ściśle mówiąc, różnorodność gatunkowa to liczba różnych gatunków na danym obszarze (bogactwo gatunkowe) ważona pewną miarą obfitości, np. liczbą osobników czy biomasą. Jednak biolodzy zajmujący się ochroną przyrody często mówią o różnorodności gatunkowej nawet wtedy, gdy faktycznie odnoszą się do bogactwa gatunkowego.

inną miarą różnorodności gatunkowej jest parzystość gatunkowa, czyli względna obfitość, z jaką każdy gatunek jest reprezentowany na danym obszarze., Ekosystem, w którym wszystkie gatunki są reprezentowane przez tę samą liczbę osobników, ma wysoką równość gatunkową. Ekosystem, w którym niektóre gatunki są reprezentowane przez wiele osobników, a inne są reprezentowane przez bardzo niewiele osobników, ma niską równość gatunkową. Tabela przedstawia obfitość gatunków (liczbę osobników na hektar) w trzech ekosystemach i podaje miary bogactwa gatunkowego (s), parzystości (E) i wskaźnika różnorodności Shannona (H).

indeks różnorodności Shannona \(H=−∑p_iln(p_i)\)

Zobacz też, 1998: p157 and Beals et al. (2000) do dyskusji i przykładów., Magurran (1988) podaje również omówienie metod kwantyfikacji różnorodności.

w tabeli ekosystem a pokazuje największą różnorodność pod względem bogactwa gatunkowego. Jednak ekosystem B może być opisany jako bogatszy, ponieważ większość obecnych gatunków jest bardziej równomiernie reprezentowana przez liczbę osobników; tym samym wartość parzystości gatunku (E) jest większa. Ten przykład ilustruje również stan, który jest często spotykany w ekosystemach tropikalnych, gdzie zakłócenia ekosystemu powodują, że rzadkie gatunki stają się jeszcze mniej powszechne, a wspólne gatunki stają się jeszcze bardziej powszechne., Zaburzenie ekosystemu B może spowodować powstanie ekosystemu C, w którym rzadki gatunek 3 stał się mniej powszechny, a stosunkowo pospolity gatunek 1 stał się bardziej powszechny. W niektórych zaburzonych ekosystemach może nawet dojść do wzrostu liczby gatunków, ale, jak wspomniano powyżej, może to nastąpić z jednoczesnym zmniejszeniem liczebności osobników lub lokalnym wymieraniem rzadszych gatunków.

bogactwo gatunkowe i równość gatunkowa są prawdopodobnie najczęściej stosowanymi miarami całkowitej bioróżnorodności regionu., Różnorodność gatunkowa jest również opisywana w kategoriach różnorodności filogenetycznej lub pokrewieństwa ewolucyjnego gatunków występujących na danym obszarze. Na przykład niektóre obszary mogą być bogate w blisko spokrewnione taksony, które wyewoluowały ze wspólnego przodka, który również został znaleziony na tym samym obszarze, podczas gdy inne obszary mogą mieć szereg mniej blisko spokrewnionych gatunków pochodzących od różnych przodków (zob. dalsze uwagi w sekcji „różnorodność gatunków jako substytut globalnej różnorodności biologicznej”).

aby policzyć liczbę gatunków, musimy zdefiniować, co stanowi gatunek., Istnieje kilka konkurencyjnych teorii, czyli „pojęć gatunkowych” (Mayden, 1997). Najpowszechniej akceptowane są gatunki morfologiczne, gatunki biologiczne i gatunki filogenetyczne.

chociaż pojęcie gatunku morfologicznego (MSC) jest w dużej mierze przestarzałe jako definicja teoretyczna, nadal jest szeroko stosowane. Zgodnie z tym pojęciem: gatunki są najmniejszymi grupami, które są konsekwentnie i uporczywie odrębne i rozróżnialne zwykłymi środkami. (Cronquist, 1978)., Innymi słowy, pojęcie gatunku morfologicznego mówi, że „gatunek jest zbiorowością lub liczbą pokrewnych społeczności, których charakterystyczne cechy morfologiczne są, zdaniem WŁAŚCIWEGO Systematyka, wystarczająco określone, aby nadać mu lub im konkretną nazwę”(Regan, 1926: 75).

