, DL Roberts en S.L. Pim. 2011. De populatie-ecologie en sociaal gedrag van taxonomen. Trends in ecologie en evolutie 26: 551-53. https://doi.org/10.1016/j.tree.2011.07.010 Het aantal taxonomen en het aantal beschreven soorten per jaar neemt gestaag toe.

Laikre, L., FW Allendorf, L.C. Aroner, et al. 2010. Verwaarlozing van genetische diversiteit bij de uitvoering van het Verdrag inzake biologische diversiteit. Conserveringsbiologie 24: 86-88. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2009.01425.x Een grotere nadruk op genetische diversiteit moet deel uitmaken van de inspanningen voor natuurbehoud.

Larsen, B.B., EC Miller, M.K. Rhodos, et al. 2017. Buitensporige genegenheid vermenigvuldigd en herverdeeld: het aantal soorten op aarde en de nieuwe taart van het leven. Kwartaaloverzicht van de biologie 92: 229-65. https://doi.org/10.1086/693564 We moeten nog veel leren over het leven op aarde.

Minhós, T., E. Wallace, MJF. da Silva, et al. 2013. DNA-identificatie van bushmeat van primaten van stedelijke markten in Guinee-Bissau en de implicaties ervan voor natuurbehoud. Biologische instandhouding 167: 43-49. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2013.07.018 Verkeerde identificaties kunnen aanzienlijke gevolgen hebben voor het behoud.

Bibliografie

Bar-On, YM, R. https://doi.org/10.1073/pnas.1711842115

Bello A., C.H. Stirton, SBM Chimphango, et al. 2015. Psoralea diturnerae en P. vanberkelae (Psoraleae, Fabaceae): twee nieuwe soorten beperkt tot de kern van de Kaapregio van Zuid-Afrika. PhytoKeys 44: 97-107. https://doi.org/10.3897/phytokeys.44.8999

Benjamin-Fink, N., en B.K. Reilly. Conserveringsimplicaties van translocaties van dieren in het wild: het vermogen van de staat om op te treden als instandhoudingseenheden voor wildebeestpopulaties in Zuid-Afrika. Wereldwijde ecologie en instandhouding 12: 46-58. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2017.08.008

Bercovitch, FB, P.S.M. Berry, A. Dagg, et al. Hoeveel soorten giraffen zijn er? Huidige biologie 27: R136-R137. https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.12.039

BirdLife International. Poicephalus robustus. De IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten 2017: e.T119194858A119196714. http://doi.org/10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T119194858A11919 6714.en

Blanc, J. 2008. Loxodonta africana. De IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten 2008: e.T12392A3339343. http://doi.org/10.2305/IUCN.UK.2008.RLTS.T12392A3339343.en

Brown, DM, RA Brenneman, KP. Koepfli, et al. Uitgebreide populatie genetische structuur in de giraf. BCM Biologie 5: 57. https://doi.org/10.1186/1741-7007-5-57

CBD (Centrum voor Biologische Diversiteit). Petitie om Afrikaanse olifanten te herclassificeren en op de lijst te zetten van Bedreigd naar Bedreigd onder de Bedreigde Soorten Act als twee afzonderlijke soorten: bosolifanten (Loxodonta cyclotis) en savanneolifanten (Loxodonta africana) (Tucson: CBD). https://www.biologicaldiversity.org/species/mammals/pdfs/African_Elephant_Uplisting_Petition.pdf

Ceballos, G. en PR https://doi.org/10.1073/pnas.0812419106

Coetzer, WR, C.T. Downs, MR Perrin, et al. Moleculaire systematiek van de Kaapse papegaai (Poicephalus robustus): implicaties voor taxonomie en conservering. PLoS ONE 10: e0133376. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0133376

Collinson, JM, M. Päckert, Y. Lawrie, et al. Taxonomische status van de Liberiaanse Greenbul Phylastrephus leucolepis en het belang van het behoud van het Cavalla-woud, Liberia. Tijdschrift voor ornithologie 159: 19-27. https://doi.org/10.1007/s10336-017-1477-0

Colyn, M., J. Hulselmans, G. Sonet, et al. Ontdekking van een nieuwe duikersoort (Bovidae: Cephalophinae) uit de Dahomey Gap, West-Afrika. Zootaxa 2637: 1-30. http://doi.org/10.11646/zootaxa.2637.1.1

Corlett, R., en R.B. Primack. Tropische regenwouden: een ecologische en biogeografische vergelijking (Malden: Wiley-Blackwell). https://doi.org/10.1002/9781444392296

Costello, MJ, S. Wilson en B. Houlding. Het voorspellen van de totale wereldwijde soortenrijkdom met behulp van soortenbeschrijvingen en schattingen van taxonomische inspanning. Systematische biologie 61: 871-83. http://doi.org/10.1093/sysbio/syr080

Davis AP, T.W. Gole, S. Baena, et al. De impact van klimaatverandering op inheemse Arabica-koffie (Coffea arabica): Toekomstige trends voorspellen en prioriteiten identificeren. PLoS ONE 7: e47981. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0047981

de Jong, Y.A., en T.M. Butynski. Drie sykes' aap Cercopithecus mitis × vervet aap Chlorocebus pygerythrus hybriden in Kenia. Primatenbehoud 25: 43-56. https://doi.org/10.1896/052.025.0109

Dijkstra, K.-D.B., J. Kipping en M. Nicolas. Zestig nieuwe soorten libellen en waterjuffers uit Afrika (Odonata). Odonatologica 44: 447-678.

Downs, C.T., M. Pfeiffer en L. Hart. 2014. Vijftien jaar jaarlijkse Kaapse papegaaien (Poicephalus robustus) tellingen: huidige populatietrends en bijdragen aan het behoud. Struisvogel 85: 273-80. https://doi.org/10.2989/00306525.2014.959088

Ebert, D.A., en G.M. Cailliet. Pristiophorus nancyae, een nieuwe soort zaaghaai (Chondrichthyes: Pristiophoridae) uit zuidelijk Afrika. Bulletin of Marine Science 87: 501-12. https://doi.org/10.5343/bms.2010.1108

Evans BJ, T.F. Carter, E. Greenbaum, et al. Genetica, morfologie, reclameoproepen en historische gegevens onderscheiden zes nieuwe polyploïde soorten Afrikaanse klauwkikker (Xenopus, Pipidae) uit West- en Centraal-Afrika. PLoS ONE 10: e0142823. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0142823

Fennessy, J., T. Bidon, F. Reuss, et al. 2016. Multi-locus-analyse onthult vier soorten giraffen in plaats van één. Huidige biologie 26: 2543–49. https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.07.036

Gerlach, J. Pachnodus velutinus. De IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten 2009: e.T40091A10304648. http://doi.org/10.2305/IUCN.UK.2009-2.RLTS.T40091A10304648.en

Goodwin, ZA, DJ Harris, D. Filer, et al. Wijdverbreide verkeerde identiteit in tropische plantencollecties. Huidige biologie 25: R1066-R1067. https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.10.002

Grobler, J.P., I. Rushworth, J.S. Brink et al. Beheer van hybridisatie bij een endemische soort: besluitvorming in het licht van imperfecte informatie in het geval van de zwarte gnoe - Connochaetes gnou. European Journal of Wildlife Research 57: 997-1006. http://doi.org/10.1007/s10344-011-0567-1

Groves, CP, FPD Cotterill, S. Gippoliti, et al. Soortdefinities en instandhouding: een overzicht en casestudies van Afrikaanse zoogdieren. Conserveringsgenetica 18: 1247–'156. https://doi.org/10.1007/s10592-017-0976-0

Hart, JA, K.M. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0044271

IUCN, 2019. De rode lijst van bedreigde diersoorten van de IUCN. http://www.iucnredlist.org

Jackson, C.R., en M.P. Robertson. Het voorspellen van de potentiële verspreiding van een bedreigd cryptisch onderaards zoogdier op basis van enkele registraties van voorvallen. Tijdschrift voor Natuurbehoud 19: 87-94. http://doi.org/10.1016/j.jnc.2010.06.006

Larsen, B.B., EC https://doi.org/10.1086/693564

Maree S., NC Bennett en GN. Bronner. Een beoordeling van de instandhouding van Neamblysomus julianae. In: De Rode Lijst van Zoogdieren van Zuid-Afrika, Swaziland en Lesotho, ed. door MF Kind, enz. (Kaapstad en Johannesburg: SANBI en EWT).

