生物多様性：特性、重要性、例 - 生物学 - 2025

生物多様性や生物多様性「とは、生物多様性」の略であり、多様に存在する有機人間の複数の要素を意味します。この概念は、分類学的、機能的、系統発生的、遺伝的、または栄養的であっても、さまざまなレベルから理解できます。

遺伝的に均一な個体で構成された（進化の観点から）早い年齢の単一の種が生息する地域は、地理的に離れた地域や狭い範囲の生息地に分布しており、生物多様性の低い生態系になります。

生物多様性は、地域内のさまざまな種、およびそれらの生物学的変動を含みます。
出典：pixabay.com

対照的に、いくつかの種が生息する生息地-古代のものもあれば、種分化プロセスが最近発生したものもある-遺伝物質が不均一で広く分布しているものは、多様性の高い地域です。

ただし、高低は相対的な用語です。したがって、シャノンやシンプソンインデックスなど、地域の多様性を定量化できるいくつかのインデックスとパラメーターがあります。それらに基づいて、生物の分布は地球上で均一ではないことがわかります。熱帯地方に近づくほど、通常は多様性が増します。

生物多様性は、生態学と進化生物学の2つの補完的な分野を使用して研究できます。エコロジストは主に、地域の多様性に影響を与え、短期間に活動する要因に焦点を当てています。

進化生物学者は、彼らの一部として、より高いタイムスケールに焦点を当て、とりわけ、絶滅イベント、適応の生成、および種分化に焦点を当てています。

過去50年間で、人間の存在、地球温暖化、およびその他の要因により、多数の種の分布と多様性が変化しました。生物多様性の知識と定量化は、この問題の解決策を策定するための重要な要素です。

生物多様性とは？

生態学の文献で生物多様性という用語を最初に使用した人物は、1988年にE. Oウィルソンでした。しかし、生物多様性の概念は19世紀から発展し、今日でも広く使用されています。

生物多様性とは、生命体の多様性を指します。これは組織のすべてのレベルに適用され、進化的または生態学的（機能的）観点から分類できます。

つまり、多様性は種の数だけで理解されているわけではありません。後で説明するように、他の分類レベルおよび環境レベルでの変動性も影響します。

生物多様性はアリストテレス時代から研究されてきました。人生についての本質的な好奇心と秩序を確立する必要性は、哲学者が異なる形態の生命を研究し、任意の分類システムを確立することを導きました。したがって、体系学と分類学の科学、それゆえ多様性の研究が生まれました。

生物多様性の特徴

遺伝的多様性

生物学的多様性は、遺伝学から始めて、さまざまなスケールで研究できます。生物は、DNAにグループ化された何千もの遺伝子で構成されており、細胞内で構成されています。

私たちが遺伝子（対立遺伝子として知られている）を見つけるさまざまな形、および個人間の染色体の変動は、遺伝的多様性を構成します。そのメンバー間でゲノムが均一である少数の集団は幾分多様です。

同じ種の個体間に見られる遺伝的多様性は、変異、組換え、遺伝子多型、遺伝子プールの分離、局所選択圧、勾配などの一連のプロセスの結果です。

変化は進化と適応の生成の基礎です。変動する個体群は環境条件の変化に対応できますが、わずかな変動は個体数の減少につながる可能性があります。極端な場合、種の局所的な絶滅につながる可能性があります。

さらに、効果的な保全計画が確立される場合、このパラメーターは種の回復力と持続性に影響を与えるため、集団の遺伝的多様性の程度に関する知識は不可欠です。

個人の多様性

このレベルの組織では、解剖学、生理学、および個々の生物の行動の点でばらつきが見られます。

人口の多様性

生物学では、個体群を、時間と空間で共存し、潜在的に繁殖することができる同じ種の個体のセットとして定義します。

人口レベルでは、それを構成する個体の遺伝的変異が生物多様性に寄与し、これも適応進化が起こるための基礎です。これの明確な例は人間の人口であり、すべての個人がかなりの表現型の変化を示します。

遺伝的変異がなく、個体数が均一な種は、環境的原因と人為的原因の両方から、絶滅しやすくなります。

種レベルでの多様性

組織レベルを上げると、生物多様性を種で分析できます。生物多様性は、このレベルの生態学者や保全生物学者によってしばしば研究されています。

種レベルを超える多様性

種レベル以上の生物多様性を分析し続けることができます。つまり、属、家族、注文などの他のレベルの分類学的分類を考慮に入れます。ただし、これは古生物学に関連する研究ではより一般的です。

