Biologia szkoła ponadgimnazjalna/Wpływ człowieka na różnorodność biologiczną

Wpływ człowieka na różnorodność biologiczną

Zagadnienie z podstawy programowej

„uczeń: opisuje różnorodność biologiczną na poziomie genetycznym, gatunkowym i ekosystemowym; wskazuje przyczyny spadku różnorodności genetycznej, wymierania gatunków, zanikania siedlisk i ekosystemów; ”

Szósta katastrofa

Wraz z rozwojem nauki oraz postępach w poznawaniu i opisywaniu gatunków występujących na Ziemi kolejne dane wskazują, że w obecnej epoce różnorodność biologiczna szybko maleje. Zebranie danych o gatunkach, które wyginęły w okresie od 1500 do 2009 roku, przeprowadzone przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody (ang. International Union for Conservation of Nature, w skrócie IUCN) dostarczyło dowodów na wyginięcie 875 gatunków. Ze względu na brak informacji o rzeczywistej liczbie istniejących gatunków liczbę wszystkich gatunków, które giną, można jedynie oszacować. Jak już podano, najczęściej naukowcy szacują, że w okresie roku ginie około 500 gatunków. Najbardziej pesymistyczne dane powstają przez oszacowanie liczby ginących gatunków na podstawie obszaru zniszczonych siedlisk. Szacunki uwzględniająca taką proporcję wskazują, że rocznie może wymierać nawet 140 tys. gatunków. Nie może więc dziwić, że często pojawia się nazwa szósta katastrofa lub szóste wymieranie jako określenie drastycznego spadku różnorodności gatunkowej w obecnej epoce. Paul Crutzen, laureat Nagrody Nobla w roku 2000, zaproponował aby obecną epokę, której dominującym czynnikiem wpływającym na planetę jest człowiek, nazwać antropocen.

Przyczyny spadku różnorodności biologicznej

Za przyczynę spadku różnorodności biologicznej na każdym z jej poziomów można uznać człowieka i jego działalność oraz zmiany klimatu. Zmiany klimatu wraz ze stwierdzeniem postępującego globalnego ocieplenia, łączone są również z działalnością człowieka. Prawdopodobnie za początek szóstego wymierania można uznać wyginięcie tak zwanej megafauny już 40-100 tys. lat temu. Ogromne ssaki ważące ponad 20 ton zniknęły z powierzchni Ziemi. Jednymi z wymarłych gatunków były mamuty. Nie jest pewne czy człowiek mógł być przyczyną wyginięcia dużych ssaków już tysiące lat temu. Część naukowców wskazuje, że polowania mogły mieć wpływ na wyginięcie magafauny, inni dopatrują się przyczyn wyginięcia w zmianach klimatu.

Wyginięcie większości gatunków o okresie ostatnich 500 lat jest jednaka bez wątpienia powiązane z działalnością człowieka. Za najważniejsze przyczyny wymierania można uznać, wylesianie realizowane przez człowieka od początku istnienia cywilizacji, polowania, zanieczyszczenie środowiska, zmiany klimatu oraz wprowadzanie gatunków obcych.

Wylesianie to przede wszystkim niszczenie naturalnych ekosystemów. Większość terenów rolniczych na świecie była kiedyś pokryta lasami. W ekosystemach tych występowały gatunki, które wraz ze zniszczeniem ich siedliska musiały ograniczyć obszar występowania. Spadek liczebności populacji przełożył się na ograniczenie puli genowej. W efekcie doszło do spadku bioróżnorodności na każdym poziomie. Współcześnie około 30% terytorium Polski pokryte jest lasami. Większość ekosystemów znajdujących się na glebach żyznych została zamieniona w pola uprawne.

Kolejnymi po lasach ekosystemami, które przekształcono w pola uprawne były ekosystemy bagienne i moczarowe. Przez wiele lat rozwijano systemy melioracyjne, które zapewniały osuszenie terenów podmokłych i umożliwiały ich rolnicze wykorzystanie. W ten sposób swoje siedliska straciły przede wszystkim ptaki wodne oraz płazy, które do rozmnażania potrzebują zbiornikowo wodnych.

Rozwój przemysłu doprowadził do uwalniania do środowiska substancji toksycznych dla organizmów. Spalanie paliw kopalnych prowadzi do wytwarzania tlenków siarki. Ich obecność w powietrzu okazała się wyjątkowo zabójcza dla porostów. Krzaczkowate i nitkowate gatunki porostów można spotkać już tylko w rejonach o wyjątkowo mało zanieczyszczonym powietrzu. Jednak zanieczyszczenia, niszczące gatunki i całe ekosystemy, to także świadomie stosowane przez człowieka środki ochrony roślin. Daleko posunięta chemizacja rolnictwa pozwala wyeliminować z pól niemal wszystkie rośliny taktowane jako chwasty. Środki owadobójcze pozwoliły na ochronę upraw przez owadami traktowanymi jako szkodniki, jednak inne owady nie niszczące upraw także giną w wyniku stosowania pestycydów. Od kilku lat obserwuje się w wielu krajach spadek ilości owadów zapylających, takich jak pszczoły. Jedną z prawdopodobnych przyczyn ich ginięcia jest masowe stosowanie pestycydów. Zanieczyszczanie dotyczy również wód i ekosystemów wodnych. Niektóre z rzek zostały w skażone ściekami w tak dużym stopniu, że zginęły niemal wszystkie organizmy w nich żyjące. Zanieczyszczenia wraz z wodą przemieszczają się do jezior oraz mórz i oceanów. W tych ekosystemach gatunki bardziej wrażliwe wyginęły lub ich liczebność drastycznie spadła.