Maree S. Planning voor het voortbestaan ​​van een Juliana's Golden Mole (Neamblysomus julliane) subpopulatie die wordt bedreigd door stedelijke ontwikkeling op de Bronberg Ridge van Pretoria (Tshwane), Zuid-Afrika. IUCN/SSC Afrotheria Specialist Group Nieuwsbrief 13: 24-33. https://www.afrotheria.net/newsletter.php

Maree, S. Neamblysomus julianae. De IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten 2015: e.T1089A21285354. http://doi.org/10.2305/IUCN.UK.2015-2.RLTS.T1089A21285354.en

Marnewick, MD, ER Retief, N.T. Theron, et al. Belangrijke vogel- en biodiversiteitsgebieden van Zuid-Afrika (Johannesburg: BirdLife South Africa). https://www.birdlife.org.za/images/IBA/Documents/IBA%20Version%202.pdf

Minhós, T., E. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2013.07.018

Mondol, S., I. Moltke, J. Hart, et al. Nieuw bewijs voor hybride zones van bos- en savanneolifanten in Centraal- en West-Afrika. Moleculaire ecologie 24: 6134-47. https://doi.org/10.1111/mec.13472

Musick, J.A. 2000. Latimeria chalumnae. De IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten 2000: e.T11375A3274618. http://doi.org/10.2305/IUCN.UK.2000.RLTS.T11375A3274618.en

Mynhardt, S., S. Maree, I. Pelser, Net al. Fylogeografie van een morfologisch cryptische assemblage van gouden mollen uit Zuidoost-Afrika. PLoS ONE 10: e0144995. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144995

Nichols, E., T.A. Gardner, CA Peres, et al. Codeclining zoogdieren en mestkevers: een dreigende ecologische cascade. Oikos 118: 481-87. https://doi.org/10.1111/j.1600-0706.2009.17268.x

Parker, J., A.J. Helmstetter, D. Devey, et al. Veldgebaseerde soortenidentificatie van nauw verwante planten met behulp van realtime nanopore-sequencing. Wetenschappelijke rapporten 7: 8345. https://doi.org/10.1038/s41598-017-08461-5

Pennisi, E. Pocket DNA-sequencers maken realtime diagnostiek mogelijk. Wetenschap 351: 800-01. https://doi.org/10.1126/science.351.6275.800

Plumptre, A.J., en T. Wronski. Tragelaphus scriptus Bosbok. In: Zoogdieren van Afrika: v. VI: Varkens, Nijlpaarden, Chevrotain, Giraffen, Herten en Bovids, ed. door J. Kingdon en M. Hoffmann (Londen: Bloomsbury Publishing).

Primack, RB A Primer for Conservation Biology (Sunderland: Sinauer).

Ruggiero, MA, DP Gordon, TM Orrel, et al. Een classificatie op een hoger niveau van alle levende organismen. PLoS ONE 10: e0119248. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0119248

Salzburger, W., S. Baric en C. Sturmbauer. 2002. Soortvorming via introgressieve hybridisatie bij Oost-Afrikaanse cichliden? Moleculaire ecologie 11: 619-25. http://doi.org/10.1046/j.0962-1083.2001.01438.x

Shirley, M.H., A.N. Carr, J.H. Nestler, et al. Systematische herziening van de levende Afrikaanse krokodillen met een slanke snuit (Mecistops Gray, 1844). Zootaxa 4504: 151-93. http://doi.org/10.11646/zootaxa.4504.2.1

Takahara, T., T. Minamoto en H. Doi. Gebruik van omgevings-DNA om de verspreiding van een invasieve vissoort in vijvers te schatten. PLoS EEN 8: e56584. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0056584

Taylor, W.A., S. Mynhardt en S. Maree. Familie Chrysochloridae (Gouden Mollen). In: The Handbook of the Mammals of the World, v. 8, ed. door. DE Wilson en R.A. Mittermeier (Barcelona: Lynx Ediciones).

Thomsen, PF, J. Kielgast, LL Iversen, et al. Monitoren van bedreigde zoetwaterbiodiversiteit met behulp van milieu-DNA. Moleculaire ecologie 21: 2565-2573. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2011.05418.x

Underwood, EC, J.H. Viers, K.R. Klausmeyer, et al. Bedreigingen en biodiversiteit in het mediterrane bioom. Diversiteit en distributies 15: 188-97. https://doi.org/10.1111/j.1472-4642.2008.00.0518.x

van Wyk, AE 1996. Biodiversiteit van het Maputaland Centre. In: De biodiversiteit van Afrikaanse planten, uitg. door LJG van der Maesen et al. (Dordrecht: Kluwer Academisch).

van Wyk, A.M., D.L. Dalton, S. Hoban, et al. Kwantitatieve evaluatie van hybridisatie en de impact op het behoud van biodiversiteit. Ecologie en evolutie 7: 320-30. http://doi.org/10.1002/ece3.2595

vaz Pinto, P., P. Beja, N. Ferrand, et al. Hybridisatie na ineenstorting van de populatie in een kritisch bedreigde antilope. Wetenschappelijke rapporten 6: 18788. https://doi.org/10.1038/srep18788

Whittaker, RH 1975. Gemeenschappen en ecosystemen (New York: Macmillan).

Willerslev, E., A.J. Hansen, J. Binladen, et al. 2003. Diverse genetische gegevens van planten en dieren uit holoceen- en pleistocene sedimenten. Wetenschap 300: 791-95. https://doi.org/10.1126/science.1084114

Wirminghaus, J.O., C.T. Taxonomische relaties van de ondersoort van de Kaapse papegaai Poicephalus robustus (Gmelin). Journal of Natural History 36: 361-78. https://doi.org/10.1080/00222930010004250


Biodiversiteit Een wereldwijde visie

Hoofdstuk 2

Biodiversiteitsdoelstelling 2010: huidige trends vaststellen

Om de vooruitgang op mondiaal niveau in de richting van de biodiversiteitsdoelstelling voor 2010 te beoordelen en om de trends met betrekking tot de drie doelstellingen van het verdrag en de zeven eerder genoemde aandachtsgebieden effectief te communiceren, hebben de partijen bij het verdrag een aantal indicatoren vastgesteld (kader 2.1) .

Biodiversiteitsindicatoren zijn communicatiemiddelen die gegevens over complexe milieukwesties samenvatten. Ze kunnen worden gebruikt om belangrijke problemen aan te geven die moeten worden aangepakt door middel van beleids- of managementinterventies. Indicatoren zijn daarom belangrijk voor het monitoren van de status en trends van biologische diversiteit en voor het terugkoppelen van informatie over manieren om de doeltreffendheid van biodiversiteitsbeleid en beheerprogramma's voortdurend te verbeteren. Wanneer ze worden gebruikt om nationale, regionale of mondiale trends te beoordelen, slaan ze een brug tussen beleidsvorming en wetenschap. Indicatoren die zich richten op kernthema's worden "headline indicators" genoemd.

De globale hoofdindicatoren die in het kader van het verdrag zijn vastgesteld, worden toegepast in deze editie van de Global Biodiversity Outlook. Ze bieden een kader voor de beoordeling van een brede dwarsdoorsnede van kwesties die van fundamenteel belang zijn voor het behoud en het duurzame gebruik van biodiversiteit, en voor de billijke verdeling van de voordelen van het gebruik van genetische hulpbronnen. Hoewel de indicatoren niet alle aspecten van biodiversiteit kunnen dekken, beoordelen ze als een geheel de belangrijkste aspecten van biodiversiteit vanuit een aantal verschillende, complementaire invalshoeken. Door de reeks indicatoren op een geïntegreerde manier te beschouwen, is een meer gedetailleerde analyse mogelijk dan de zuivere opsomming van de afzonderlijke gemeten factoren.

Opgemerkt moet worden dat het nog te vroeg is om te bepalen of er vooruitgang wordt geboekt in de richting van de doelstelling voor 2010, aangezien het verzamelen van gegevens over het algemeen niet voldoende resolutie heeft om veranderingen in de verliespercentages te kunnen bepalen in de jaren sinds de vaststelling van de doelstelling in 2002 Dit deel is daarom bedoeld om de huidige trends vast te stellen, waartegen de vooruitgang kan worden beoordeeld in toekomstige edities van de Global Biodiversity Outlook.

Bron & ©: CBD Global Biodiversity Outlook 2 (2006),
Hoofdstuk 2: De biodiversiteitsdoelstelling voor 2010: huidige trends vaststellen, p.21-22.


3.2 Zijn die indicatoren geschikt om de voortgang in de richting van de Biodiversiteitsdoelstelling 2010 te beoordelen?

De reeks kernindicatoren die in het kader van het verdrag is ontwikkeld, is voor het eerst gebruikt om trends in biodiversiteit te beoordelen en te communiceren in de Global Biodiversity Outlook 2.

Sommige indicatoren kunnen vertrouwen op gegevens die al beschikbaar zijn om de huidige trends in biodiversiteit, de drijvende krachten achter verandering en sommige reactiemogelijkheden te beschrijven.

Slechts voor enkele van die indicatoren zijn de gegevens echter voldoende om een ​​verandering in het tempo van het biodiversiteitsverlies tegen 2010 vast te stellen. Dergelijke indicatoren kunnen onder meer trends in habitatconditie in bepaalde soorten ecosystemen en trends in overvloed en verspreiding van geselecteerde soorten omvatten .

Voor een aantal indicatoren bestrijken de beschikbare gegevens echter een te korte tijdsperiode om de huidige trends op mondiaal niveau te bepalen, of is er verder ontwikkelingswerk nodig.

Concluderend kan worden gesteld dat, hoewel alomvattende maatregelen op wereldschaal om de voortgang in de richting van de doelstelling voor 2010 te beoordelen nog steeds ontbreken, is het mogelijk om trends in de status van biodiversiteit te beschrijven door deze indicatoren samen te gebruiken.Er is meer onderzoek nodig om de gegevens en gerelateerde indicatormethodologieën te verbeteren om met vertrouwen de algemene verandering in het tempo van het biodiversiteitsverlies tegen 2010 te kunnen bepalen, wat gekoppeld is aan de waarschijnlijkheid dat dit doel wordt bereikt. Meer.


Biodiversiteit

Biodiversiteit verwijst naar de verscheidenheid aan levende soorten op aarde, waaronder planten, dieren, bacteriën en schimmels. Hoewel de biodiversiteit op aarde zo rijk is dat veel soorten nog ontdekt moeten worden, worden veel soorten met uitsterven bedreigd als gevolg van menselijke activiteiten, waardoor de magnifieke biodiversiteit van de aarde in gevaar komt.