したがって、生物地理学による比較が見つかるまで、規模を大きくしていくことができます。これは、広い地理的領域における種の多様性の違いの認識にすぎません。

生物多様性はどのように測定されますか？

生物学者にとって、生物多様性の定量化を可能にするパラメーターを持つことが重要です。このタスクを実行するには、機能的または理論的な観点から測定できるさまざまな方法があります。

機能測定のカテゴリには、遺伝的、種および生態系の多様性が含まれます。理論的展望は、アルファ、ベータ、ガンマの多様性に基づいています。同様に、コミュニティはその物理的属性を記述することで評価できます。

種の多様性を測定する統計的指標の使用は一般的です。これらは2つの重要な指標を組み合わせたものです。サンプル内の種の総数とそれらの相対的存在量です。次に、生態学者が最も使用する指標と指標について説明します。

アルファ、ベータ、ガンマの多様性

アルファ、ベータ、ガンマの多様性は、IUCN（国際自然保護連合）によって承認された3つのレベルの多様性です。このアプローチは、1960年に植物生態学者Robert Harding Whittakerによって提案され、現在も使用されています。

アルファ多様性とは、地域レベル、つまり生息地または生態学的コミュニティ内の種の数です。ベータは、コミュニティ間の種構成の違いです。最後に、ガンマは地域レベルでの種の数を示しています。

ただし、この区分は、ローカルエリアを定義するときに、生物学的に意味のない単なる政治的境界を超えて、どのようにして地域を客観的に描くことができるかという問題に直面します。

境界設定は、調査の質問と関係するグループの影響を受けるため、上記の質問には明確な答えがありません。

生物多様性に関連するほとんどの生態学的研究では、強調は通常アルファ多様性にあります。

アルファ多様性

アルファ多様性は、一般的に種の豊富さと種の平等の観点から表現されます。実施されたサンプリング中、研究者が選択した場所または領域は、コミュニティ全体を表します。したがって、そこに生息する種の数と名前のリストを作成することは、地域の生物多様性を測定する最初のステップです。

コミュニティまたはエリア内の種の数は、種の豊富さです。このパラメーターを知って、我々は他の基準、すなわち分類学的一意性、分類学的相違、生態学的重要性、とりわけ種間の相互作用の分析に進みます。

一般的に、種の豊かさ、そして生物多様性は一般に、分析している領域を拡大するとき、または経度と緯度を（赤道に）大きくしてから小さくすると大きくなります。

すべての種が同じように地域の多様性に貢献しているわけではないことを考慮する必要があります。生態学的な観点から見ると、生物多様性のさまざまな側面は​​、さまざまな栄養レベルとさまざまに寄与するさまざまなライフサイクルによって表されます。

この地域の特定の種の存在は、生態系コミュニティの多様性を増加させる能力を持っていますが、他の種の存在はそうではありません。

ベータ多様性

ベータ多様性は、コミュニティ間の多様性の尺度です。これは、勾配上またはある生息地から別の生息地への種の変化の速度と度合いの尺度です。

たとえば、この測定では、山の斜面に沿った多様性の比較が検討されます。ベータ多様性はまた、種構成の時間的変化を強調します。

ガンマの多様性

ガンマ多様性は、より高い空間レベルからの多様性を定量化します。これは、広い地理的範囲内の種の多様性を説明することを担当しています。基本的に、それはアルファの多様性とそれらの間の差別化の度合い（ベータ）の産物です。

したがって、ガンマの多様性は、追加の種が発見され、それらの地理的置換を研究する速度です。

種多様性指数

生態学では、数学的変数を使用してそれを定量化する目的で、多様性指数が広く使用されています。

多様性指数は、異なる生息地に存在する地元の種の総数を測定する統計的要約として定義されます。インデックスは、支配または公平のいずれかです（英語では「均等」という用語が使用されます）。

シャノン多様性指数

シャノン指数、またはシャノンウィーバー指数は、特定の生物多様性の測定に広く使用されています。それはH 'を使用して表され、インデックス値は正の数の間でのみ変動します。ほとんどのエコシステムでは、値は2から4です。

2未満の値は、たとえば砂漠では比較的それほど多様ではないと見なされます。3より大きい値は、新熱帯林やリーフなどの多様性が高いことを示しています。

インデックスの値を計算するために、種の数（豊富さ）とそれらの相対数（存在量）が考慮されます。インデックスの最大値は通常5に近く、最小値は0です。この場合、種は1つしかありません。つまり、多様性はありません。シャノンインデックス0のエコシステムは単一文化になる可能性があります。

