Biyoçeşitlilik. Kelime, büyük bir ormanın ihtişamını veya okyanusun iç içe geçmiş zenginliğini çağrıştırır ve basitçe bir ilgi ekosistemindeki organizmaların çeşitliliği olarak tanımlanır. Biyoçeşitliliği korumak için, bilim adamları onu ölçebilmelidir. Bu, belirli bir alanda kaç farklı türün bir arada yaşadığını bulmak anlamına gelir. Türleri saymanın uygun bir yolu nedir?
Tüm bir ekosistemdeki her şeyi saymaya çalışmak imkansız olurdu, bu nedenle bilim adamları, sayımın yapılacağı ortama rastgele yerleştirilmiş sabit boyutlu bir çerçeve olan kuadrat adı verilen bir araç kullanırlar. Bu küçük bölümde bulunan türlerin ve bireylerin kataloglanmasından sonra, işlem tekrarlanır, rastgele daha fazla kuadrat yerleştirilir veya alternatif olarak, çevre boyunca bir çizgi boyunca belirli konumlara yerleştirilir, bu da bir kesit olarak adlandırılır.
Daha sonra bir alandaki toplam tür sayısını tahmin etmek için tür birikim eğrileri kullanılır. Bir kuadratta bulunan türlerin kümülatif sayısı, örneklenen kuadratların sayısına karşı çizilirse, bir eğri ortaya çıkacaktır. Örneğin bu veri setinde dört kuadrat incelendiğinde 10 tane benzersiz tür olduğu tespit edilmiştir. Altısı 17 içeriyordu ve bu böyle devam etti. Bu tür bir eğrinin asimptotu, bir çevre tarafından desteklenen türlerin sayısının bir tahminini temsil eder. Bu durumda, yaklaşık 30'dur. Ancak çeşitliliği tek bir alanda ölçmek inanılmaz derecede yararlı olsa da, daha geniş bir alandaki siteleri karşılaştırmak bize çeşitliliğin daha da büyük ölçekli bir göstergesini verebilir.
1972'de ekolojist Robert Whittaker, alfa, beta ve gama olmak üzere üç ana biyoçeşitlilik türü tanımladı. Alfa çeşitliliği, basitçe bir alandaki tür sayısını ifade eder ve genellikle tür zenginliği olarak adlandırılır. Örneğin, bu sitede yedi farklı tür vardır, bu nedenle alfa puanı yedidir. İkinci bir site olan B bölgesinde beş tür vardır ve üçüncü bir site olan C bölgesinde yedi tür vardır. Ancak siteler arasında karşılaştırma yaparak, her bölgeye özgü türlerin toplamı olan beta çeşitliliği olarak adlandırılan şeyi belirleyebiliriz. Dolayısıyla, A bölgesini B bölgesi ile karşılaştırırsak, ikisi arasında ortak üç tür görürüz. Kalan türleri sayarsak, altı tane olduğunu buluruz. Bu, A sitesi ile altı B sitesi arasında bir beta çeşitliliği olduğu anlamına gelir. A ve C bölgelerinin de üç ortak türü vardır ve geriye sekiz benzersiz tür kalır. Bu, sekiz kişilik bir beta çeşitliliğidir. B ve C bölgeleri arasında iki ortak tür veya sekiz beta çeşitlilik değeri vardır. Son olarak, gama çeşitliliği, tüm bölgelerdeki farklı türlerin toplamıdır. Bu örnekte, 12'lik bir gama çeşitliliği vardır. Üç tür biyoçeşitliliği özetlemek gerekirse, onlara şu şekilde bakabiliriz: alfa, beta ve gama. Çeşitliliği kaydetmenin yanı sıra, bilim adamları genellikle türlerin düzgünlüğüne, yani her türden kaç bireyin mevcut olduğuna atıfta bulunurlar. Örneğin, bu iki bölge, her ikisi de yedi türe sahip olduğu için aynı zenginliğe veya alfa çeşitliliğine sahiptir. Ancak A bölgesi, diğer türlerin düşük sayılarına sahip tavşanlar tarafından nispeten istila edilirken, B bölgesi oldukça eşit bir tür dağılımına sahiptir, bu nedenle A bölgesine kıyasla daha fazla düzgünlüğe sahip olduğu düşünülmektedir. Bilim adamları genellikle daha yüksek zenginlik ve düzlüğe sahip ekosistemleri, yani eşit olarak dağılmış birçok türü en sağlıklı olarak kabul ettiler. Bozulmuş habitatlar, genellikle insanların çiftçilik veya kirlilik gibi eylemlerinden dolayı, genellikle zayıf zenginlik ve düzlüğe sahiptir. Siteleri karşılaştırabilmek çok önemlidir çünkü araştırmacıların ekosistemlerin göreceli sağlığını belirlemesine olanak tanır.