Sprinkhanen

Hoewel al deze insecten een vergelijkbare structuur hebben en genetische neven kunnen zijn, toont de prachtige verscheidenheid aan kleuren, vormen, camouflage en maten het niveau van diversiteit dat mogelijk is, zelfs binnen een nauw verwante groep soorten.

Foto door Frans Lanting

Biodiversiteit is een term die wordt gebruikt om de enorme verscheidenheid aan leven op aarde te beschrijven. Het kan specifieker worden gebruikt om te verwijzen naar alle soorten in één regio of ecosysteem. Biodiversiteit verwijst naar elk levend wezen, inclusief planten, bacteriën, dieren en mensen. Wetenschappers schatten dat er ongeveer 8,7 miljoen soorten planten en dieren bestaan. Tot nu toe zijn echter slechts ongeveer 1,2 miljoen soorten geïdentificeerd en beschreven, waarvan de meeste insecten zijn. Dit betekent dat miljoenen andere organismen een compleet mysterie blijven.

In de loop van generaties hebben alle soorten die nu leven, unieke eigenschappen ontwikkeld die hen onderscheiden van andere soorten. Deze verschillen zijn wat wetenschappers gebruiken om de ene soort van de andere te onderscheiden. Organismen die zo van elkaar zijn geëvolueerd dat ze zich niet langer met elkaar kunnen voortplanten, worden als verschillende soorten beschouwd. Alle organismen die zich met elkaar kunnen voortplanten vallen in één soort.

Wetenschappers zijn geïnteresseerd in hoeveel biodiversiteit er op wereldschaal is, aangezien er nog zoveel biodiversiteit te ontdekken is. Ze bestuderen ook hoeveel soorten er bestaan ​​in afzonderlijke ecosystemen, zoals een bos, grasland, toendra of meer. Een enkel grasland kan een breed scala aan soorten bevatten, van kevers tot slangen tot antilopen. Ecosystemen met de meeste biodiversiteit hebben over het algemeen ideale omgevingscondities voor plantengroei, zoals het warme en natte klimaat van tropische gebieden. Ecosystemen kunnen ook soorten bevatten die te klein zijn om met het blote oog te zien. Als je door een microscoop naar monsters van grond of water kijkt, zie je een hele wereld van bacteriën en andere kleine organismen.

Sommige gebieden in de wereld, zoals gebieden in Mexico, Zuid-Afrika, Brazilië, het zuidwesten van de Verenigde Staten en Madagaskar, hebben meer biodiversiteit dan andere. Gebieden met een extreem hoge biodiversiteit worden hotspots genoemd. Endemische soorten&mdashspecies die alleen op één bepaalde locatie voorkomen&mdashare ook in hotspots.

Alle soorten op aarde werken samen om te overleven en hun ecosystemen in stand te houden. Het gras in de weilanden voedt bijvoorbeeld het vee. Runderen produceren vervolgens mest die voedingsstoffen teruggeeft aan de bodem, wat helpt om meer gras te laten groeien. Deze mest kan ook worden gebruikt om akkerland te bemesten. Veel soorten bieden belangrijke voordelen voor de mens, waaronder voedsel, kleding en medicijnen.

Een groot deel van de biodiversiteit op aarde komt echter in gevaar door menselijke consumptie en andere activiteiten die ecosystemen verstoren en zelfs vernietigen. Vervuiling, klimaatverandering en bevolkingsgroei zijn allemaal bedreigingen voor de biodiversiteit. Deze bedreigingen hebben geleid tot een ongekende toename van het uitsterven van soorten. Sommige wetenschappers schatten dat de helft van alle soorten op aarde in de komende eeuw zal worden uitgeroeid. Instandhoudingsinspanningen zijn nodig om de biodiversiteit te behouden en bedreigde soorten en hun leefgebieden te beschermen.

Hoewel al deze insecten een vergelijkbare structuur hebben en genetische neven kunnen zijn, toont de prachtige verscheidenheid aan kleuren, vormen, camouflage en maten het niveau van diversiteit dat mogelijk is, zelfs binnen een nauw verwante groep soorten.


Biodiversiteit meten

Hoewel het onderzoeken van soortentellingen misschien wel de meest gebruikte methode is om de biodiversiteit van verschillende plaatsen te vergelijken, wordt biodiversiteit in de praktijk verschillend gewogen voor verschillende soorten, omdat sommige soorten als waardevoller of interessanter worden beschouwd dan andere. Een manier waarop deze "waarde" of "belang" wordt beoordeeld, is door de diversiteit te onderzoeken die bestaat boven het soortniveau, in de geslachten, families, orden, klassen en phyla waartoe soorten behoren (zien taxonomie). Het aantal diersoorten dat op het land leeft, is bijvoorbeeld veel hoger dan het aantal diersoorten die in de oceanen leven, omdat er enorme aantallen terrestrische insectensoorten zijn, insecten omvatten vele orden en families, en zij vormen de grootste klasse van geleedpotigen, die zelf de grootste dierlijke stam vormen. Daarentegen zijn er minder dierlijke phyla in terrestrische omgevingen dan in de oceanen. Geen enkele dierlijke stam is beperkt tot het land, maar brachiopoden (zien lampenkap), pogonophorans (zien baardworm) en andere dierlijke phyla komen uitsluitend of overwegend voor in mariene habitats.

Sommige soorten hebben geen naaste verwanten en bestaan ​​alleen in hun geslacht, terwijl andere soorten voorkomen in geslachten die uit honderden soorten bestaan. Gezien dit, kan men zich afvragen of het een soort is die tot de eerste of de laatste categorie behoort die belangrijker is. Aan de ene kant is de kans groter dat een taxonomisch verschillende soort - de enige in zijn soort of familie bijvoorbeeld - biochemisch verschillend is en dus een waardevolle bron voor medicijnen is, simpelweg omdat er niets anders is dat erop lijkt. Aan de andere kant, hoewel de enige soort in een geslacht meer genetische nieuwigheid heeft, zou een soort die tot een groot geslacht behoort iets van de evolutionaire vitaliteit kunnen bezitten die ertoe heeft geleid dat zijn geslacht zo divers is.

Een tweede manier om de biodiversiteit van soorten te wegen, is door de unieke biodiversiteit te erkennen van die omgevingen die weinig maar ongebruikelijke soorten bevatten. Dramatische voorbeelden komen uit extreme omgevingen zoals de toppen van actieve Antarctische vulkanen (bijv. Mt. Erebus [zien Ross Island] en Mt. Melbourne in de Ross Sea-regio), warmwaterbronnen (bijv. Yellowstone National Park in het westen van de Verenigde Staten), of diepzee hydrothermale bronnen (zien mariene ecosysteem: organismen van de diepzee-openingen). Het aantal soorten dat op deze plaatsen wordt aangetroffen, is misschien kleiner dan bijna overal elders, maar de soorten zijn behoorlijk onderscheidend. Een van die soorten is de bacterie Thermus aquaticus, gevonden in de warmwaterbronnen van Yellowstone. Van dit organisme werd geïsoleerd Taq polymerase, een hittebestendig enzym dat cruciaal is voor een DNA-amplificatietechniek die veel wordt gebruikt in onderzoek en medische diagnostiek (zien polymerasekettingreactie).

Meer in het algemeen verschillen gebieden in de biodiversiteit van soorten die alleen daar voorkomen. Soorten met relatief kleine verspreidingsgebieden worden endemische soorten genoemd. Op afgelegen oceanische eilanden zijn bijna alle inheemse soorten endemisch. De Hawaiiaanse eilanden hebben bijvoorbeeld ongeveer 1.000 plantensoorten, een klein aantal vergeleken met die op dezelfde breedtegraad in continentaal Midden-Amerika. Bijna alle Hawaiiaanse soorten komen echter alleen daar voor, terwijl de soorten op continenten veel wijdverspreider kunnen zijn. Endemische soorten zijn veel kwetsbaarder voor menselijke activiteit dan soorten die wijd verspreid zijn, omdat het gemakkelijker is om alle habitats in een klein geografisch gebied te vernietigen dan in een groot gebied.

Naast diversiteit tussen soorten omvat het begrip biodiversiteit ook de genetische diversiteit binnen soorten. Een voorbeeld is onze eigen soort, want we verschillen in een grote verscheidenheid aan kenmerken die gedeeltelijk of geheel genetisch bepaald zijn, zoals lengte, gewicht, huid- en oogkleur, gedragskenmerken en weerstand tegen verschillende ziekten. Evenzo kan genetische variëteit binnen een plantensoort de verschillen in individuele planten omvatten die resistentie verlenen tegen verschillende ziekten. Voor planten die gedomesticeerd zijn, zoals rijst, kunnen deze verschillen van groot economisch belang zijn, omdat ze de bron zijn van nieuwe ziekteresistente huisvariëteiten.

Het idee van biodiversiteit omvat ook het scala aan ecologische gemeenschappen die soorten vormen. Een gebruikelijke benadering voor het kwantificeren van dit soort diversiteit is het vastleggen van de verscheidenheid aan ecologische gemeenschappen die een gebied kan bevatten. Het is algemeen aanvaard dat een gebied met, laten we zeggen, zowel bossen als prairies meer divers is dan een gebied met alleen bossen, omdat verwacht wordt dat elk van deze assemblages verschillende soorten huisvest. Deze conclusie is echter indirect, d.w.z. het is waarschijnlijk gebaseerd op verschillen in vegetatiestructuur of uiterlijk in plaats van direct op soortenlijsten.

