Kodėl biologinės įvairovės tyrimai apleisti Understand article

Išvertė Kauno regioninio inovacijų centro užsakymu.  Išvertė Kauno regioninio inovacijų centro užsakymu. Jūrų ekologai Iris Hendriks, Carlos Duarte ir Carlo Heip klausia, kodėl biologinės įvairovės tyrimai tokie apleisti, nors yra tokie svarbūs.

Kai kurie biologinės įvairovės
mokslininkai visgi sušlampa
kojas. Pavyzdžiui, jūrų žolės
pievose Maljorkos pakrantėse,
Ispanijoje

Paveikslėlio autorinės teisės priklauso
Iris Hendriks, IMEDEA

Biologinei įvairovei žemėje skiriama daug daugiau dėmesio (ir lėšų) nei biologinei įvairovei vandenyne. To pasekoje 71% Žemės paviršiaus lieka nesaugomas ir santykinai neištirtas (Hendriks et al., 2006). Vandenyno gelmės irgi nėra ištirtos: remiantis Jūros populiacijos skaičiavimaisw1, 95% visų žinomų vandenyne gyvenančių gyvūnų rūšių gyvena netoli vandens paviršiaus, ir tik 0,1% žinomų rūšių gyvena giliau nei 2 km. Jeigu norėtume tokiame gylyje rasti žuvį ar bakteriją, tikriausiai tai būtų anksčiau neaprašyta rūšis!

Nepaisant iš biologinių šaltinių gaunamų vertingų produktų, kurių dalis buvo naudojama kovai prieš infekcines ligas ir vėžį (Maris, 2006), komercinės įmonės vis dar nėra entuziastingai nusiteikusios dėl „biologinės perspektyvos“. Iš bestuburių sunku gauti dideles pajamas, o biotechnologijų pramonė teigia, kad geriausi rezultatai pasiekiami, derinant chemiją su sintetinimo metodais.

Visgi pradeda augti susidomėjimas jūrų mikroorganizmais kaip natūralių junginių šaltiniais bei potencialia baze būsimiems vaistams, maistui ir biotechnologiniams produktams. Mikrobai gali neatrodyti tokie įdomūs kaip kailiniai ar plunksniniai žemės gyvūnai ir spalvingi augalai, tačiau jie yra svarbi ekosistemų ir maisto grandiniųw2 dalis. Kaip ir bestuburiai, jie gali būti dirbtinai auginami didesnėse talpose, taip galint išgauti didesnius kiekius. Pavyzdžiui, jūrų tyrėjas Williams Fenical su kolegomis iš Kalifornijos Universiteto San Diege, JAV, sukūrė junginį iš Salinosporos – giliai vandenyno nuogulose randamos bakterijos. Ji atrankos būdu prisijungia prie proteino, randamo auglio ląstelėse; šiuo metu su ja atliekami klinikiniai tyrimai, tikrinant jos veiksmingumą prieš daugybinę mielomą – kraujo vėžio tipą.

Šiuolaikiniai jūrų tyrinėtojai, norėdami ištirti vandenyno biologinę įvairovę, naudoja daug įvairių metodų (tiek po vandeniu, tiek sausoje žemėje). Jie gali pasiųsti povandeninį laivą į vandenyno gelmes bandiniams surasti, o tada ištirti DNR pavyzdžius laboratorijoje. Jie tiria gyvūnų jūros ekosistemoje apimtį, reikšmę ir funkcionavimą; analizuoja, kas ką valgo ir kaip tai veikia maistingas medžiagas vietinėse jūros ekosistemose ir visame pasaulyje.

 

 

 

 

 

Kas pasakė, kad jūriniai mikrobai nėra simpatiški? Kartu mikro organizmai sudaro didžiąją vandenynų biologinės įvairovės dalį bei suformuoja 90% jų biomasės
Paveikslėlio autorinės teisės priklauso Ute Wollenzien & Lucas Stal, Netherlands Institute of Ecology

Biologinė įvairovė ir ekosistemos funkcionavimas

Trilijonai organizmų kasmet per vandenį, orą ir žemę perneša šimtus tūkstančių tonų cheminių elementų ir junginių. Šis ciklas užtikrina dirvos derlingumą ir vandens bei oro kokybę. Mes vis dar aiškinamės, kaip šie organizmai kartu sudaro ekosistemą ir kas atsitinka, kai atsiranda arba išnyksta kokia nors rūšis.