Bu laboratuvarda, üç farklı çevresel alanda kuadrat ve kesit örneklemesi yapacak, ayrıca bir laboratuvar simülasyonu gerçekleştirecek ve ardından gözlemlenen biyoçeşitliliği tanımlamak için toplanan verileri analiz edeceksiniz.
Farklı ekosistemler, gezegenin sağlığı ve insanlar olarak hayatta kalmamız için önemlidir; bu nedenle, bir ekosistemdeki canlı organizmalar arasındaki değişkenlik olarak tanımlanan biyoçeşitliliği anlamak ve ölçmek bizim için inanılmaz derecede önemlidir. Biyoçeşitlilik, genetik, tür, topluluk ve ekosistem dahil olmak üzere birçok farklı düzeyde ölçülebilir. Biyoçeşitliliği ölçmenin bir yolu, yerel bir topluluktaki farklı türlerin toplam sayısı olan bir ekosistemin tür zenginliğini değerlendirmektir. Birçok türe sahip olmak genellikle çeşitli ve sağlıklı bir ekosisteme sahip olmakla aynı zamana denk gelse de, düzgünlüğün de dikkate alınması gerekir. Düzgünlük, bir alan veya topluluk içindeki her bir türün oranının eşitliğini ifade eder. Örneğin, bir tür bölgeye hakimken diğerleri çok nadir olduğunda, bu alandaki biyolojik çeşitlilik, türlerin eşit bolluğa sahip olduğu bir alana göre daha düşüktür. Bu nedenle, bol miktarda nispeten eşit olan birçok türün bulunduğu alanlar, en yüksek biyolojik çeşitlilik değerlerine sahiptir.
Biyoçeşitliliğin Tahmin Edilmesi
İki topluluk arasındaki zenginlik ve düzgünlük farklılıkları, sıralama-bolluk eğrileri ile görselleştirilebilir. Türlerin sayısı eşitse, çizginin şekli bize hangi topluluğun daha çeşitli olduğunu söyleyebilir. Çizgi düz ise, türler arasında yüksek düzlük vardır. Bununla birlikte, çizgi hızlı bir şekilde düşerse, düzgünlük düşüktür. İki topluluk arasında zenginlik ve düzlük farklıysa, biyologlar çeşitliliği hesaplamak için denklemler kullanmalıdır. Bu denklemler, her bir bileşenin önemini farklı şekilde ağırlıklandırır ve çeşitliliği hesaplamada hangi denklemin en iyi olduğu konusunda bir fikir birliği hala tartışılmaktadır.
Bazen bir alanda o kadar çok tür vardır ki, her bir türü saymak gerçekçi değildir. Örneğin, Amazon Yağmur Ormanları'ndaki tek bir ağaç yüzlerce böcek türü içerebilir. Bu sorunu aşmak için ekolojistler, kuadrat adı verilen örnekleme araçlarını kullanırlar. Bir kuadrat, bilinen bir iç alana sahip bir çerçevedir. Örneğin, bir dönümlük bir çim tarlasının tür zenginliğini ölçmek için, ekolojistler kuadratı rastgele tarlaya yerleştirir ve dönümlük içindeki tüm türleri saymak yerine, kuadratın içindeki türleri sayarlar. Ayrıca transekt bantlar kullanarak sistematik olarak numune alabilirler. Transektler alan boyunca gerilir ve daha sonra kuadratlar düzenli aralıklarla transekt boyunca yerleştirilir. Bu yöntem yarı rastgeledir ve biyolojik çeşitliliğini tahmin etmek için tüm tarla boyunca geniş bir örnekleme kapsamı sağlar.