Woud en prairie zijn slechts twee van een overvloed aan namen die worden toegepast op ecologische assemblages die op verschillende manieren, methoden en termen zijn gedefinieerd, en er bestaan ​​​​veel ideeën over wat een assemblage vormt. Technische termen die verschillende mate impliceren waarin assemblages ruimtelijk kunnen worden verdeeld, zijn onder meer: vereniging, leefgebied, ecosysteem, bioom, levenszone, ecoregio, landschap, of biotype. Er is ook geen overeenstemming over de grenzen van assemblages, bijvoorbeeld waar het bosbioom eindigt en het prairiebioom begint. Desalniettemin, vooral wanneer deze benaderingen wereldwijd worden toegepast, zoals bij de ecoregio's die worden gebruikt door het Wereld Natuur Fonds (Wereld Natuur Fonds, WWF), bieden ze een nuttige gids voor biodiversiteitspatronen.


Wat zijn de drie niveaus van biodiversiteit?

Er zijn drie niveaus van biodiversiteit:
1. Genetische diversiteit: het verwijst naar de variatie in genen binnen een soort. Het stelt de populatie in staat zich aan te passen aan haar omgeving en te reageren op natuurlijke selectie.
2. Soortendiversiteit: verwijst naar de verscheidenheid aan soorten binnen een regio.
3. Ecosysteemdiversiteit: het omvat alle soorten en alle abiotische factoren die kenmerkend zijn voor een regio.

BIODIVERSITEIT WORDT GEWOON OP DRIE NIVEAUS ONDERZOCHT: 1 GENETISCHE DIVERSITEIT 2 SOORTENDIVERSITEIT 3 ECOSYSTEEM DIVERSITEIT

soorten biodiversiteit
Genetische biodiversiteit
Ecosysteem Biodiversiteit

Welkom bij BiologieDiscussie! Onze missie is om een ​​online platform te bieden om studenten te helpen bij het delen van aantekeningen in biologie. Deze website bevat studienotities, onderzoekspapers, essays, artikelen en andere verwante informatie die is ingediend door bezoekers zoals JIJ.

Lees de volgende pagina's voordat u uw kennis op deze site deelt:

Vragen

Over ons

Suggesties

Nieuwe vragen en antwoorden en forumcategorieën

Dit is een vraag- en antwoordforum voor studenten, docenten en algemene bezoekers voor het uitwisselen van artikelen, antwoorden en notities. Beantwoord nu en help anderen.


Agrarisch

Sinds het begin van de menselijke landbouw, meer dan 10.000 jaar geleden, hebben menselijke groepen gewasvariëteiten gekweekt en geselecteerd. Deze gewasdiversiteit kwam overeen met de culturele diversiteit van sterk onderverdeelde mensenpopulaties. Aardappelen werden bijvoorbeeld ongeveer 7.000 jaar geleden gedomesticeerd in de centrale Andes van Peru en Bolivia. De mensen in deze regio leefden van oudsher in relatief geïsoleerde nederzettingen, gescheiden door bergen. De aardappelen die in die regio worden geteeld, behoren tot zeven soorten en het aantal variëteiten loopt waarschijnlijk in de duizenden. Elke variëteit is gefokt om te gedijen op bepaalde hoogten en bodem- en klimaatomstandigheden. De diversiteit wordt gedreven door de uiteenlopende eisen van de dramatische hoogteverschillen, de beperkte beweging van mensen en de eisen die door vruchtwisseling worden gecreëerd voor verschillende variëteiten die het goed zullen doen in verschillende velden.

Aardappelen zijn slechts één voorbeeld van agrarische diversiteit. Elke plant, elk dier en elke schimmel die door mensen is gekweekt, is gefokt van oorspronkelijke wilde vooroudersoorten tot diverse variëteiten die voortkomen uit de vraag naar voedselwaarde, aanpassing aan groeiomstandigheden en weerstand tegen ongedierte. De aardappel is een bekend voorbeeld van de risico's van een lage gewasdiversiteit: tijdens de tragische Ierse aardappelhongersnood (1845-1852 n.Chr.) werd het enkele aardappelras dat in Ierland werd geteeld vatbaar voor aardappelziekte, waardoor het gewas werd uitgeroeid. Het verlies van de oogst leidde tot hongersnood, dood en massale emigratie. Resistentie tegen ziekten is een belangrijk voordeel voor het behoud van de biodiversiteit van gewassen en een gebrek aan diversiteit in hedendaagse gewassoorten brengt vergelijkbare risico's met zich mee. Zaadbedrijven, die de bron zijn van de meeste gewasvariëteiten in ontwikkelde landen, moeten voortdurend nieuwe variëteiten kweken om gelijke tred te houden met de evoluerende plaagorganismen. Deze zelfde zaadbedrijven hebben echter meegewerkt aan de afname van het aantal beschikbare variëteiten, omdat ze zich richten op de verkoop van minder variëteiten in meer delen van de wereld ter vervanging van traditionele lokale variëteiten.

Het vermogen om nieuwe gewasvariëteiten te creëren, is afhankelijk van de diversiteit aan beschikbare variëteiten en de beschikbaarheid van wilde vormen die verband houden met de gewasplant. Deze wilde vormen zijn vaak de bron van nieuwe genvarianten die met bestaande variëteiten kunnen worden gekweekt om variëteiten met nieuwe eigenschappen te creëren. Verlies van wilde soorten die verband houden met een gewas betekent verlies van potentieel voor gewasverbetering. Het behoud van de genetische diversiteit van wilde soorten die verwant zijn aan gedomesticeerde soorten, verzekert onze voortdurende voedselvoorziening.

Sinds de jaren 1920 hebben landbouwafdelingen van de overheid zaadbanken van gewasvariëteiten onderhouden om de gewasdiversiteit te behouden. Dit systeem heeft gebreken omdat na verloop van tijd zaadvariëteiten verloren gaan door ongelukken en er geen manier is om ze te vervangen. In 2008 begon de Svalbard Global Seed Vault, gelegen op het eiland Spitsbergen, Noorwegen (Figuur 5), zaden van over de hele wereld op te slaan als back-upsysteem voor de regionale zaadbanken. Als een regionale zaadbank variëteiten opslaat in Svalbard, kunnen verliezen uit Svalbard worden opgevangen als er iets met de regionale zaden gebeurt. De Svalbard-zaadkluis ligt diep in de rots van het arctische eiland. De omstandigheden in de kluis worden op de ideale temperatuur en vochtigheid gehouden om het zaad te laten overleven, maar de diepe ondergrondse locatie van de kluis in het noordpoolgebied betekent dat het falen van de systemen van de kluis de klimatologische omstandigheden in de kluis niet in gevaar brengt.

Afbeelding 5. De Svalbard Global Seed Vault is een opslagfaciliteit voor zaden van de diverse gewassen op aarde. (tegoed: Mari Tefre, Svalbard Global Seed Vault)

Hoewel gewassen grotendeels onder onze controle staan, is ons vermogen om ze te verbouwen afhankelijk van de biodiversiteit van de ecosystemen waarin ze worden verbouwd. Gewassen worden in de grond verbouwd en hoewel sommige landbouwgronden steriel worden gemaakt met behulp van controversiële pesticidebehandelingen, bevatten de meeste een enorme diversiteit aan organismen die de voedingskringlopen in stand houden - waarbij organisch materiaal wordt afgebroken tot voedingsstoffen die gewassen nodig hebben voor groei. Deze organismen behouden ook de bodemtextuur die van invloed is op de water- en zuurstofdynamiek in de bodem die nodig is voor plantengroei. Het werk van deze organismen vervangen is praktisch niet mogelijk. Dit soort processen worden ecosysteemdiensten genoemd. Ze komen voor binnen ecosystemen, zoals bodemecosystemen, als gevolg van de diverse metabolische activiteiten van de organismen die daar leven, maar ze bieden voordelen voor de menselijke voedselproductie, de beschikbaarheid van drinkwater en ademende lucht.

Andere belangrijke ecosysteemdiensten die verband houden met voedselproductie zijn bestuiving van planten en gewasbescherming. Geschat wordt dat bestuiving door honingbijen in de Verenigde Staten $ 1,6 miljard per jaar oplevert, andere bestuivers dragen tot $ 6,7 miljard bij. Meer dan 150 gewassen in de Verenigde Staten hebben bestuiving nodig om te produceren. Veel honingbijpopulaties worden beheerd door imkers die hun bijenkasten verhuren aan boeren. Honingbijpopulaties in Noord-Amerika hebben grote verliezen geleden als gevolg van een syndroom dat bekend staat als kolonie-instortingsstoornis, een nieuw fenomeen met een onduidelijke oorzaak. Andere bestuivers omvatten een breed scala aan andere bijensoorten en verschillende insecten en vogels. Het verlies van deze soorten zou het telen van gewassen die bestuiving vereisen onmogelijk maken, waardoor de afhankelijkheid van andere gewassen toeneemt.

