Біологія. 7 клас. Задорожний

§ 4. Основні методи дослідження біорізноманіття

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

У північній частині Тихого океану мешкають морські видри (калани). У минулі часи їхня кількість була значно більшою, проте морських видр знищували сотнями заради модного хутра. Унаслідок у багатьох місцях ці хижаки, до раціону яких входять морські їжаки й молюски, зникли. Біорізноманіття морських екосистем за наявності й відсутності морських видр суттєво різниться, що відображено на світлинах. Поясни механізми формування таких відмінностей.

Морські видри відсутні

Морські видри є в екосистемі

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. У яких екосистемах — природних чи штучних — біорізноманіття вище? Відповідь обґрунтуй.

2. Які методи дослідження біорізноманіття можуть використати семикласники? Склади план дослідження біорізноманіття певної ділянки з використанням цих методів. Скористайся малюнком 4.1.

Мал. 4.1. Метод квадратів

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Історичні витоки вивчення біорізноманіття давні. Основоположник зоології — Арістотель, учитель Олександра Македонського, — описав багато видів тварин, чимало представників яких його відомий учень привозив зі своїх військових походів. Для того щоб схарактеризувати новий вид, треба порівняти представників з уже відомими, виявити відмінні ознаки. Тож перший метод вивчення біорізноманіття — описово-порівняльний.

Метод спостереження вчені використовують для виявлення особливостей поведінки організмів, їх пристосувань до зміни умов. Наприклад, дослідники птахів (орнітологи) спостерігають за поведінкою, співом птахів, будівництвом гнізд. Таким чином можна виявити особливості різних особин у межах виду.

Для дослідження ролі хижаків в екосистемі невеликої морської бухти еколог Роберт Пейн провів експеримент (мал. 4.2). У бухті мешкало 15 видів тварин, і головними хижаками були морські зірки. Під час відпливу вчений збирав морських зірок і відкидав їх якомога далі від берега. Протягом року з досліджуваної ділянки зникли морські зірки і ще 7 видів тварин. А через 5 років залишилися лише мідії, які активно поширилися в бухті. Відсутність хижаків призвела до втрати біорізноманіття. Тож учений назвав морську зірку ключовим видом.

Мал. 4.2. Експеримент Роберта Пейна

Мал. 4.2. (продовження). Експеримент Роберта Пейна

На основі тривалих досліджень зв’язків між видами укладають математичні моделі, завдяки яким можна визначити, як зміна одного виду впливатиме на інші (мал. 4.3). Екологи враховують багато чинників, установлюють зв’язки між ними й так створюють комп’ютерні моделі, на основі яких можна прогнозувати, що трапиться, якщо чисельність одного виду збільшиться або зменшиться. Математичні методи в біології дуже важливі!

Мал. 4.3. Модель «Хижак/здобич»

У сучасних умовах, передусім під впливом людської діяльності, біорізноманіття зазнає певних утрат. Якщо вид зникає в одній екосистемі, він ще може бути відновлений завдяки переміщенню представників до інших екосистем природним або штучним способом. Якщо ж вид зник повсюдно, його не можна відновити. Під загрозою зникнення перебуває майже 40 тисяч видів.

Основними причинами втрати біорізноманіття є зміна довкілля, забруднення та надмірне використання ресурсів. Сьогодні швидкість глобальної втрати біорізноманіття більша ніж будь-коли в історії людства. Для збереження біорізноманіття проводяться заходи — створення заповідників, «Червоної книги» тощо.

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Основними методами дослідження біорізноманіття є описово-порівняльний, спостереження, експеримент, статистичний аналіз, моделювання. Описово-порівняльний метод найдавніший, проте і зараз він застосовується для виявлення нових видів шляхом порівняння з тими, що вже описані. На основі даних, отриманих у ході спостережень та експериментів, дослідники проводять статистичний аналіз і моделюють взаємодії в екосистемах та біосфері загалом.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Поясни значення описово-порівняльного методу в дослідженні біорізноманіття.

2. Є свідчення випадків утрати біорізноманіття внаслідок знищення людиною хижаків. Які методи дослідження потрібно застосовувати, щоб запобігти таким утратам? Обґрунтуй.

3. За малюнком 4.3 поясни, як пов’язані щільність популяції (чисельність особин на певній території) хижака та здобичі. Як використання такої моделі може сприяти збереженню біорізноманіття на територіях, що перебувають під певним впливом людини?

4. Відшукай історії невдалого переселення видів рослин і тварин, що призвело до зниження біорізноманіття. Склади схеми послідовності змін в екосистемі, спричинених таким переселенням.

5. 2021 року на півдні України через розкидану отруту від гризунів загинуло багато перелітних птахів. Відшукай інформацію про цих птахів. Обґрунтуй, як зменшення чисельності птахів може вплинути на біорізноманіття.

6. Усвідомлюючи необхідність збереження біорізноманіття, склади листівку-звернення до мешканців громади з поясненням, що й чому має робити кожна людина для запобігання утрати біорізноманіття. Скористайся статтею на сайті за QR-кодом.