Egzistuoja trys pagrindinės hipotezės, paaiškinančios, kaip ekosistema reaguoja į rūšies netekimą arba atsiradimą. Pirmiausia, viena rūšis gali kompensuoti kitą, užimdama jos paliktą vietą ekosistemoje. Šiuo atveju nauja rūšis nieko nepridėtų į ekosistemą, ko dar nebuvo pasiūlę esamos „lanksčios“ rūšys. Antruoju atveju kiekvienos rūšies indėlis laikomas unikaliu, o bet koks praradimas arba pridėjimas sukelia akivaizdžius pokyčius ekosistemoje. Trečia, rūšies netekties arba pridėjimo poveikis priklauso nuo išorinių kintamųjų, pvz. klimato, kurio negalima nuspėti.

Atliekant tyrimus nėra lengva manipuliuoti vandenyno ekosistemomis, todėl mokslininkai hipotezes tikrina maišydami žoles. Užauginus nedidelį kiekį augalų ir palyginus jų augimą bei derlingumą, galima ištirti rūšies pridėjimo arba išnaikinimo pasekmes. Nors šių žolinių eksperimentų interpretavimas ir jų pritaikymas kitoms ekosistemoms nėra paprastas/tiesioginis, tačiau taip gaunamas modelis idėjoms patikrinti ir toliau vystyti.

Kiti „natūralūs“ eksperimentai gali suteikti vertingą supratimą: dėl Žemės klimato šiltėjimo ir padidėjusio laivų eismo vandenynuose gali būti sukeltas rūšių perėjimas, į ekosistemas įsiveržti „egzotiškos“ rūšys ir išstumti vietinius gyventojus.

Didelė netektis

Jeigu paimsime bet kokį mokslinių
leidinių numerį kaip matmenį,
matysime, kad pastangos įdėtos
tiriant biologinės įvairovės sausumos
(žalia), gėlo vandens (šviesiai mėlyna)
ar jūros (mėlyna) arealus ženkliai
skiriasi! Norėdami padidinti, spauskite
ant nuotraukos

Paveikslėlio autorinės teisės priklauso
Iris Hendriks, Carlos Duarte & Carlo Heip

Jūrinė aplinka susiduria su daug problemų, įskaitant komercinę žvejybą, koralų baltinimą, užplūstančias rūšis, ekosistemų yrimą ir sunykimą. Per didelis megafaunos (pvz. didelių plėšrių žuvų) žvejojimas ir medžiojimas (Myers & Worm, 2005) sunaikino daug vandenyno žuvų biomasės.

Pagrindiniai kranto arealai, maitinantys jūrų biologinę įvairovę ir padedantys funkcionuoti populiacijai (pvz., mangrovės, jūros žolių pievos, sūrios pelkės ir koraliniai rifai) nyksta nuo dviejų iki dešimties kartų greičiau nei tropiniai miškai.

Perteklinės maistingos medžiagos, nuosėdų kaupimasis ir teršalai veda link blogėjančios vandens kokybės, deguonies mažėjimo ir biologinės įvairovės netoli krantų išnykimo (Lotze et al., 2006).

Kita svarbi problema yra rūgštėjimas, atsirandantis dėl didėjančių CO2 emisijų. Tai kelia globalinę grėsmę, nes rūgštingas jūros vanduo galiausiai gali išsiskaidyti arba suskaidyti kalkėjančius jūros gyvūnus, pvz. koralinius rifus, moliuskus ir vienaląsčius planktoninius organizmus. Tai nuostolinga ne tik gamtai, bet ir ekonomikai, nes tokie dvigeldžiai kaip moliuskai ir austrės yra svarbus maisto šaltinis. Sveiki koraliniai rifai irgi labai svarbūs, nes juose gyvena daug prekybai svarbių žuvų; be to, jie palaiko ekoturizmą. Taigi kaip išspręsti šią globalinę problemą?

Veiksminga?

Nors du trečdalius Žemės paviršiaus dengia vanduo, tik 2,1 milijonai km2 jūrinių zonų yra saugomos, tuo tarpu saugoma sausumos teritorija sudaro 17,1 milijonų km2. Paradoksalu, tačiau norint sukurti jūrų draustinius, didžiausia problema tampa vandenynų priklausymas visoms tautoms: vyriausybės nenori imtis vienašalių veiksmų arba bendradarbiauti su kitomis, siekiant išsaugoti jūrinį paveldą. Be to, išnykimo vandenyne įrodymai vis dar menki: sunku pademonstruoti išnykimo grėsmes, kai daug vandenynų biologinės įvairovės vis dar neatrasta.

Labiausiai saugomos jūrų zonos yra mažesnės nei 100 hektarų: pernelyg mažos, kad tai būtų veiksminga. Efektyvų tyrimų prasme dydį siekia tik Didysis koralinis rifas Australijoje (daugiau nei 345000 km2) ir naujai saugoma vieta prie Havajų, JAV (360000 km2) (Mora et al., 2006). Saugomos zonos yra izoliuotos, tačiau yra pakankamai įrodymų, kad maisto tinklai sujungia visus vandenynus. Norėdami sukurti tikrai biologinę įvairovę saugančių zonų tinklą, turime geriau suprasti ryšius tarp ekosistemų.

Atskirti

Labai svarbu žmonėms parodyti,
kokia įvairi yra jūrų augalija ir
gyvūnija

Paveikslėlio autorinės teisės priklauso
Netherlands Institute of Ecology

Nors ryšiai tarp ekosistemų yra reikšmingi, negalima pervertinti sąsajų laipsnio. Tradiciškai manoma, kad išnykimas vandenyne nėra tikėtinas, nes yra pakankamai lengva iš vienos vietos į kitą pernešti jūros organizmus, taip vėl pripildant išmirusias populiacijas. Tačiau naujausi tyrimai parodė, kad jūrinės rūšys gali būti ne taip plačiai paplitusios, populiacijos gali būti ne taip stipriai tarpusavyje susijusios, o jūrinė aplinka gali būti ne tokia atspari išnykimui kaip kadaise manyta. Pavyzdžiui, nesenai atrastuose giluminiuose arealuose, pvz. hidroterminėse angose, druskinguose ežeruose ir banginių griaučiuose glaudžiasi specialios bendrijos, izoliuotos šimtais ar tūkstančiais kilometrų nuo jūros dugno.

Laimei, nepaisant palankumo sausumos tyrimams, per pastaruosius keletą dešimtmečių stipriai išaugo jūrinės biologinės įvairovės tyrimų skaičius. Mokslininkai privalo sukurti veiksmingus jūrų draustinius, išspręsti maisto tinklo paslaptis ir surasti naujas rūšis, kol netapo per vėlu. Tačiau mes visi galime rūpintis savo vandenynais, bandydami išsaugoti jų biologinę įvairovę: žiūrėkite, kokią žuvįw3 valgote, vertinkite visas rūšis, prisijunkite prie apsaugos bendrijų, raginkite vyriausybes veikti (kartu) ir dalyvaukite jūros bei kranto priežiūroje. Laikas patiems sušlapti kojas!

Download

Download this article as a PDF

References

  • Hendriks IE, Duarte CM, Heip CH (2006) Biodiversity research still grounded. Science 312: 1715
  • Lotze HK, Lenihan HS, Bourque BJ, Bradbury RH, Cooke RG, Kay MC, Kidwell SM, Kirby MX, Peterson CH, Jackson JB (2006) Depletion, degradation, and recovery potential of estuaries and coastal seas. Science 312: 1806-1809
  • Maris E (2006) Drugs from the Deep. Nature 443: 904-9054
  • Mora C, Andrèfouët S, Costello MJ, Kranenburg C, Rollo A, Veron J, Gaston KJ, Myers RA (2006) Coral reefs and the global network of Marine Protected Areas. Science 312: 1750-1751
  • Myers RA, Worm B (2005) Extinction, survival or recovery of large predatory fishes. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences 360:13-20

Web References

Resources

Author(s)

Iris Hendriks ir Carlos Duarte dirba Viduržemio jūros Aukštesniųjų Studijų Institute, Palmoje, Maljorka, Ispanija (www.imedea.uib.es). Carlos taip pat yra mokslinių tyrimų profesorius Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Ispanijos Mokslinių Tyrimų Taryba: www.csic.es) bei Amerikos Limnologijos ir Okeanografijos Bendruomenės direktorių tarybos narys (http://aslo.org).

Carlo Heip yra Olandijos Ekologijos instituto, Estuarijos ir jūros ekologijos centro direktorius (www.nioo.knaw.nl/CEME), bei profesorius Groningene (Olandija) ir Gente (Belgija). Nuo 2006 spalio mėn. jis vadovauja Olandijos Karališkajam jūros mokslinių tyrimų institutui (www.nioz.nl). Jis taip pat koordinuoja keletą tarptautinių jūrinės biologinės įvairovės iniciatyvų, tokių, kaip MarBEFw4.


Review

Nors biologinė įvairovė yra aptarinėjama daugelyje mokymo programų, dažniausiai ji vistiek apsiriboja sausuma. Vandenyno biologinė įvairovė yra kur kas didesnė ir kolkas mažai ištirta. Šiame straipsnyje yra pateiktiamos keletas šio reiškinio priežasčių.

Šis straipsnis gali būti naudojamas paskaitoje, siekiant paskatinti mintis ir bendravimą, pavyzdžiui, kalbant apie problemas, su kuriomis susiduria vandenyno tyrimai, kokią įtaką aplinkai daro žvejojimas ir kaip didėjanti jūros temperatūra veikia arealus.


Shelley Goodman, Didžioji Britanija




License

CC-BY-NC-ND