Ten slotte concurreren mensen om hun voedsel met ongedierte, waarvan de meeste insecten zijn. Pesticiden beheersen deze concurrenten, maar deze zijn kostbaar en verliezen na verloop van tijd hun effectiviteit naarmate de plaagpopulaties zich aanpassen. Ze leiden ook tot nevenschade door het doden van niet-plaagsoorten en nuttige insecten zoals honingbijen, en brengen de gezondheid van landarbeiders en consumenten in gevaar. Bovendien kunnen deze pesticiden migreren van de velden waar ze worden toegepast en schade toebrengen aan andere ecosystemen zoals beken, meren en zelfs de oceaan. Ecologen zijn van mening dat het grootste deel van het werk bij het verwijderen van plagen daadwerkelijk wordt gedaan door roofdieren en parasieten van die plagen, maar de impact is niet goed bestudeerd. Uit een overzichtsartikel bleek dat in 74 procent van de onderzoeken waarin werd gezocht naar een effect van landschapscomplexiteit (bossen en braakliggende akkers in de buurt van akkers) op natuurlijke vijanden van plagen, hoe groter de complexiteit, hoe groter het effect van plaagonderdrukkende organismen. Een andere experimentele studie wees uit dat het introduceren van meerdere vijanden van erwtenbladluizen (een belangrijke luzerneplaag) de opbrengst van luzerne aanzienlijk verhoogde. Dit onderzoek laat zien dat een diversiteit aan vijanden effectiever is in controle dan één enkele vijand. Verlies van diversiteit in plaagvijanden zal het onvermijdelijk moeilijker en duurder maken om voedsel te verbouwen. De groeiende menselijke bevolking in de wereld staat voor grote uitdagingen in de stijgende kosten en andere moeilijkheden die verband houden met de productie van voedsel.


Vraag: Wat is veroudering? Beschrijf enkele veranderingen die gepaard gaan met bladveroudering in de herfst. Welk hormoon.

A: Planten hebben twee soorten weefsels: Permanente weefsels: Weefsels die niet kunnen delen, a.

Vraag: Wat zijn geleedpotigen? De kenmerken van geleedpotigen uitleggen?

A: Geleedpotigen zijn de grootste stam in het dierenrijk.

Vraag: Ademhalingssysteem Onderzoek een H&E-glaasje van een dwarsdoorsnede van de luchtpijp of de hoofdbronchus.

A: We beantwoorden de eerste 3 delen. Repost voor de rest van de onderdelen.

Vraag: Wat is de functie van de plantencelwand?

A: De cel is het primaire element van het leven. Het bestaat uit de biologische entiteit die 'protop' wordt genoemd.

Vraag: Wat zijn de mogelijke oorzaken van genetische variaties? Geef concrete voorbeelden.

A: DNA is het genetische materiaal in de meeste levende organismen. Het is de informatiehub van de cel die bedriegt.

Vraag: Welk Australisch buideldier heeft gewoonten en uiterlijk dat lijkt op een grondzwijn? Waar zijn er meer dan 25.

A: De term 'buideldier' ​​is afgeleid van het woord marsupium. Het is een technische term die wordt gebruikt om naar t te verwijzen.

Vraag: Hoe bewegen respectievelijk amoeben, paramecia en trichomonas?

A: Amoeba, paramecia en trichomonas zijn het type eencellige micro-organismen die niet kunnen worden gezien.

Vraag: Stamcellen: Wat denk je dat de NOVA scienceNOW-correspondent bedoelde toen hij beschreef dat hij een of.

A: Ongedifferentieerde cellen die een speciaal vermogen hebben om zich te ontwikkelen tot elk type cel in het lichaam, zijn dat wel.

V: Wat is de definitie van een kaarteenheid? A. De frequentie van recombinatie tussen twee of meer.

A: Een meeteenheid van genetische kaart staat bekend als kaarteenheid of Centimorgan (cM).


Waarom is biodiversiteit belangrijk?

Biodiversiteit is belangrijk voor de meeste aspecten van ons leven. We waarderen biodiversiteit om vele redenen, sommige utilitair, andere intrinsiek. Dit betekent dat we biodiversiteit waarderen, zowel voor wat het de mens oplevert, als voor de waarde die het op zich heeft. Utilitaire waarden omvatten de vele basisbehoeften die mensen verkrijgen uit biodiversiteit, zoals voedsel, brandstof, onderdak en medicijnen. Verder leveren ecosystemen cruciale diensten zoals bestuiving, zaadverspreiding, klimaatregulering, waterzuivering, nutriëntenkringloop en bestrijding van landbouwongedierte. Biodiversiteit heeft ook waarde voor potentiële voordelen die nog niet zijn erkend, zoals nieuwe medicijnen en andere mogelijk onbekende diensten. Biodiversiteit heeft ook culturele waarde voor de mens, bijvoorbeeld om spirituele of religieuze redenen. De intrinsieke waarde van biodiversiteit verwijst naar de inherente waarde ervan, die onafhankelijk is van de waarde voor iemand of iets anders. Dit is meer een filosofisch concept, dat kan worden gezien als het onvervreemdbare bestaansrecht. Ten slotte kan de waarde van biodiversiteit ook begrepen worden door de lens van de relaties die we aangaan en nastreven met elkaar en de rest van de natuur. We kunnen biodiversiteit waarderen vanwege de manier waarop het vorm geeft aan wie we zijn, onze relaties met elkaar en sociale normen. Deze relationele waarden maken deel uit van het individuele of collectieve welzijn, de verantwoordelijkheid voor en de verbinding met de omgeving van mensen. De verschillende waarden die aan biodiversiteit worden gehecht, zijn belangrijk omdat ze invloed kunnen hebben op de instandhoudingsbeslissingen die mensen elke dag nemen.


Onderwijs is de sleutel tot succes

Het bestaat uit verschillende organismen zoals bacteriën, protozoa, algen, schimmels, dieren en planten.

  1. Biodiversiteit levert veel nuttige producten op, waaronder vezels, olie, kleurstoffen, rubber, water, hout, papier en voedsel.
  2. Het stabiliseert ook het ecosysteem door de voedingsstoffen te recyclen, vermindert de hoeveelheid vervuiling door bos en zorgt voor vruchtbare gronden.
  3. Biodiversiteit speelt ook een belangrijke rol bij het ontdekken van geneesmiddelen en medicinale hulpbronnen. Medicijnen uit de natuur zijn goed voor 80% van de wereldbevolking.
  4. Het verfraait ook de natuur met veel bomen en dieren die in verschillende regio's worden gevonden, wat het toerisme bevordert.
  5. Het speelt een rol bij het reguleren van de chemie van onze atmosfeer en watervoorziening.
  • Overeenkomsten en verschillen tussen organismen bepalen, zodat ze gemakkelijk kunnen worden bestudeerd.
  • Om de evolutionaire relatie tussen organismen te vinden.
  1. Morfologische structuur:
    Sommige organismen hebben vergelijkbare fundamentele kenmerken of functies. Het wordt verder toegelicht aan de hand van Morfologie (uiterlijke kenmerken van een organisme) waarin we de organismen bestuderen op basis van hun:
    l. Homoloog zijn organen van verschillende organismen die qua structuur vergelijkbaar zijn en verschillende functies hebben, b.v. De arm van een mens en vleugels van een vogel of vleermuis, arm van mens, kat, vleermuis en vinnen van walvis.
    Analoog zijn organen van verschillende organismen die verschillend van structuur zijn en dezelfde functies hebben. bijv. Vleugels van vlinder en vleermuis.
  2. Cytologie: waarin organismen worden ingedeeld op basis van celonderzoek.
  3. Genetica: waarin organismen worden ingedeeld op basis van genetische samenstelling en hun ontwikkelingspatroon.
  4. Biochemie: Ook wordt er gebruik gemaakt van biochemie waarin de chemische stoffen van de organismen worden vergeleken.
  • Soort: De kleinste en meest basale classificatie-eenheid is de soort. Taxonomische studies beschouwen een groep individuele organismen met de fundamentele overeenkomsten als een soort. Dus alle leden van de specifieke soort delen dezelfde structuur en kenmerken en kunnen op natuurlijke wijze kruisen om vruchtbare nakomelingen te produceren. Elke soort heeft zijn eigen specifieke structurele, ecologische en gedragskenmerken.
  • geslachten: Nauw verwante soorten zijn gegroepeerd in geslachten (enkelvoud).
  • Gezinnen: Soortgelijke geslachten zijn gegroepeerd in families.
  • Bestellingen: families zijn gegroepeerd in bestellingen.
  • Klassen: bestellingen worden gegroepeerd in klassen.
  • Phyla of divisie: klassen zijn gegroepeerd in phyla of divisie.
  • Koninkrijk:Het koninkrijk is het hoogste classificatie-taxon. phyla of divisie zijn gegroepeerd in koninkrijken. Alle organismen zijn ingedeeld in vijf koninkrijken. Op basis van overeenkomsten wordt elk koninkrijk verder onderverdeeld in kleinere taxa. (Phyla - Soort)

Q.4: Noteer de classificatie van mens en erwt met gemeenschappelijke en wetenschappelijke naam.
antw: Eenvoudige classificatie van mens en erwt

taxa MenselijkErwt
Koninkrijk AnimaliaPlantae
phylum akkoordMagnoliophyta
Klas zoogdieren Magnoliopside
Volgordeprimaten Fabales
Familie Hominidae Fabaceae
GeslachtHomoPisum
SoortSapiensSativum
Wetenschappelijke naamHomo sapiens Pisum sativum
Gemeenschappelijke naamMenselijkErwt

V.5: Beschrijf de geschiedenis van classificatie? Of wat zijn de bijdragen van Aristoteles, Abu usman Umer Aljahiz, Ernst Hackle, Édouard Chatton, Copeland, Robert Whittaker en Carolus Linnaeus in taxonomie?
antw: GESCHIEDENIS VAN CLASSIFICATIE:
Het systeem dat we vandaag de dag nog steeds gebruiken voor het geven van wetenschappelijke namen aan planten en dieren heeft vele grondleggers, van de Griekse filosoof Aristoteles tot de Zweedse arts en botanicus Carolus Linnaeus.