Kuadratlar ve transektler türlerin çoğunu alabilirken, bazı nadir türler fark edilmeyebilir. Bu durumda, ekolojistler, bir dizi kuadratta görülen türlerin kümülatif sayısını temsil eden bir tür birikim eğrisi kullanabilirler. Eğrinin y ekseni, gözlemlenen türlerin toplam sayısını temsil ederken, x ekseni, türlerin numaralandırıldığı kuadratların sayısını temsil eder. İlk kuadrattaki toplam tür sayısı, grafikteki ilk noktayı temsil eder. Her ardışık nokta, örneklenen her yeni kuadratta bulunan yeni türlerin sayısını ve ayrıca önceki kuadratlardaki tüm türlerin sayısını temsil eder. Bir noktada, örneklenen her yeni kuadratta çok az ek tür bulunacak veya hiç bulunmayacak ve eğri, mevcut toplam tür sayısının bir tahmini olan bir asimptota yaklaşacaktır. Birçok nadir tür nedeniyle asimptota hiçbir zaman ulaşılamasa bile, biyologlar bu eğriye dayanarak toplam sayıyı tahmin edebilirler.
Farklı alanlar veya ölçekler arasında karşılaştırma yapılması gerekiyorsa, alfa, beta ve gama çeşitlilik ölçümleri kullanılır. Alfa çeşitliliği (α), bir bölgedeki tür sayısını ifade eder. Beta çeşitliliği (β) iki farklı alanı karşılaştırır ve her alana özgü türlerin toplamıdır. Gama çeşitliliği (γ), bir bölgede birleştirilen birçok alandaki türlerin sayısıdır. Biyologlar, bu önlemleri kullanarak, hem küçük hem de büyük ölçekler dahil olmak üzere, uzay üzerindeki çeşitlilik hakkında bir fikir edinebilirler.
Biyoçeşitliliğe Yönelik Tehditler ve Etkileri
Dünyanın dört bir yanındaki biyolojik çeşitlilik, kirlilik, iklim değişikliği ve istilacı türler tarafından tehdit ediliyor. Biyoçeşitliliği koruma çabalarının altında yatan temel bir neden, ekosistem işleyişine dayanmaktadır. Ekosistemler, tümü ekosistem işlevine katkıda bulunan birincil üreticiler, otoburlar, etoburlar ve detritivorlar dahil olmak üzere birçok çalışan parçadan oluşur. Türler kaybolursa, ekosistem çökebilir. Ve eğer ekosistem çökerse, insanlara sağladığı hizmetler de çöker. Tropikal mercan resifleri bu konsepte iyi bir örnektir1. Su sıcaklıklarındaki ani artışlar mercanların simbiyotik alg hücrelerini kaybetmesine neden olur. Algler olmadan mercanlar açlıktan ölmeye, ölmeye, sonra bozulmaya ve yapılarını kaybetmeye başlar. Mercanlar çürüdüğünde, artık balıklar için koruma sağlamazlar ve balık türlerinin bolluğu azalır, bu da yerel balıkçıları ve geçim için balığa güvenen insanları etkiler. Zamanla, ölü mercan resifleri daha büyük ölçekte bozulur ve artık bitişik kıyı şeritleri için bir tampon sağlamaz, sonunda kıyıyı aşındırır ve adaları yok eder. Çok çeşitli bir topluluğun, işlevsel yedeklilik nedeniyle çökme olasılığı daha düşüktür2. Örneğin, mercanlar yüksek sıcaklıklara duyarlılıklarında değişiklik gösterebilir. Bir mercan sıcaklığa karşı son derece hassassa, bir başkası toplulukta yerini alabilir, ancak yalnızca birkaç tür varsa, böyle bir ikamenin mevcut olması daha az olasıdır.
Fayda sağladığımız ilaçların önemli bir kısmı yaşam çeşitliliğinin doğrudan bir sonucudur. Şimdi sentezlediğimiz ilaçlar bir zamanlar hayvanlardan, bitkilerden, mantarlardan ve bakterilerden izole edildi. Biyoaktif bileşiklerin varlığı için çeşitli türleri tarayarak yeni potansiyel ilaçların keşfine adanmış bütün bir endüstri var. Örneğin, bitkiler enfeksiyona ve otoburlara karşı savunma için kimyasallar üretir. Örümcekler ve çeşitli zehirler üretir. Her iki organizma sınıfı da meme, akciğer ve yumurtalık kanserlerini tedavi eden porsuk ağaçlarından elde edilen Taxol veya bir ağrı kesici olan King Cobra zehirindenOhanin 3-4 gibi önemli ilaçların kaynağı olmuştur. Soyu tükenen her tür, şu anda tedavi edilemeyen hastalıkları iyileştirmenin anahtarını elinde tutabilir. Bu türleri ne kadar hızlı kaybedersek, çözüm bulma şansımız o kadar az olur.