シンプソン多様性指数

シンプソンインデックスは文字Dで表され、サンプルからランダムに選択された2人の個人が同じ種、または別の分類カテゴリに属する​​確率を測定します。

同様に、シンプソンの多様性指数は1-D（前の段落で説明した指数）として表されます。値は0と1の間で、前のケースとは逆に、ランダムに取得された2人の個体が異なる種に属する確率を表します。

逆数インデックスを使用してそれを表現する別の方法：1 /D。このように、1の値は1種のみのコミュニティに変換されます。値が大きいほど、多様性が高いことを示しています。

シャノンインデックスとシンプソンインデックスは生態学の文献で最も人気がありますが、他にも、マーガレフ、マッキントッシュ、ピエロインデックスなどがあります。

なぜ生物多様性を定量化する必要があるのですか？

前のセクションでは、生態学者が生物多様性の定量化のために持っているさまざまな数学的ツールについて詳しく説明しました。ただし、これらの値は何に役立ちますか？

生物多様性の測定は、多様性がどのように変動するかを、自然に生成されたものと人工の生態系の両方を低下させる環境変化の関数として監視する場合に不可欠です。

進化の結果としての生物多様性：生物多様性はどのように生成されるのか？

地球上の生命は少なくとも35億年前に始まりました。この期間中、有機物は私たちが今日地球上で観測しているさまざまな形で放射しています。

さまざまな進化の過程がこの巨大な多様性の原因です。最も重要なのは、競争からの解放、生態学的分岐、および共進化です。

競争からの解放

現在の種と絶滅した種の両方に焦点を当てたさまざまな研究は、生態系の機会、つまり「空の」ニッチがある場合、生物の系統は急速に多様化する傾向があることを示しています。

生物のグループが捕食者のいない領域に植民地化し、競争がほとんどない場合（無人島など）、多様化する傾向があり、利用可能な生態学的ニッチを占有します。この現象を適応放射といいます。

たとえば、恐竜が絶滅した後、複数の自由なニッチが残り、その後哺乳類からの放射線で占められました。

生態学的相違

生物が多くの生態学的ニッチを占めることを可能にする重要な適応があります。これらの生物は同じ適応ゾーンを占めているため、同様の「生態学的空間」を占めています。2つの種が非常に類似した生態学的ニッチを共有するとき、競争はそれらの間で増加します。

生態学の理論によれば、2つの種が永久に競争することはできません。1つの種が他の種に取って代わるからです。別の可能なシナリオは、その種の1つがパートナーとの競争を減らすことを目的として、別のリソースを利用できることです。

このように、種が新しい資源を利用し、新しい生息地を使用する能力は、時間の経過とともに生物多様性の増加に貢献しています。

共進化

異なる種の生物間に存在する可能性のある異なる相互作用は、進化の結果をもたらし、生物多様性の一部を担っています。一部の種は、仲間に資源を提供します。したがって、これらの1つの多様化は、他の種の多様化につながります。

捕食者とその被食者の間の共進化も多様性の源と考えられています。捕食者が新しい適応を生成する場合、これは（場合によっては）獲物の適応を伴います。

共進化と生物多様性の非常に実例となる例は、無脊椎植物の花粉媒介者の多様性に関連する被子植物の数が多いことです。

重要性

人間社会はいくつかの点で生物多様性に依存しています。一般的に、生物多様性の値は主観的な概念であり、個人に依存するため、この値は固有の値または固有の値と、機器の値または外部の値として分類されます。

本質的および非本質的な価値

外因性の値は、人間の社会での使用や用途によって決定されます-とりわけ、食品、医薬品の生産など。同様に、外因性の価値は他の生物に利益をもたらす可能性がありますが、人間もしばしば考慮されます。

たとえば、さまざまな昆虫、鳥、哺乳類が生態系において花粉媒介者の役割を果たし、経済的に重要な多数の植物の繁殖を媒介しています。この例はミツバチとコウモリです。

対照的に、生物多様性の本質的な価値は、生物が環境に提供できる生態系サービスには無関係です。それは、人間が持っているのと同じように、すべての生物が生命に対する権利を持っているという前提から始まります。

このパラメータは外部値の一部であるため、この値は生物の外観や美学とは関係ありません。コンセプトは哲学的な要素が強いため、理解しにくいという特徴があります。たとえば、一部のエコノミストは、その定義が不完全であると信じています。