  • Taxonomie's eerste vader was de filosoof Aristoteles (384-322 v. Chr.), ook wel de 'vader van de wetenschap' genoemd.
  • Het was Aristoteles die voor het eerst de twee belangrijkste concepten van taxonomie introduceerde zoals we die vandaag de dag toepassen: classificatie van organismen naar type en binominale definitie.
  • Hij rangschikte de soorten wezens op basis van hun overeenkomsten: dieren met bloed en dieren zonder bloed, dieren die op het water leven en dieren die op het land leven.
  • Boek:
    Aristoteles was de eerste die probeerde alle soorten dieren te classificeren in zijn boek over dieren (Historia Animalium in het Latijn).
  • Abu Usman Umer Aljahiz was de eerste eminente Arabische zoöloog van de moslimwereld.
  • Hij slachtte dieren om de inwendige organen van hun lichaam te bestuderen.
  • Hij opende ook de buik van drachtige dieren om het aantal embryo's en de locatie van elk van hen in het lichaam te achterhalen.
  • Boek:
    Zijn Encyclopedisch werk in zeven grote delen Kitab al-Haywan (Boek der Dieren) is het beroemdste werk over zoölogie, waarin hij in detail de soorten dieren, hun gedragskenmerken en hun ziekten en behandeling heeft beschreven.
  • Carolus Linnaeus Zweedse natuuronderzoeker en ontdekkingsreiziger die als eerste principes formuleerde voor het definiëren van natuurlijke geslachten en soorten organismen en een uniform systeem creëerde om ze te benoemen.
  • Hij verdeelde de natuur in twee koninkrijken classificatie: Kingdom Plantea en Kingdom aAnimilia
  • Carolus Linnaeus wordt beschouwd als de vader van de taxonomie.
  • Ernst Hackle introduceerde in 1866 een nieuw koninkrijk genaamd Protista om de organismen te huisvesten die karakters vertoonden die ofwel gemeenschappelijk zijn voor zowel planten als dieren, of uniek zijn voor hun eigen koninkrijk, zoals Euglena. Bacteriën werden ook onder dit koninkrijk geplaatst.
  • Hij introduceerde drie koninkrijksclassificaties: Kingdom Plant, Kingdom Animal en Kingdom Protista.
  • In 1937 verduidelijkte Édouard Chatton het concept van procariotique en Eucariotique om de cellulaire kenmerken van organismen te beschrijven.
  • Copeland (1959) kwam met een systeem van vier koninkrijken om de levende wezens te classificeren.
  • Hij ontwierp een nieuw koninkrijk genaamd Monera om alle lagere protisten te plaatsen, waaronder prokaryotische eencellige organismen en de resterende eencellige eukaryote organismen werden opgenomen in Protista.
  • Robert Whittaker classificeerde de organismen in 1969 in vijf koninkrijken die schimmels duidelijk in een afzonderlijk koninkrijk categoriseerden.
  • Dit classificatiesysteem was gebaseerd op cellulaire structuur en lichaamsorganisatie eencellige prokaryoten, eencellige en meercellige eukaryoten. Voedingswijze autotrofen (planten), Ingestieve heterotrofen (dieren) en absorberende heterotrofen (schimmels).
  • Koninkrijk Plantae
  • Koninkrijk Animalia
  • Alle organismen die een celwand bezitten, werden in het plantenrijk geplaatst.
  • De voortbewegingsorganen zijn afwezig. (Ze kunnen niet zelf van de ene plaats naar de andere gaan.)
  • Chlorofyl is aanwezig.
  • Planten zijn autotroof van aard. (Ze kunnen hun eigen eten bereiden.)
  • Geleidend en contractiel systeem is afwezig.
  • De reactie op externe prikkels is traag.
  • bijv.: Bacteriën, Algen, Schimmels, Bryophytes, Pteridophytes, Gymno-Spermen en angiospermen.
  • Alle organismen die geen celwand bezitten, werden in het dierenrijk geplaatst.
  • Bewegingsorganen zijn aanwezig. (Ze kunnen van de ene plaats naar de andere gaan.)
  • Chlorofyl is afwezig.
  • Ze zijn heterotroof van aard. (Ze kunnen hun eigen voedsel niet bereiden en zijn voor hun voedsel afhankelijk van andere planten en dieren.)
  • Geleidend en contractiel systeem is aanwezig.
  • Reactie op externe prikkels is snel.
  • bijv.: ongewervelde dieren (inclusief protozoa), gewervelde dieren

  • Koninkrijk Protista
  • Koninkrijk Plantae
  • Koninkrijk Animalia
  • Ernst Hackle introduceerde in 1866 een nieuw koninkrijk genaamd Protista.
  • De organismen die kenmerken vertoonden die gemeenschappelijk zijn voor zowel planten als dieren, of die uniek zijn voor hun eigen soort, zoals Euglena, Bacteriën werden ook onder dit koninkrijk geplaatst.
  • Haeckel groepeerde die levende organismen in Protista die geen weefsels hadden.
  • Kingdom Protista omvat prokaryoten, protozoa, porifera, algen en schimmels.
  • In de jaren dertig onthulde elektronenmicroscopie twee verschillende patronen tussen eencellige organismen. Kingdom Protista is verder onderverdeeld in:
  • (a) Lagere protisten omvatten prokaryotische eencellige bacteriën en cyanobacteriën.
    (b) Hogere protisten omvatten eukaryote eencellige of meercellige organismen zoals schimmelalgen.
  • In 1937 verduidelijkte Édouard Chatton het concept van procariotique en Eucariotique om de cellulaire kenmerken van organismen te beschrijven.

  1. Koninkrijk Monera
  2. Koninkrijk Protista
  3. Koninkrijk Metaphyta (Plantae)
  4. Koninkrijk Metazoa (Animalia)
  • Copeland ontwierp in 1959 een nieuw koninkrijk genaamd Monera.
  • Hij plaatste alle lagere protisten in het koninkrijk Monera.
  • Het omvat prokaryotische eencellige organismen en resterende eencellige eukaryote organismen.
  • Voorbeelden zijn Bacteriën en Blauwgroene algen

  1. Koninkrijk Monera
  2. Koninkrijk Protista
  3. Koninkrijk Schimmels
  4. Koninkrijk Plantae
  5. Koninkrijk Animalia
  • Cellulaire structuur en lichaamsorganisatie eencellige prokaryoten, eencellige en meercellige eukaryoten.
  • Voedingswijze autotrofen (planten), Ingestieve heterotrofen (dieren) en absorberende heterotrofen (schimmels).
  • Het omvat alle prokaryoten, d.w.z. ze zijn gemaakt van prokaryotische cellen.
  • Monerans zijn eencellig, hoewel sommige soorten ketens, clusters of kolonies van cellen vormen.
  • Er is een celwand aanwezig die is opgebouwd uit (Polysacharide + aminozuur) of cellulose.
  • Kernmembraan is afwezig.
  • Celorganellen ontbreken.
  • Ze zijn beweeglijk of niet beweeglijk. De meeste zijn heterotroof (saprofyt/parasiet), maar sommige zijn autotroof (chemosynthetische fotosynthese), d.w.z. ze voeren fotosynthese uit omdat ze chlorofyl in hun cytoplasma hebben.
  • Voorbeeld: Bacteriën en cyanobacteriën.

  • Het is de plaats voor alle eukaryote eencellige organismen, behalve gist waarvan sommige de kenmerken van zowel plantaardig als dierlijk hebben.
  • Celwand is aanwezig in sommige protisten.
  • Kernmembraan is aanwezig. Cel heeft membraangebonden celorganellen. De meeste protisten zijn aquatisch.
  • Alle protisten zijn beweeglijk. ze kunnen in water bewegen door trilhaartjes, flagella of pseudopodia.
  • Voorbeeld: Het omvat protozoa (Amoebe en Paramecium) en eencellige algen.

  • Het omvat alle meercellige eukaryote schimmels.
  • Het zijn Achlorophyllous, absorberende heterotrofen.
  • Ze hebben een celwand die voornamelijk uit chitine bestaat.
  • Kernmembraan is aanwezig.
  • Ze hebben los weefsel.
  • Ze zijn niet-beweeglijk.
  • Ze hebben een lichaam genaamd Mycelium dat bestaat uit een draadachtige structuur die hyphae wordt genoemd.
  • Voorbeeld: Paddestoel, Mucor enz.

  • Het omvat alle meercellige, eukaryote, fotosynthetische organismen.
  • Planten zijn autotroof in voedingsmodus en maken hun eigen voedsel door fotosynthese.
  • Ze hebben een echte celwand die voornamelijk uit cellulose bestaat.
  • Kernmembraan is aanwezig.
  • Ze hebben weefsels of organen.
  • De meeste planten bewegen niet, maar groeien en bewegen naar het licht.
  • Voorbeeld: Het omvat meercellige algen, bryophyten, pteridophyten, gymnosperm en angiospermen.