Rozwój górnictwa i przemysłu doprowadził także do skażenia gleb w ich pobliżu oraz wszędzie tam, gdzie musiały być składowane odpady. Hałdy pogórnicze oraz hałdy popiołu z hut i elektrowni to miejsca, na których można obecnie obserwować zachodzenie sukcesji ekologicznej. Jednak powrót ekosystemów, które istniały w tych miejscach wcześniej, może okazać się niemożliwy.

Polowania doprowadziły do wyginięcia kilku gatunków dużych ssaków. Jednym z nich był przodek współczesnego bydła, tur. Ostatni osobnik tego gatunku padł w Polsce w roku 1627. Wyginęły także tarpany, czyli dzikie konie żyjące na terenie Polski. Polowania doprowadziły do spadku liczebności niemal wszystkich dużych zwierząt afrykańskich. Słonie, żyrafy, hipopotamy, nosorożce, lwy i inne afrykańskie zwierzęta stały się gatunkami zagrożonymi.

Podróże człowieka i związane z nim przewożenie gatunków doprowadziło do rozprzestrzeniania się w wielu ekosystemach gatunków inwazyjnych. Są to gatunki, które dobrze radzą sobie w różnych warunkach. Ich wprowadzanie do naturalnych stabilnych ekosystemów prowadzi do zajęcia niszy ekologicznych rodzimych gatunków. Jeśli gatunek inwazyjny wygra konkurencję, rodzimy gatunek ginie. Jednym z obcych gatunków, który pojawił się w wodach polskich rzek i rozmnaża się jest babka łysa. Występuje w Wiśle i Bugu, stwarzając konkurencję rodzimym rybom.

Człowiek a gatunki endemiczne

Szczególnie wrażliwe na pojawienie się człowieka okazały się ekosystemy z licznymi gatunkami endemicznymi. Na Nowej Zelandii po przybyciu człowieka wyginęła grupa gatunków ptaków należąca do rzędu moa. Wraz z nimi wyginął Orzeł Haasta – duży drapieżny ptak, który żywił się moa. Jeszcze przed przybyciem Europejczyków na tej samej wyspie wyginał inny duży ptak, adzebill. Do jego wyginięcia doprowadziły polowania ludności polinezyjskiej.

Wyspą z licznymi gatunkami endemicznymi jest również Madagaskar. W okresie około 2000 lat po pojawieniu się na wyspie człowieka wyginęły między innymi: mamutamki – duże nielotne ptaki, giant aye-aye (palczak olbrzymi) – dochodzący do 14 kg ssak, dwa gatunki hipopotamów madagaskarskich oraz 17 gatunków lemurów. Najbardziej podatne na wyginięcie są gatunki dużych zwierząt, których populacja jest nieliczna, a polowania prowadzone przez człowieka szybko doprowadzają do ich całkowitego zaniku.

Na wyspie Mauritius położonej na Ocenie Indyjskim po przybyciu człowieka wyginęło 14 gatunków endemicznych ptaków, w tym dodo. Marynarze holenderscy opisali ptaka pod koniec XVI wieku. W drugiej połowie XVII wieku ptak już nie występował na wyspie.

Pamiętaj

Od kilkuset lat obserwuje się szybkie tempo ubywania gatunków.
Przyczyną ginięcia gatunków jest działalność człowieka.
Negatywna wpływ człowieka na różnorodność biologiczną polega na niszczeniu i nadmiernej eksploatacji naturalnych ekosystemów, wylesianiu, osuszaniu terenów podmokłych, zwiększaniu powierzchni upraw, polowaniach, zanieczyszczeniu środowiska, rozprzestrzenianiu gatunków inwazyjnych.
Negatywny wpływ człowieka widoczny jest na każdym z poziomów różnorodności biologicznej.
Szczególnie dużych zniszczeń dokonali ludzie w izolowanych ekosystemach z licznymi gatunkami endemicznymi.

Zadania

Wybierz i scharakteryzuj trzy przykłady negatywnego oddziaływania człowieka na różnorodność biologiczną.
Gatunki endemiczne są charakterystyczne dla izolowanych ekosystemów wysp. Czy znasz inne ekosystemy z licznymi gatunkami endemicznymi?
Czy jest możliwe zmniejszenie powierzchni lądów zajmowanych przez rolnictwo? Wyraź opinię i uzasadnij ją.