Bir türün nesli tükendiğinde, onları asla deneyimleyemeyeceğiz. Bu tür bir düşünce, pandaların, su samurlarının ve diğer karizmatik hayvanların korunmasını sağlamıştır. Bu türlere amiral gemisi türler denir ve korunmaları biyolojik çeşitliliğin korunmasına neden olabilir. Bu hayvanlar tüm ekosistemin sadece küçük bir parçası olsalar da, onları korumak, işgal ettikleri ekosistemi korumak anlamına gelir. Kuzey Amerika'nın Batı Kıyısı'ndaki su samurunu kurtarma çabaları, binlerce başka türü barındıran sağlıklı yosun ormanlarıyla sonuçlanmıştır5. Deniz su samurlarının koruması olmadan, genellikle su samurları tarafından yenen deniz kestaneleri gibi otoburlar, çok az türün hayatta kalabileceği çorak kayalar bırakarak yosun ormanlarını tamamen yiyebilir.
Başvuru
- Knowlton, Nancy. Mercan resiflerinin geleceği. PNAS. 2001, Cilt 98 , (10) 5419-5425.
- Andrea S. Downing, Egbert H. van Nes, Wolf M. Mooij, Marten Scheffer. Bir ekosistemin çeşitliliğin çöküşüne karşı dayanıklılığı ve direnci. PLoS Bir. . 2012; , Cilt 7(9): e46135.
- Duvar, Monroe E. Kamptothecin ve taksol: Kliniğe keşif. Med Res Rev. 1998, Cilt 18, 5 (299-314).
- Yuh Fen Pung, Peter T. H. Wong, Prakash P. Kumar, Wayne C. Hodgson, R. Manjunatha Kini. Kral Kobra Zehrinden Yeni Bir Protein olan Ohanin, Farelerde Hipolokomotion ve Hiperaljeziye Neden Olur. J Biol Kimya 2005, 280, 13137-13147.
- Estes, J.A., et al. Yosun ormanı ekosistemlerinde karmaşık trofik etkileşimler. Deniz Bilimleri Bülteni, Cilt . 2004, Cilt 7, 3: 621-638.
Biyoçeşitlilik. Kelime, büyük bir ormanın ihtişamını veya okyanusun iç içe geçmiş zenginliğini çağrıştırır ve basitçe bir ilgi ekosistemindeki organizmaların çeşitliliği olarak tanımlanır. Biyoçeşitliliği korumak için, bilim adamları onu ölçebilmelidir. Bu, belirli bir alanda kaç farklı türün bir arada yaşadığını bulmak anlamına gelir. Türleri saymanın uygun bir yolu nedir?
Tüm bir ekosistemdeki her şeyi saymaya çalışmak imkansız olurdu, bu nedenle bilim adamları, sayımın yapılacağı ortama rastgele yerleştirilmiş sabit boyutlu bir çerçeve olan kuadrat adı verilen bir araç kullanırlar. Bu küçük bölümde bulunan türlerin ve bireylerin kataloglanmasından sonra, işlem tekrarlanır, rastgele daha fazla kuadrat yerleştirilir veya alternatif olarak, çevre boyunca bir çizgi boyunca belirli konumlara yerleştirilir, bu da bir kesit olarak adlandırılır.
Daha sonra bir alandaki toplam tür sayısını tahmin etmek için tür birikim eğrileri kullanılır. Bir kuadratta bulunan türlerin kümülatif sayısı, örneklenen kuadratların sayısına karşı çizilirse, bir eğri ortaya çıkacaktır. Örneğin bu veri setinde dört kuadrat incelendiğinde 10 tane benzersiz tür olduğu tespit edilmiştir. Altısı 17 içeriyordu ve bu böyle devam etti. Bu tür bir eğrinin asimptotu, bir çevre tarafından desteklenen türlerin sayısının bir tahminini temsil eder. Bu durumda, yaklaşık 30'dur. Ancak çeşitliliği tek bir alanda ölçmek inanılmaz derecede yararlı olsa da, daha geniş bir alandaki siteleri karşılaştırmak bize çeşitliliğin daha da büyük ölçekli bir göstergesini verebilir.