  • Alle dieren zijn meercellig, eukaryoot.
  • Het zijn inslikkende heterotrofen (afhankelijk van andere organismen voor hun voedsel).
  • Ze missen celwand en vertonen bewegingen.
  • Kernmembraan is aanwezig. Ze hebben goed ontwikkelde weefsels, organen en orgaansystemen. Ze hebben goed ontwikkelde bewegingsorganen en verplaatsen zich van de ene plaats naar de andere. Het omvat alle gewervelde dieren en ongewervelde dieren, behalve protozoa.
  • Voorbeeld: Stervissen, Kangoeroe enz.

V.10: Wat bedoelt u met binominale nomenclatuur? Het doel en het principe van de binominale nomenclatuur opschrijven? Of een korte notitie schrijven over binominale nomenclatuur?
antw: BINOMISCHE NOMENCLATUUR
Carolus Linnaeus (1707-1778 n.Chr.) Zweedse natuuronderzoeker en ontdekkingsreiziger die als eerste principes formuleerde voor het definiëren van natuurlijke geslachten en soorten organismen en een uniform systeem creëerde om ze te benoemen. Dit wetenschappelijke systeem wordt binominale nomenclatuur genoemd.

DOEL:
Door middel van een systeem van nomenclatuur waarin elke dier-, plant- of andere soort de “binominale” naam krijgt, bestaat de wetenschappelijke naam van een soort uit twee namen, waarvan:
De eerste identificeert het geslacht waartoe het behoort en
de tweede de soort zelf of zijn specifieke namen

  • Enkele van de regels die universeel worden aangenomen voor het schrijven van de wetenschappelijke naam van een soort zijn:
  • Cursief of onderstreept:
    Wetenschappelijke namen van organismen moeten cursief worden gedrukt, zoals Homo sapiens, en wanneer ze met de hand worden geschreven, zijn deze onderstreept.
  • Bijschrift volgens:
    Het eerste woord van de naam is generiek en begint altijd met een hoofdletter, terwijl de tweede term soort is die nooit met een hoofdletter wordt geschreven.
  • Gebruik van initiaal voor geslacht:
    Wanneer de wetenschappelijke naam voor de eerste keer wordt geschreven, wordt deze volgeschreven, maar wanneer deze meerdere keren wordt herhaald, wordt deze afgekort. De wetenschappelijke naam van de rode roos is bijvoorbeeld Rosa indica, het wordt afgekort als R.indica.
  • Gebruik van auteursnaam:
    Soms staat de naam van de auteur achter de soortnaam, wat betekent dat de soort door Hem is beschreven. Bijvoorbeeld (mangoplant) Mangifera indica L. Het betekent dat Mangifera indica voor het eerst werd beschreven door Linnaeus.

2. Soort: leo
Wetenschappelijke naam: Panthera leo
Nederlandse naam: Leeuw

3. Soort: onca
Wetenschappelijke naam: Panthera onca
Nederlandse naam: Jaguar

4. Soort: Tigris
Wetenschappelijke naam: Panthera Tigris
Algemene naam: Tijger

5. Soort: uncia
Wetenschappelijke naam: Panthera uncia
Nederlandse naam: Sneeuwluipaard

Q.13: Behoud van biodiversiteit definiëren? Geef redenen om de biodiversiteit te behouden?
antw: BEHOUD VAN DE BIODIVERSITEIT
. “Instandhouding is gewoon de manier om te zorgen, de soort te redden, op aarde te bewonen tegen gevaren”.

  • Om biologische hulpbronnen te sparen:
    De mens moet de biodiversiteit behouden vanwege de voordelen ervan, bijvoorbeeld diensten en biologische hulpbronnen die essentieel zijn voor ons leven op aarde.
  • Om het ecosysteem te behouden:
    Biodiversiteit verhoogt de productiviteit van ecosystemen, waarbij elke soort gemakkelijk kan overleven in zijn habitat, als de ene de biodiversiteit niet in stand houdt, waardoor de voedselketen en het ecosysteem uit balans raken.
  • Om het leven te behouden (fauna en flora):
    Met meer planten, bomen en dieren verbeterde de bodem en werd sterker - minder vatbaar voor erosie, droogte en overstromingen.
  1. Gebrek aan bewustzijn van milieukwesties bij besluitvormers en het maatschappelijk middenveld.
  2. Zwakke governance (trage besluitvormingsprocessen, onvermogen om beleid te conceptualiseren en gebrek aan onderscheid tussen publieke en private belangen).
  3. Zwakke capaciteit van overheidsdiensten (gebrek aan individuele capaciteit en prestatieprikkels).
  4. Gebrek aan financiering.

S. NEE. Menselijke activiteitenBiodiversiteit wordt aangetast
1. Verstedelijking of industrialisatie Overbevolking leidt tot de behoefte aan gebouwen.
2. Ontbossing Bodemerosie, Plantenvernietiging, Weinig regenval, Klimaatverandering.
3. Vervuiling Opwarming van de aarde
4. Over-jagen Direct doden van wilde dieren, oorzaken van uitsterven van dieren, vernietiging van habitats

Klimaatveranderingen zijn dus niet de enige druk op onze leefomgeving. Habitatverlies en -degradatie, vervuiling, overexploitatie en invasieve soorten spelen ook een belangrijke rol bij de achteruitgang van de biodiversiteit. Deze druk is het gevolg van menselijke binnenvallende activiteiten.

Q.16: Definieer ontbossing? Ook de oorzaken en effecten van ontbossing op de biodiversiteit beschrijven?
antw: Ontbossing:
Bossen spelen een vitale rol op onze planeet, maar de mens vernietigt deze natuurlijke schoonheid door ze te kappen voor zijn bestwil en comfort.

  • Mijnbouw
  • papier maken
  • verstedelijking
  • hout
  • voor het maken van wegen en landbouwuitbreiding
  • Veeteelt.
  • Toename van de concentratie van broeikasgassen (kooldioxide, methaan, waterdamp, lachgas enz.) die leidt tot opwarming van de aarde.
  • De temperatuur zal hoog zijn waardoor gletsjers smelten, wat de reden is voor het verhogen van de zeespiegel en overstromingen veroorzaakt.
  • Het is ook de reden van het verlies van leefgebied van het wild.
  • Bodemerosie, weinig neerslag door geen transpiratie zijn ook het gevolg van ontbossing.

Tekstboek Oefening

V.3: Definieer de volgende termen:
(i) Analoog
(ii) Classificatie
(iii) Soorten
(iv) Familie
(v) Metazoa
(vi) Mycelium
(vii) Hyfen
(viii) Geslacht
(ix) Bedreigde soorten
(x) Koninkrijk

antw: (i) Analoog:
Analoog zijn organen van verschillende organismen die verschillend van structuur zijn en dezelfde functies hebben. bijv. Vleugels van vlinder en vleermuis.

(iii) Soorten
De kleinste en meest basale classificatie-eenheid is de soort. Taxonomische studies beschouwen een groep individuele organismen met de fundamentele overeenkomsten als een soort. Dus alle leden van de specifieke soort delen dezelfde kenmerken en kunnen op natuurlijke wijze kruisen om een ​​vruchtbaar nageslacht te produceren. Elke soort heeft zijn eigen specifieke structurele, ecologische en gedragskenmerken.

(iv) Familie
Familie is een taxonomische rangorde in de classificatie van een organisme tussen geslacht en orde. Gelijkaardige geslachten zijn gegroepeerd in families, en gelijkaardige families worden in volgorde gegroepeerd.
bijv. De mens behoort tot de familie Hominidae.

  • Dieren (ook wel Metazoa genoemd) zijn eukaryote organismen die het biologische koninkrijk Animalia vormen.
  • Het zijn meercellige dieren met gedifferentieerde weefsels.
  • Het zijn inslikkende heterotrofen zonder celwand.
  • Ze omvatten alle gewervelde dieren en ongewervelde dieren, behalve protozoa en spons.

(vi) Mycelium
Mycelium is een vegetatief deel van schimmels. Het bestaat uit een draadachtige structuur die hyphae wordt genoemd.
Voorbeeld: Mucor

(vii) Hyfen
Een hypha is een lange, vertakte draadvormige structuur, die het mycelium van een schimmel vormt. Het helpt bij het transport van verschillende materialen.
Voorbeeld: Mucor

(viii) Geslacht
Genus (meervoud-Genera) is een taxonomische rangorde in de classificatie van een organisme tussen familie en soort. Gelijkaardige geslachten worden gegroepeerd in families, en gelijkaardige soorten worden gegroepeerd in geslachten.
bijv. De mens behoort tot het geslacht Homo

  • Langsnavelgier
  • Groene zeeschildpad
  • Sneeuwluipaard
  • Marco polo schapen
  • Europese otter
  • Bosslaapmuis in Baluchistan
  • Indus rivier dolfijn
  • Aziatische zwarte beer
  • Sindh Steenbok (Markhor)

(x) Koninkrijk
Het koninkrijk is het hoogste classificatie-taxon. phyla of divisie zijn gegroepeerd in koninkrijken. Alle organismen zijn ingedeeld in vijf koninkrijken. Op basis van overeenkomsten wordt elk koninkrijk verder onderverdeeld in kleinere taxa. (Phyla - Soort)
bijv.: De mens behoort tot Kingdom Animalia.