その他の分類

生物多様性の重要性を分類する他の方法があり、市場に経済的価値のある生物とそのような価値のない生物を区別します。

他の分類はより複雑で、より多くのカテゴリを含みます。たとえば、ケラート（1996）によって提案された分類には9つのカテゴリが含まれています。

ラテンアメリカの生物多様性

ラテンアメリカでは、広範な生物学的多様性が見られます。現在、これらの地域の生態系の多くは、主に人為的要因によって脅かされています。

したがって、ほとんどの国では、公園、保護区、保護区、地域の種を保護しようとする自然記念碑などの保護地域があります。

以下では、最も関連性の高いラテンアメリカ諸国の生物多様性について説明します。

メキシコの生物多様性

メキシコは種の数で見ると非常に多様な国であり、およそ7万種の動植物が生息しており、そのうち900種以上がこの地域に固有のものです。それは世界的な多様性の点で最初の位置の1つを占めます。

この広大な生物多様性は、主に国の複雑な位置と地形、気候の多様性など、いくつかの要因に起因しています。生態系レベルでは、メキシコは等しく多様であり、あらゆる種類の自然環境と生態地域を示しています。

コロンビアの生物多様性

この巨大な国には62,000を超える種があり、そのいくつかはコロンビアに固有のものです。世界で最も多くの種類の鳥や蘭が生息しています。

生態系に関しては、多様な地域が見られます。コロンビアの多様性は通常、いわゆる「多様性ホットスポット」に分類されます。これは、アンデスおよびトゥンベス-チョコ-マグダレナ地域に対応しています。

ペルーの生物多様性

その救済と地理的な場所のおかげで、ペルーは素晴らしい生物多様性の国です。実際、それはメガダイバーシティの国にもあります。その種の多くは地域固有のものです。

生態系はさまざまで、典型的な海洋種（ニーニョとフンボルトの海流の影響を受けます）、沿岸の砂漠、さまざまな種類の森林、プナ、マングローブ、大草原、パラモ、アマゾン、サバンナなどがあります。 。

アルゼンチンの生物多様性

アルゼンチンは、その広大な地理的領域で生活する生物多様性の高さを特徴とする国です。山岳環境、サバンナ、亜熱帯気候に恵まれたアルゼンチンには、数多くの動植物が生息し、大きな猫や水生哺乳類の存在を際立たせています。

ベネズエラの生物多様性

ベネズエラは、多種多様な国で、20,000種以上の動植物が分布しています。前述の国と同様に、多様性はしばしば気候および地形の不均一性に起因します。

生態系の観点から、ベネズエラは、森林、平野、パラモス、サバンナ、山、砂漠などを含むあらゆる種類の地域を展示しており、それぞれに典型的な種のグループがあります。以前の国と同様に、多くの種がこの地域に固有のものです。

ヨーロッパの生物多様性

スペインの生物多様性

スペインはヨーロッパ全土で最大の生物多様性の1つを持っていることで際立っており、哺乳類と爬虫類の存在を強調しています。

半島の状態は、気候の点で幅広い変動をもたらし、これは種の数の決定的な要因であり、ヨーロッパの他の地域との違いです。山岳の救済も重要な変数です。

参考文献

1. Curtis、H.&&Schnek、A.（2006）。生物学への招待。Panamerican Medical Ed。
2. Eldredge、N。（編）。（1992）。体系学、生態学、生物多様性の危機。コロンビア大学出版局。
3. Freeman、S.&Herron、JC（2002）。進化的分析。プレンティスホール。
4. Futuyma、DJ（2005）。進化。シナウアー。
5. Naeem、S.、Chazdon、R.、Duffy、JE、Prager、C.、&Worm、B.（2016）。生物多様性と人間の幸福：持続可能な開発に不可欠なリンク。議事録。生物科学、283（1844）、20162091。
6. Naeem、S.、Prager、C.、Weeks、B.、Varga、A.、Flynn、DF、Griffin、K.、…Schuster、W.（2016）。多次元構造としての生物多様性：植物の生物多様性に対する草食動物の影響のレビュー、フレームワーク、および事例研究。議事録。Biological Sciences、283（1844）、20153005。
7. 国立研究評議会。（1999）。生物多様性の展望：刻々と変化する世界におけるその役割を評価する。国立アカデミープレス。
8. Scheiner、SM、Kosman、E.、Presley、SJ、Willig、MR（2017）。系統発生情報に特に焦点を当てた、生物多様性の構成要素。生態学と進化、7（16）、6444–6454。