1972'de ekolojist Robert Whittaker, alfa, beta ve gama olmak üzere üç ana biyoçeşitlilik türü tanımladı. Alfa çeşitliliği, basitçe bir alandaki tür sayısını ifade eder ve genellikle tür zenginliği olarak adlandırılır. Örneğin, bu sitede yedi farklı tür vardır, bu nedenle alfa puanı yedidir. İkinci bir site olan B bölgesinde beş tür vardır ve üçüncü bir site olan C bölgesinde yedi tür vardır. Ancak siteler arasında karşılaştırma yaparak, her bölgeye özgü türlerin toplamı olan beta çeşitliliği olarak adlandırılan şeyi belirleyebiliriz. Dolayısıyla, A bölgesini B bölgesi ile karşılaştırırsak, ikisi arasında ortak üç tür görürüz. Kalan türleri sayarsak, altı tane olduğunu buluruz. Bu, A sitesi ile altı B sitesi arasında bir beta çeşitliliği olduğu anlamına gelir. A ve C bölgelerinin de üç ortak türü vardır ve geriye sekiz benzersiz tür kalır. Bu, sekiz kişilik bir beta çeşitliliğidir. B ve C bölgeleri arasında iki ortak tür veya sekiz beta çeşitlilik değeri vardır. Son olarak, gama çeşitliliği, tüm bölgelerdeki farklı türlerin toplamıdır. Bu örnekte, 12'lik bir gama çeşitliliği vardır. Üç tür biyoçeşitliliği özetlemek gerekirse, onlara şu şekilde bakabiliriz: alfa, beta ve gama. Çeşitliliği kaydetmenin yanı sıra, bilim adamları genellikle türlerin düzgünlüğüne, yani her türden kaç bireyin mevcut olduğuna atıfta bulunurlar. Örneğin, bu iki bölge, her ikisi de yedi türe sahip olduğu için aynı zenginliğe veya alfa çeşitliliğine sahiptir. Ancak A bölgesi, diğer türlerin düşük sayılarına sahip tavşanlar tarafından nispeten istila edilirken, B bölgesi oldukça eşit bir tür dağılımına sahiptir, bu nedenle A bölgesine kıyasla daha fazla düzgünlüğe sahip olduğu düşünülmektedir. Bilim adamları genellikle daha yüksek zenginlik ve düzlüğe sahip ekosistemleri, yani eşit olarak dağılmış birçok türü en sağlıklı olarak kabul ettiler. Bozulmuş habitatlar, genellikle insanların çiftçilik veya kirlilik gibi eylemlerinden dolayı, genellikle zayıf zenginlik ve düzlüğe sahiptir. Siteleri karşılaştırabilmek çok önemlidir çünkü araştırmacıların ekosistemlerin göreceli sağlığını belirlemesine olanak tanır.
Bu laboratuvarda, üç farklı çevresel alanda kuadrat ve kesit örneklemesi yapacak, ayrıca bir laboratuvar simülasyonu gerçekleştirecek ve ardından gözlemlenen biyoçeşitliliği tanımlamak için toplanan verileri analiz edeceksiniz.
Biyoçeşitlilik. Kelime, büyük bir ormanın ihtişamını veya okyanusun iç içe geçmiş zenginliğini çağrıştırır ve basitçe bir ilgi ekosistemindeki organizmaların çeşitliliği olarak tanımlanır. Biyoçeşitliliği korumak için, bilim adamları onu ölçebilmelidir. Bu, belirli bir alanda kaç farklı türün bir arada yaşadığını bulmak anlamına gelir. Türleri saymanın uygun bir yolu nedir?
Tüm bir ekosistemdeki her şeyi saymaya çalışmak imkansız olurdu, bu nedenle bilim adamları, sayımın yapılacağı ortama rastgele yerleştirilmiş sabit boyutlu bir çerçeve olan kuadrat adı verilen bir araç kullanırlar. Bu küçük bölümde bulunan türlerin ve bireylerin kataloglanmasından sonra, işlem tekrarlanır, rastgele daha fazla kuadrat yerleştirilir veya alternatif olarak, çevre boyunca bir çizgi boyunca belirli konumlara yerleştirilir, bu da bir kesit olarak adlandırılır.