4. Maak een onderscheid tussen de volgende in tabelvorm:
(i) Plantenrijk en Dierenrijk
(ii) Monera en Protista
(iii) Schimmels en Plantae

antw: (i) Verschil tussen plantenrijk en dierenrijk

S. NEE. PlantenrijkDierenrijk
1 Celwand is aanwezig, omringt het celmembraan celwand is afwezig in dierlijke cellen.
2 Chlorofyl is aanwezig in plantencellen. Chlorofyl is afwezig in dierlijke cellen.
3 Planten zijn autotroof en kunnen hun eigen voedsel bereiden. Dieren zijn heterotroof en kunnen hun eigen voedsel niet bereiden.
4 Bewegingsorganen zijn afwezig, dus ze kunnen niet van de ene plaats naar de andere gaan. Voortbewegingsorganen zijn aanwezig, zodat ze van de ene plaats naar de andere kunnen gaan.
5 Geleidend en contractiel systeem is afwezig Geleidend en contractiel systeem is aanwezig.
6 De reactie op externe prikkels is traag. Reactie op externe prikkels is snel.
7 bijv.: Bacteriën, Algen, Schimmels, Bryophytes, Pteridophytes, Gymno-Spermen en angiospermen. bijv.: ongewervelde dieren (inclusief protozoa), gewervelde dieren

S. NEE. MoneraProtista
1. Ze zijn eencellige prokaryotische (lagere protisten) Ze zijn eencellige eukaryote (hogere protisten)
2. Ze hebben een celwand maar missen een goed ontwikkelde kern. Ze hebben zowel een goed ontwikkelde celwand als Nucleus
3. Membraan begrensde organellen zijn afwezig in de cel. Membraan begrensde organellen zijn aanwezig in de cel.
4. Ze zijn te vinden in elke habitat, d.w.z. kosmopolitisch. Ze zijn voornamelijk in het water levende organismen.
5. Voorbeeld: Bacteriën en cyanobacteriën. Voorbeeld: Protozoa (Amoebe, Paramecium etc.) en eencellige algen.

S. NEE. schimmelsPlantae
1. Bij schimmels bestaat de celwand uit chitine In planten bestaat de celwand uit cellulose
2. Cholorofyl is afwezig, dus ze zijn absorberend heterotroof Cholorofyl is aanwezig, dus ze zijn autotroof
3. Ze reproduceren door sporen Ze reproduceren door zaden
4. Ze hebben geen wortels, in plaats daarvan hebben ze mycelium dat bestaat uit een filamentachtige structuur die hyphae wordt genoemd Ze hebben wortels
5. Ze hebben veel kernen per cel Ze hebben één kern per cel.
6. Voorbeeld: microschimmels, macroschimmels, slijm en waterschimmel Macroalgen, Bryofyten, Pteridophytes, Gymnospermen, Angiospermen

  • Ze worden geaccepteerd door sprekers van alle talen
  • Elke naam is slechts van toepassing op één soort, en
  • Elke soort heeft maar één naam.
  • Elke soort kan gemakkelijk worden geïdentificeerd met slechts twee woorden: geslacht soorten

(ii) Hoe worden levende organismen ingedeeld in classificaties met twee koninkrijken?
Antw.: Zie Q.No. 6

  • Virus is een niet-cellulaire obligate endoparasiet (leeft in de gastheercel).
  • Het heeft geen cellulaire organisatie, maar heeft wel nucleair materiaal, ofwel DNA of RNA.
  • Het heeft een eiwitlaag genaamd capside die het nucleïnezuur omsluit.
  • Het reproduceert alleen in de gastheercel.
  • Het veroorzaakt een aantal ziekten bij planten zoals tabak, Mozaïekziekte enz. En dieren zoals verkoudheid, griep, dengue, polio, hepatitis, AIDS enz.

(iv) Teken een grafiek met de classificatie van drie koninkrijken.
Antw.: Zie Q.No. 7

(v) Waarom wordt amoebe niet in het dierenrijk geplaatst?
Ans: Ans: Net als dieren is Amoeba eukaryoot, kan het bewegen en zoekt het zijn eigen voedsel, maar Amoeba is een eencellig organisme. Daarom wordt amoebe niet in het dierenrijk geplaatst.

(vi) Waarom worden cyanobacteriën in Monera geplaatst?
Ans: Cyanobacteriën en bacteriën zijn opgenomen in Kingdom Monera omdat het geen planten of dieren zijn. Het zijn eencellige organismen en het zijn prokaryoten. ze zijn het eenvoudigste organisme. Dus werden ze in Kingdom Monera geplaatst.

6. Schrijf gedetailleerde antwoorden op de volgende vragen:
(i) Beschrijf in detail vijf koninkrijksclassificaties.
Ans: Zie Q.NO.9

(ii) Wat is taxonomische hiërarchie? Leg de doelen van classificatie uit.
Ans: Zie Q.No.3 en 2

  • Toename van de concentratie van broeikasgassen (kooldioxide, methaan, waterdamp, lachgas enz.) die leidt tot opwarming van de aarde.
  • De temperatuur zal hoog zijn waardoor gletsjers smelten, wat de reden is voor het verhogen van de zeespiegel en overstromingen veroorzaakt.
  • Het is ook de reden van het verlies van leefgebied van het wild.
  • Bodemerosie, weinig neerslag door geen transpiratie zijn ook het gevolg van ontbossing.

Korte vraag antwoorden

Vraag 2: Noem drie organismen die niet zijn opgenomen in het classificatiesysteem van vijf koninkrijken?
Ans: Virus, prionen en viroïden zijn acellulaire deeltjes en zijn niet opgenomen in het classificatiesysteem van de vijf koninkrijken.

  • Bossen bedekken 31% van het landoppervlak op onze planeet.
  • Ze produceren vitale zuurstof en bieden onderdak aan mensen en dieren in het wild.
  • Veel van 's werelds meest bedreigde en bedreigde dieren leven in bossen en miljarden mensen vertrouwen op de voordelen ervan.
  • Bossen bieden voedsel, frisse lucht, kleding, medicijnen en onderdak.
  • Bossen spelen een cruciale rol bij het verminderen van klimaatverandering omdat ze fungeren als een koolstofput die koolstofdioxide opneemt die anders vrij in de atmosfeer zou zijn en bijdraagt ​​aan voortdurende veranderingen in klimaatpatronen.
  • Pakistan is een van de weinige landen ter wereld met alle soorten geologische structuren. De geografie van Pakistan is een mix van landschappen, zoals vlaktes, woestijnen, bossen, heuvels en plateaus.
  • Er zijn kustgebieden langs de Arabische Zee en de bergen van de Karakoram Range in het noorden van Pakistan.
  • Deze diversiteit omvat gediversifieerde habitats en landschappen die een rijke biodiversiteit ondersteunen van zowel fauna als flora (respectievelijk dieren en planten).
  • Droge en semi-aride regio's die bijna 80% van het totale landoppervlak van het land beslaan, bezitten een aanzienlijk deel van de biodiversiteit van het land.
  • Gedurende de laatste twee tot drie decennia is een aantal dier- en plantensoorten bedreigd of bedreigd, voornamelijk als gevolg van overmatige exploitatie en verlies van natuurlijke habitat.
  • Factoren als ontbossing, overbegrazing, bodemerosie, zoutgehalte en wateroverlast vormen een grote bedreiging voor de resterende biodiversiteit van het land.
  • Het aanhoudende verlies van boshabitat, met de bijbehorende fauna en flora, zal ernstige gevolgen hebben voor de andere natuurlijke en agrarische ecosystemen van het land.
  • Om al deze problemen het hoofd te bieden, moet aandacht worden besteed aan de biodiversiteit om de organismen te behouden of te redden van gevaar.

Q.6: Maak onderscheid tussen prokaryoten (cel) en eukaryoten (cel)
antw: Verschil tussen prokaryoten (prokaryote cel) en eukaryoten (eukaryote cel)


Wat is soortendiversiteit?

Binnen een specifieke habitat of regio kunnen verschillende soorten naast elkaar bestaan. Volgens Over biowetenschap, “Soorten zijn de basiseenheden van biologische classificatie en dus de normale maatstaf voor biologische diversiteit.”

In een moeras vind je bijvoorbeeld niet één soort. Het hangt er natuurlijk van af of het een moeras van Florida, een moeras van Louisiana of een moeras buiten de Verenigde Staten is, maar hoe dan ook, je zult binnen die ene soort veel, misschien zelfs honderden, verschillende soorten aantreffen. specifiek moeras. In een moeras van Louisiana vind je misschien de Amerikaanse alligator, blauwe reigers, grote zilverreigers, pelikanen, loons, koekoeken, haviken, uilen en de Amerikaanse zeearend - allemaal verschillende vogelsoorten - alligatorbijtschildpadden , wilde zwijnen, nutria — ook bekend als rivierratten — rivierotters, en meer. Dan hebben we het nog niet eens over de verschillende schimmels en microben die ook in het moeras voorkomen. Het aantal soorten in één moeras van Louisiana ligt waarschijnlijk dichter bij de duizenden!

De aarde telt naar schatting vijf tot tien miljoen verschillende soorten, maar dat is een schatting op basis van wat we tot nu toe weten. Op dit moment hebben mensen slechts een wetenschappelijke greep op ongeveer 1,75 miljoen van die soorten.

Daarom is soortendiversiteit een belangrijk onderdeel van de biodiversiteit. Hoe meer soorten er in een gebied leven en naast elkaar bestaan, des te groter de biodiversiteit in dat gebied en des te groter het ecosysteem.


Bekijk de video: Biologi Kelas 10: Apa itu Keragaman Hayati? (December 2021).