koncepcja gatunków biologicznych (BSC), opisana przez Mayra i Ashlocka (1991), stwierdza, że „gatunek jest grupą mieszających się naturalnych populacji, która jest reprodukcyjnie izolowana od innych takich grup”.,

według koncepcji gatunków filogenetycznych (PSC), zdefiniowanej przez Cracrafta (1983), gatunek : „jest najmniejszą rozpoznawalną gromadą osobniczego organizmu, w obrębie której występuje rodzicielski wzorzec pochodzenia i pochodzenia”. Pojęcia te nie są zbieżne i istnieje znaczna debata na temat zalet i wad wszystkich istniejących koncepcji gatunków (dalsze dyskusje można znaleźć w module on Macroevolution: essentials of systematics and taxonomy).,

w praktyce systematyści Zwykle grupują okazy według wspólnych cech (genetycznych, morfologicznych, fizjologicznych). Gdy dwie lub więcej grup pokazują różne zestawy wspólnych znaków, a wspólne znaki dla każdej grupy pozwalają na stosunkowo łatwe i konsekwentne odróżnienie wszystkich członków tej grupy od członków innej grupy, wówczas grupy są uważane za różne gatunki. Podejście to opiera się na obiektywizmie koncepcji gatunków filogenetycznych (tj.,, użycie inherentnych, wspólnych, znaków do definiowania lub diagnozowania gatunku) i stosuje je do praktyczności koncepcji gatunków morfologicznych, w kategoriach sortowania okazów w grupy (Kottelat, 1995, 1997).

pomimo różnic, wszystkie koncepcje gatunków opierają się na zrozumieniu, że istnieją parametry, które czynią gatunek odrębnym i identyfikowalnym bytem ewolucyjnym. Jeśli populacje danego gatunku zostaną odizolowane, albo przez różnice w ich rozmieszczeniu (tj. izolacja geograficzna), albo przez różnice w ich biologii reprodukcyjnej (tj.,, izolacja rozrodcza), mogą się różnić, w efekcie czego następuje specjacja. Podczas tego procesu spodziewamy się zobaczyć odrębne populacje reprezentujące początkujące gatunki-gatunki w procesie formowania. Niektórzy badacze mogą opisywać je jako podgatunki lub inną podkategorię, zgodnie z koncepcją gatunkową stosowaną przez tych badaczy. Jednak bardzo trudno jest zdecydować, kiedy populacja jest wystarczająco różna od innych populacji, aby zasłużyć na jej klasyfikację jako podgatunku., Z tych powodów, podgrupy i infradźwięki mogą stać się skrajnie subiektywnymi decyzjami o stopniu odrębności między grupami organizmów (Kottelat, 1997).

ewolucyjna Jednostka znacząca (ESU) jest zdefiniowana w biologii ochrony jako grupa organizmów, które uległy znacznej dywergencji genetycznej od innych grup tego samego gatunku., Według Rydera, 1986 identyfikacja ESUs wymaga wykorzystania informacji Historii Naturalnej, danych zasięgu i dystrybucji oraz wyników z analiz morfometrii, cytogenetyki, alozymów oraz DNA jądrowego i mitochondrialnego. W praktyce wiele ESU opiera się tylko na podzbiorze tych źródeł danych. Niemniej jednak konieczne jest porównanie danych z różnych źródeł (np. analizy dystrybucji, morfometrii i DNA) przy ustalaniu statusu ESUs., Jeśli ESUs są oparte na populacjach, które są sympatryczne lub parapatryczne, to jest szczególnie ważne, aby dać dowody znacznej odległości genetycznej między tymi populacjami.

ESUs są ważne dla zarządzania ochroną, ponieważ mogą być wykorzystywane do identyfikacji odrębnych elementów ewolucyjnego Dziedzictwa gatunku, które uzasadniają działania ochronne. Niemniej jednak, pod względem ewolucyjnym, a tym samym w wielu badaniach systematycznych, gatunki są uznawane za minimalną możliwą do zidentyfikowania jednostkę bioróżnorodności powyżej poziomu pojedynczego organizmu (Kottelat, 1997)., W związku z tym ogólnie dostępne są bardziej systematyczne informacje na temat różnorodności gatunków niż na temat podgatunków i ESUs. W związku z tym szacunki różnorodności gatunkowej są częściej wykorzystywane jako standardowa miara ogólnej różnorodności biologicznej regionu.

takson nazwa zwyczajowa taksonu Liczba opisanych gatunków* n jako procent całkowitej liczby opisanych gatunków*
bakterie prawdziwe bakterie 9021 0.,5
Archaea archaebacteria 259 0.01
Bryophyta mosses 15000 0.9
Lycopodiophyta clubmosses 1275 0.07
Filicophyta ferns 9500 0.5
Coniferophyta conifers 601 0.03
Magnoliophyta flowering plants 233885 13.4
Fungi fungi 100800 5.,8
„Porifera” sponges 10000 0.6
Cnidaria cnidarians 9000 0.5
Rotifera rotifers 1800 0.1
Platyhelminthes flatworms 13780 0.8
Mollusca mollusks 117495 6.7
Annelida annelid worms 14360 0.8
Nematoda nematode worms 20000 1.,1
Arachnida arachnids 74445 4.3
Crustacea crustaceans 38839 2.2
Insecta insects 827875 47.4
Echinodermata echinoderms 6000 0.3
Chondrichthyes cartilaginous fishes 846 0.05
Actinopterygii ray-finned bony fishes 23712 1.4
Lissamphibia living amphibians 4975 0.,3
Mammalia mammals 4496 0.3
Chelonia living turtles 290 0.02
Squamata lizards and snakes 6850 0.4
Aves birds 9672 0.6
Other 193075 11.,0

Table \(\PageIndex{1}\) : Szacunkowa liczba opisanych gatunków, na podstawie Lecointre i Guyader (2001) * zakłada się, że całkowita liczba opisanych gatunków wynosi 1 747 851. Liczbę tę oraz liczbę gatunków dla taksonów zaczerpnięto z LeCointre i Guyadera (2001).

Słowniczek

różnorodność gatunkowa liczba różnych gatunków na danym obszarze (tj. bogactwo gatunkowe) ważona pewną miarą liczebności, taką jak liczba osobników lub biomasa., Bogactwo gatunkowe liczba różnych gatunków na danym obszarze parzystość gatunków względna obfitość, z jaką każdy gatunek jest reprezentowany na danym obszarze. Różnorodność filogenetyczna ewolucyjne pokrewieństwo gatunków występujących na danym obszarze. Pojęcie gatunku morfologicznego gatunki są najmniejszymi naturalnymi populacjami trwale oddzielonymi od siebie odrębną nieciągłością w serii biotypów (Du Rietz, 1930; Bisby and Coddington, 1995)., Pojęcie gatunku biologicznego gatunek to grupa mieszających się naturalnych populacji, które nie są w stanie skutecznie kojarzyć się lub rozmnażać z innymi tego typu grupami i które zajmują specyficzną niszę w przyrodzie (Mayr, 1982; Bisby and Coddington, 1995). Pojęcie gatunków filogenetycznych gatunek jest najmniejszą grupą organizmów, która jest rozpoznawalnie odrębna od innych tego typu gromad i w obrębie której istnieje rodzicielski wzór pochodzenia i pochodzenia (Cracraft, 1983; Bisby and Coddington, 1995)., Ewolucyjna Jednostka znacząca-grupa organizmów, która przeszła znaczną rozbieżność genetyczną od innych grup tego samego gatunku. Identyfikacja ESUs opiera się na danych Historii Naturalnej, danych dotyczących zasięgu i rozmieszczenia, a także na analizach morfometrii, cytogenetyki, alozymów oraz DNA jądrowego i mitochondrialnego. Konkordancja tych danych oraz wskazanie znacznej odległości genetycznej między sympatycznymi grupami organizmów mają kluczowe znaczenie dla ustalenia ESU. Ekosystem społeczność plus środowisko fizyczne, które zajmuje w danym czasie., Sympatycy zajmujący ten sam obszar geograficzny. Parapatria zajmująca przyległe, ale nie nakładające się zakresy.