Daha sonra bir alandaki toplam tür sayısını tahmin etmek için tür birikim eğrileri kullanılır. Bir kuadratta bulunan türlerin kümülatif sayısı, örneklenen kuadratların sayısına karşı çizilirse, bir eğri ortaya çıkacaktır. Örneğin bu veri setinde dört kuadrat incelendiğinde 10 tane benzersiz tür olduğu tespit edilmiştir. Altısı 17 içeriyordu ve bu böyle devam etti. Bu tür bir eğrinin asimptotu, bir çevre tarafından desteklenen türlerin sayısının bir tahminini temsil eder. Bu durumda, yaklaşık 30'dur. Ancak çeşitliliği tek bir alanda ölçmek inanılmaz derecede yararlı olsa da, daha geniş bir alandaki siteleri karşılaştırmak bize çeşitliliğin daha da büyük ölçekli bir göstergesini verebilir.
1972'de ekolojist Robert Whittaker, alfa, beta ve gama olmak üzere üç ana biyoçeşitlilik türü tanımladı. Alfa çeşitliliği, basitçe bir alandaki tür sayısını ifade eder ve genellikle tür zenginliği olarak adlandırılır. Örneğin, bu sitede yedi farklı tür vardır, bu nedenle alfa puanı yedidir. İkinci bir site olan B bölgesinde beş tür vardır ve üçüncü bir site olan C bölgesinde yedi tür vardır. Ancak siteler arasında karşılaştırma yaparak, her bölgeye özgü türlerin toplamı olan beta çeşitliliği olarak adlandırılan şeyi belirleyebiliriz. Dolayısıyla, A bölgesini B bölgesi ile karşılaştırırsak, ikisi arasında ortak üç tür görürüz. Kalan türleri sayarsak, altı tane olduğunu buluruz. Bu, A sitesi ile altı B sitesi arasında bir beta çeşitliliği olduğu anlamına gelir. A ve C bölgelerinin de üç ortak türü vardır ve geriye sekiz benzersiz tür kalır. Bu, sekiz kişilik bir beta çeşitliliğidir. B ve C bölgeleri arasında iki ortak tür veya sekiz beta çeşitlilik değeri vardır. Son olarak, gama çeşitliliği, tüm bölgelerdeki farklı türlerin toplamıdır. Bu örnekte, 12'lik bir gama çeşitliliği vardır. Üç tür biyoçeşitliliği özetlemek gerekirse, onlara şu şekilde bakabiliriz: alfa, beta ve gama. Çeşitliliği kaydetmenin yanı sıra, bilim adamları genellikle türlerin düzgünlüğüne, yani her türden kaç bireyin mevcut olduğuna atıfta bulunurlar. Örneğin, bu iki bölge, her ikisi de yedi türe sahip olduğu için aynı zenginliğe veya alfa çeşitliliğine sahiptir. Ancak A bölgesi, diğer türlerin düşük sayılarına sahip tavşanlar tarafından nispeten istila edilirken, B bölgesi oldukça eşit bir tür dağılımına sahiptir, bu nedenle A bölgesine kıyasla daha fazla düzgünlüğe sahip olduğu düşünülmektedir. Bilim adamları genellikle daha yüksek zenginlik ve düzlüğe sahip ekosistemleri, yani eşit olarak dağılmış birçok türü en sağlıklı olarak kabul ettiler. Bozulmuş habitatlar, genellikle insanların çiftçilik veya kirlilik gibi eylemlerinden dolayı, genellikle zayıf zenginlik ve düzlüğe sahiptir. Siteleri karşılaştırabilmek çok önemlidir çünkü araştırmacıların ekosistemlerin göreceli sağlığını belirlemesine olanak tanır.
Bu laboratuvarda, üç farklı çevresel alanda kuadrat ve kesit örneklemesi yapacak, ayrıca bir laboratuvar simülasyonu gerçekleştirecek ve ardından gözlemlenen biyoçeşitliliği tanımlamak için toplanan verileri analiz edeceksiniz.
Videos from this collection:
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved