Péče o biodiverzitu Jan Plesník Agentura ochrany přírody a krajiny ČR Praha

Biodiverzita – záhada nebo trivialita? častá představa

Biologická rozmanitost

Biodiverzita: záhada nebo trivialita? Biologická rozmanitost (biodiverzita) = rozmanitost života ve všech jeho formách, úrovních a kombinacích Zahrnuje rozmanitost v rámci druhů, mezi druhy i rozmanitost ekosystémů

Biologická rozmanitost 40 různých definic Původně se jednalo o vlastnost systémů, v tomto případě biologických systémů Nejde o pouhý součet všech genů, druhů a ekosystémů, ale o variabilitu uvnitř a mezi nimi Jedná se o vlastnost života

Biologická rozmanitost V praxi se netýká geodiverzity (rozmanitosti abiotického prostředí): neživá příroda je v ochranářské biologii obvykle chápána jako součást ekosystémů

Biologická rozmanitost Tři možné přístupy (Gaston 1996) a) rozmanitost života – spíše abstraktní pojetí b) do určité míry měřitelný objekt, vyhodnotitelný vědeckými postupy c) sociální a politický pojem

Biologická rozmanitost A. Genetická diverzita (nukleotidy, geny, chromozomy, jedinci, populace) B. Diverzita organizmů (jedinci, populace, poddruhy, druhy, rody, čeledi, kmeny, říše) C. Ekologická diverzita (biotopy, ekosystémy, krajiny, bioregiony, biomy, biosféra)

Biologická rozmanitost D. Kulturní diverzita zahrnuje lidskou společnost a vztahy mezi lidmi

Biologická rozmanitost jako nový koncept se objevila teprve začátkem 80. let 20. století E.O. Wilson (1988) redakčně připravil monografii Biodiversity

Biologická rozmanitost Výhody: a) zahrnuje i člověkem vytvořené prostředí (městské ekosystémy, výrobky biotechnologií) b) představuje společnou platformu pro ochranářskou biologii c) pozornost věnuje i plemenům hospodářských a kulturních zvířat a odrůdám a kultivarům plodin d) přijímána politiky a řídícími pracovníky e) stala se součástí mezinárodní práva (Úmluva o biologické rozmanitosti, CBD)

Biologická rozmanitost Nevýhody: a) složitý hierarchický systém, těžko postihnutelný jedinou veličinou b) nízká znalost jednotlivých hladin c) nejednoznačně definované základní pojmy(druh, biotop, udržitelné využívání) d) rozdílné zájmy zainteresovaných stran

Genetická diverzita Týká se rozmanitosti genů v rámci populací a druhů Popisuje: a) odlišné populace v rámci téhož druhu b) rozdílné jedince v rámci určité populace

Genetická diverzita Obvykle roste se zvyšující se početností (abundancí) populace Genetické termíny: a) alela – různé formy téhož genu b) mutace – změny v DNA c) rekombinace – probíhá při pohlavním rozmnožování (meióza)

Genetická diverzita  genofond – soubor všech genů a alel v populaci  genotyp – určitá kombinace alel jedince  fenotyp – soubor znaků a charakteristik jedince: anatomické, morfologické, fyziologické a biochemické vlastnosti, které jsou projevem jeho genotypu v určitém prostředí

Genetická diverzita Nevýhoda Kvantitativní vyjádření genů naráží na problémy: neostré hranice mezi jednotkami funkční shluky, podmíněné aktuálními podmínkami vnějšího prostředí

Genetická diverzita Kolik genů obsahuje genom (veškerá genetická informace)u některých druhů? Bakterie Cévnaté rostliny nebo mnohobuněční živočichové

Genetická diverzita Genomika Až dosud byl úplný genom popsán u 100 druhů Člověk – genů (2001) Dalších 600 projektů sekvencování genomu prokaryotních a eukaryotních organismů

Genetická diverzita Nejlépe známa u modelových druhů molekulární biologie (Escheria coli) u plemen hospodářských a domácích zvířat a odrůd a kultivarů plodin u hospodářsky významných dřevin u hospodářsky významných mořských ryb Naše znalosti genetické diverzity planě rostoucích rostlin a volně žijících živočichů zůstávají značně omezené

Genetická diverzita Ochranářská genetika (conservation genetics) představuje aplikaci genetiky s cílem zachovat druhy jako samostatné jednotky schopné se vyrovnat s měnícím se prostředím  zaměřuje se na málo početné populace cílových druhů planě rostoucích rostlin a volně žijících živočichů

Genetická diverzita Pokles genetické diverzity obvykle vyvolává pokles zdatnosti (fitness) organismu sníženou přirozenou obnovu populace

Genetická diverzita Nezbytný předpoklad pro udržení evolučních procesů v rámci druhů: ulehčuje přizpůsobení (adaptace) druhu na měnící se podmínky prostředí v průběhu mikroevoluce „evoluční polévka“

Genetická diverzita Zdroj přírodního genetického materiálu pro zemědělství, lesnictví a rybářství tradiční postupy (šlechtění, křížení) moderní biotechnologické postupy: genové inženýrství

Genetická diverzita Biopirátství Činnost, kdy je konkrétní genetický materiál nebo tradiční znalost jeho využívání získány bezplatně v rozvojové nebo postkomunistické zemi bez jejího předcházejícího souhlasu a poté patentován v určitém hospodářsky vyspělém státě, nejčastěji nadnárodní farmaceutickou nebo zemědělskou firmou

Genetická diverzita Více než 70 % léčiv, které vykazují nadějné výsledky při léčení a předcházení rakovině, pochází z rostlin, žijících v tropických deštných pralesích Alkaloidy z madagaskarské rostliny Cataranthus roseus zvyšují pravděpodobnost přežití leukémie u dětí z původních 5 – 25 % na 80 %: čistý zisk farmaceutické firmy 100 milionů USD (2,2 miliardy Kč) ročně

Taxonomická diverzita určuje význam druhu pro evoluční procesy zdůrazňuje význam 1) evolučně izolovaných druhů (jinan dvojlaločný, latimérie podivná) 2) druhů, příslušejících k evolučním vývojovým liniím, kde probíhá adaptivní radiace  Stanovuje se systémem složitých indexů

Funkční diverzita hodnotí ekologický význam druhu jako kupř. bohatost funkčních typů a vzájemných vazeb mezi organismy a prostředím v určité oblasti

Funkční diverzita určuje (i) potravní vazby primární producenti vrcholoví konzumenti potravní řetězec

Funkční diverzita ii) „klíčové druhy“ (keystone species): Druhy, jejichž význam pro fungování ekosystému je větší než odpovídá dominanci (podílu na početnosti nebo biomase)

Funkční diverzita (iii) gilda – skupina druhů, vzájemně se podobajících způsobem, který je nebo může být významný z ekologického hlediska  alfa-gilda – skupina druhů, shodně využívající určité zdroje, např. potravu (semenožraví ptáci listnatého lesa)  Beta-gilda – skupina druhů se společným výskytem, vymezeným podmínkami prostředí jako je treplota nebo vlhkost (edafon, obývající horní vrstvu půdy)