Skip to main content
Global

47.2: أهمية التنوع البيولوجي للحياة البشرية

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196500

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    مهارات التطوير

    • تحديد فوائد التنوع الكيميائي للبشر
    • تحديد مكونات التنوع البيولوجي التي تدعم الزراعة البشرية
    • وصف خدمات النظام البيئي

    قد لا يكون من الواضح سبب قلق علماء الأحياء بشأن فقدان التنوع البيولوجي. عندما يُنظر إلى فقدان التنوع البيولوجي على أنه انقراض حمامة الركاب، وطائر الدودو، وحتى الماموث الصوفي، فقد تبدو الخسارة عاطفية. ولكن هل الخسارة مهمة عمليًا لرفاهية الجنس البشري؟ من منظور التطور والبيئة، فإن فقدان نوع فردي معين أمر غير مهم (ومع ذلك، يمكن أن يؤدي فقدان نوع أساسي إلى كارثة بيئية). الانقراض هو جزء طبيعي من التطور الكلي. لكن معدل الانقراض المتسارع يعني فقدان عشرات الآلاف من الأنواع خلال حياتنا، ومن المرجح أن يكون له آثار كبيرة على رفاهية الإنسان من خلال انهيار النظم البيئية والتكاليف الإضافية للحفاظ على إنتاج الغذاء والهواء النظيف والمياه وصحة الإنسان.

    بدأت الزراعة بعد أن استقرت مجتمعات الصيد وجمع الثمار المبكرة لأول مرة في مكان واحد وقامت بتعديل بيئتها المباشرة بشكل كبير. هذا التحول الثقافي جعل من الصعب على البشر التعرف على اعتمادهم على الكائنات الحية غير المستأنسة على هذا الكوكب. يدرك علماء الأحياء أن الأنواع البشرية جزء لا يتجزأ من النظم البيئية وتعتمد عليها، تمامًا كما تعتمد كل الأنواع الأخرى على هذا الكوكب. تعمل التكنولوجيا على التخلص من أقصى درجات الوجود، ولكن في النهاية لا يمكن للجنس البشري أن يعيش بدون نظامه البيئي.

    صحة الإنسان

    غالبًا ما تمتلك المجتمعات المعاصرة التي تعيش بالقرب من الأرض معرفة واسعة بالاستخدامات الطبية للنباتات التي تنمو في منطقتها. تنتج معظم النباتات مركبات نباتية ثانوية، وهي سموم تستخدم لحماية النبات من الحشرات والحيوانات الأخرى التي تأكلها، ولكن بعضها يعمل أيضًا كدواء. لقرون في أوروبا، تم تجميع المعرفة القديمة حول الاستخدامات الطبية للنباتات في الأعشاب - الكتب التي حددت النباتات واستخداماتها. البشر ليسوا النوع الوحيد الذي يستخدم النباتات لأسباب طبية: فقد لوحظ أن القردة العليا وإنسان الغاب والشمبانزي والبونوبو والغوريلا يقومون جميعًا بالتداوي الذاتي بالنباتات.

    تدرك العلوم الصيدلانية الحديثة أيضًا أهمية هذه المركبات النباتية. تشمل الأمثلة على الأدوية المهمة المشتقة من المركبات النباتية الأسبرين والكوديين والديجوكسين والأتروبين والفينكريستين (الشكل\(\PageIndex{1}\)). كانت العديد من الأدوية مشتقة من المستخلصات النباتية ولكن يتم تصنيعها الآن. تشير التقديرات إلى أنه في وقت من الأوقات، احتوت 25 بالمائة من الأدوية الحديثة على مستخلص نباتي واحد على الأقل. ربما انخفض هذا الرقم إلى حوالي 10 بالمائة حيث تم استبدال المكونات النباتية الطبيعية بإصدارات اصطناعية. المضادات الحيوية، المسؤولة عن التحسينات غير العادية في الصحة والعمر في البلدان المتقدمة، هي مركبات مشتقة إلى حد كبير من الفطريات والبكتيريا.

    تظهر الصورة زهور نكة بيضاء وزهرية. تحتوي كل زهرة على خمس بتلات مثلثة، مع نهاية ضيقة من اجتماع البتلة في مركز الزهرة. تنمو أزواج الأوراق البيضاوية الشمعية بشكل عمودي على بعضها البعض على ساق منفصل.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يحتوي Catharanthus roseus، نكة مدغشقر، على خصائص طبية مختلفة. من بين الاستخدامات الأخرى، فهو مصدر للفينكريستين، وهو دواء يستخدم في علاج الأورام اللمفاوية. (تصوير: فورست وكيم ستار)

    في السنوات الأخيرة، أثارت السموم الحيوانية والسموم بحثًا مكثفًا لإمكاناتها الطبية. بحلول عام 2007، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على خمسة أدوية تعتمد على السموم الحيوانية لعلاج أمراض مثل ارتفاع ضغط الدم والألم المزمن والسكري. تخضع خمسة أدوية أخرى لتجارب سريرية، ويتم استخدام ستة أدوية على الأقل في بلدان أخرى. تأتي السموم الأخرى قيد البحث من الثدييات والثعابين والسحالي والبرمائيات المختلفة والأسماك والقواقع والأخطبوطات والعقارب.

    بالإضافة إلى تحقيق أرباح بمليارات الدولارات، تعمل هذه الأدوية على تحسين حياة الناس. تبحث شركات الأدوية بنشاط عن مركبات جديدة يتم تصنيعها بواسطة الكائنات الحية التي يمكن أن تعمل كدواء. تشير التقديرات إلى أن ثلث البحث والتطوير الصيدلاني يُنفق على المركبات الطبيعية وأن حوالي 35 بالمائة من الأدوية الجديدة التي تم طرحها في السوق بين عامي 1981 و 2002 كانت من مركبات طبيعية. سيتم تقليل فرص الأدوية الجديدة بالتناسب المباشر مع اختفاء الأنواع.

    التنوع الزراعي

    منذ بداية الزراعة البشرية قبل أكثر من 10,000 عام، تقوم المجموعات البشرية بتربية واختيار أصناف المحاصيل. تطابق تنوع المحاصيل هذا مع التنوع الثقافي لمجموعات البشر المنقسمة للغاية. على سبيل المثال، تم تدجين البطاطس منذ حوالي 7000 عام في جبال الأنديز الوسطى في بيرو وبوليفيا. تنتمي البطاطس المزروعة في تلك المنطقة إلى سبعة أنواع وعدد الأصناف المحتمل أن يكون بالآلاف. تم تربية كل صنف ليزدهر في ارتفاعات معينة وظروف التربة والمناخ. إن التنوع مدفوع بالمتطلبات المتنوعة للتضاريس، والحركة المحدودة للأشخاص، والطلبات الناتجة عن تناوب المحاصيل لأنواع مختلفة من شأنها أن تحقق أداءً جيدًا في مختلف المجالات.

    البطاطس ليست سوى مثال واحد على التنوع الذي يولده الإنسان. تم تربية كل نبات وحيوان وفطر يزرعه البشر من أنواع أسلاف برية أصلية إلى أصناف متنوعة ناشئة عن الطلب على القيمة الغذائية والتكيف مع ظروف النمو ومقاومة الآفات. تمثل البطاطس مثالًا معروفًا على مخاطر انخفاض تنوع المحاصيل: مجاعة البطاطس الأيرلندية المأساوية عندما أصبح الصنف الوحيد الذي يزرع في أيرلندا عرضة للإصابة بآفة البطاطس، مما أدى إلى القضاء على المحصول. أدى فقدان المحصول إلى المجاعة والموت والهجرة الجماعية. تعد مقاومة الأمراض فائدة رئيسية للحفاظ على التنوع البيولوجي للمحاصيل، وينطوي نقص التنوع في أنواع المحاصيل المعاصرة على مخاطر مماثلة. يجب على شركات البذور، التي تعد مصدر معظم أصناف المحاصيل في البلدان المتقدمة، تربية أصناف جديدة باستمرار لمواكبة الكائنات الحية المتطورة للآفات. ومع ذلك، شاركت شركات البذور نفسها في انخفاض عدد الأصناف المتاحة لأنها تركز على بيع عدد أقل من الأصناف في مناطق أكثر من العالم.

    تعتمد القدرة على إنشاء أصناف محاصيل جديدة على تنوع الأصناف المتاحة وإمكانية الوصول إلى الأشكال البرية المتعلقة بنبات المحاصيل. غالبًا ما تكون هذه الأشكال البرية مصدرًا لمتغيرات الجينات الجديدة التي يمكن تربيتها مع الأصناف الموجودة لإنشاء أصناف ذات سمات جديدة. فقدان الأنواع البرية المتعلقة بالمحصول يعني فقدان الإمكانات في تحسين المحاصيل. إن الحفاظ على التنوع الجيني للأنواع البرية المتعلقة بالأنواع المستأنسة يضمن استمرار إمداداتنا الغذائية.

    منذ عشرينيات القرن الماضي، حافظت إدارات الزراعة الحكومية على بنوك بذور أصناف المحاصيل كوسيلة للحفاظ على تنوع المحاصيل. يحتوي هذا النظام على عيوب لأنه بمرور الوقت، تُفقد بنوك البذور بسبب الحوادث، ولا توجد طريقة لاستبدالها. في عام 2008، بدأ صندوق سفالبارد العالمي للبذور (الشكل\(\PageIndex{2}\)) بتخزين البذور من جميع أنحاء العالم كنظام احتياطي لبنوك البذور الإقليمية. إذا كان بنك البذور الإقليمي يخزن أصنافًا في سفالبارد، فيمكن استبدال الخسائر من سفالبارد. يقع قبو البذور في عمق صخرة جزيرة القطب الشمالي. يتم الحفاظ على الظروف داخل القبو عند درجة حرارة ورطوبة مثالية لبقاء البذور، ولكن الموقع العميق تحت الأرض للقبو في القطب الشمالي يعني أن فشل أنظمة القبو لن يضر بالظروف المناخية داخل القبو.

    آرت كونيكشن

    تُظهر الصورة هيكلًا طويلًا بباب يشبه القبو يختفي في ضفة الثلج.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): قبو سفالبارد العالمي للبذور هو مرفق تخزين لبذور محاصيل الأرض المتنوعة. (تصوير: ماري تيفري، قبو سفالبارد العالمي للبذور)

    يقع قبو سفالبارد العالمي للبذور في جزيرة سبيتسبيرجين في النرويج، التي تتمتع بمناخ القطب الشمالي. لماذا قد يكون مناخ القطب الشمالي مفيدًا لتخزين البذور؟

    يعتمد نجاح المحاصيل إلى حد كبير على جودة التربة. على الرغم من أن بعض أنواع التربة الزراعية يتم تعقيمها باستخدام الزراعة المثيرة للجدل والمعالجات الكيميائية، إلا أن معظمها يحتوي على تنوع كبير من الكائنات الحية التي تحافظ على دورات المغذيات - مما يؤدي إلى تقسيم المواد العضوية إلى مركبات مغذية تحتاجها المحاصيل للنمو. تحافظ هذه الكائنات الحية أيضًا على نسيج التربة الذي يؤثر على ديناميكيات الماء والأكسجين في التربة الضرورية لنمو النبات. إذا كان على المزارعين الحفاظ على التربة الصالحة للزراعة باستخدام وسائل بديلة، فإن تكلفة الغذاء ستكون أعلى بكثير مما هي عليه الآن. تسمى هذه الأنواع من العمليات خدمات النظام البيئي. تحدث داخل النظم البيئية، مثل النظم البيئية للتربة، نتيجة للأنشطة الأيضية المتنوعة للكائنات الحية التي تعيش هناك، ولكنها توفر فوائد لإنتاج الغذاء البشري، وتوافر مياه الشرب، والهواء القابل للتنفس.

    خدمات النظام البيئي الرئيسية الأخرى المتعلقة بإنتاج الغذاء هي التلقيح النباتي ومكافحة آفات المحاصيل. يحتاج أكثر من 150 محصولًا في الولايات المتحدة إلى التلقيح للإنتاج. أحد التقديرات لفوائد تلقيح نحل العسل داخل الولايات المتحدة هو 1.6 مليار دولار سنويًا؛ تساهم الملقحات الأخرى بما يصل إلى 6.7 مليار دولار إضافي.

    تتم إدارة العديد من مجموعات نحل العسل من قبل عمال المناحل الذين يؤجرون خدمات خلايا النحل للمزارعين. تعاني مجموعات نحل العسل في أمريكا الشمالية من خسائر كبيرة بسبب متلازمة تعرف باسم اضطراب انهيار المستعمرة، والتي لا يزال سببها غير واضح. تشمل الملقحات الأخرى مجموعة متنوعة من أنواع النحل الأخرى والحشرات والطيور المختلفة. من شأن فقدان هذه الأنواع أن يجعل زراعة المحاصيل التي تتطلب التلقيح أمرًا مستحيلًا، مما يزيد من الاعتماد على المحاصيل الأخرى.

    أخيرًا، يتنافس البشر على طعامهم مع آفات المحاصيل، ومعظمها من الحشرات. تتحكم مبيدات الآفات في هؤلاء المنافسين؛ ومع ذلك، فإن المبيدات مكلفة وتفقد فعاليتها بمرور الوقت مع تكيف مجموعات الآفات. كما أنها تؤدي إلى أضرار جانبية عن طريق قتل الأنواع غير الآفات والمخاطرة بصحة المستهلكين والعمال الزراعيين. يعتقد علماء البيئة أن الجزء الأكبر من العمل في إزالة الآفات يتم بالفعل بواسطة الحيوانات المفترسة والطفيليات لتلك الآفات، ولكن لم يتم دراسة التأثير جيدًا. وجدت مراجعة أنه في 74 بالمائة من الدراسات التي بحثت عن تأثير تعقيد المناظر الطبيعية على الأعداء الطبيعيين للآفات، كلما زاد التعقيد، زاد تأثير الكائنات الحية التي تقمع الآفات. وجدت دراسة تجريبية أن إدخال أعداء متعددين لحشرات البازلاء (آفة البرسيم المهمة) أدى إلى زيادة محصول البرسيم بشكل كبير. تُظهر هذه الدراسة أهمية تنوع المناظر الطبيعية من خلال السؤال عما إذا كان تنوع الآفات أكثر فعالية في المكافحة من آفة واحدة؛ أظهرت النتائج أن هذا هو الحال. إن فقدان التنوع في أعداء الآفات سيجعل حتمًا زراعة الغذاء أكثر صعوبة وتكلفة.

    مصادر الغذاء البري

    بالإضافة إلى زراعة المحاصيل وتربية الحيوانات من أجل الغذاء، يحصل البشر على الموارد الغذائية من المجموعات البرية، وخاصة مجموعات الأسماك. بالنسبة لما يقرب من مليار شخص، توفر الموارد المائية المصدر الرئيسي للبروتين الحيواني. ولكن منذ عام 1990، انخفض إنتاج الأسماك العالمي. على الرغم من الجهود الكبيرة، تتم إدارة عدد قليل من مصايد الأسماك على كوكب الأرض من أجل الاستدامة.

    نادرًا ما تؤدي حالات انقراض مصايد الأسماك إلى الانقراض الكامل للأنواع المحصودة، بل إلى إعادة هيكلة جذرية للنظام البيئي البحري حيث يتم الإفراط في حصاد الأنواع المهيمنة بحيث تصبح لاعبًا صغيرًا من الناحية البيئية. بالإضافة إلى فقدان البشر لمصدر الغذاء، تؤثر هذه التعديلات على العديد من الأنواع الأخرى بطرق يصعب أو يستحيل التنبؤ بها. إن انهيار مصايد الأسماك له آثار كبيرة وطويلة الأمد على السكان المحليين الذين يعملون في مصايد الأسماك. بالإضافة إلى ذلك، فإن فقدان مصدر بروتين رخيص للسكان الذين لا يستطيعون استبداله سيزيد من تكلفة المعيشة ويحد من المجتمعات بطرق أخرى. بشكل عام، تحولت الأسماك المأخوذة من مصايد الأسماك إلى أنواع أصغر حيث يتم صيد الأنواع الأكبر حتى الانقراض. يمكن أن تكون النتيجة النهائية بوضوح فقدان الأنظمة المائية كمصادر غذائية.

    القيمة النفسية والأخلاقية

    أخيرًا، قيل إن البشر يستفيدون نفسيًا من العيش في عالم متنوع بيولوجيًا. أحد المؤيدين الرئيسيين لهذه الفكرة هو عالم الحشرات إي أو ويلسون. يجادل بأن التاريخ التطوري البشري قد كيّفنا للعيش في بيئة طبيعية وأن البيئات المبنية تولد ضغوطات تؤثر على صحة الإنسان ورفاهيته. هناك الكثير من الأبحاث حول الفوائد التجديدية النفسية للمناظر الطبيعية التي تشير إلى أن الفرضية قد تحمل بعض الحقيقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك حجة أخلاقية مفادها أن البشر يتحملون مسؤولية إلحاق أقل قدر ممكن من الضرر بالأنواع الأخرى.

    ملخص

    يستخدم البشر العديد من المركبات التي تم اكتشافها لأول مرة أو اشتقاقها من الكائنات الحية كأدوية: المركبات النباتية الثانوية والسموم الحيوانية والمضادات الحيوية التي تنتجها البكتيريا والفطريات. من المتوقع اكتشاف المزيد من الأدوية في الطبيعة. سيؤثر فقدان التنوع البيولوجي على عدد الأدوية المتاحة للبشر.

    يعد تنوع المحاصيل أحد متطلبات الأمن الغذائي، ويتم فقدانه. كما يهدد فقدان الأقارب البرية للمحاصيل قدرات المربين على إنشاء أصناف جديدة. توفر النظم البيئية خدمات النظام البيئي التي تدعم الزراعة البشرية: التلقيح، ودورة المغذيات، ومكافحة الآفات، وتطوير التربة وصيانتها. فقدان التنوع البيولوجي يهدد خدمات النظام البيئي هذه ويخاطر بجعل إنتاج الغذاء أكثر تكلفة أو مستحيلاً. مصادر الغذاء البرية مائية بشكل أساسي، ولكن يتم إدارة القليل منها من أجل الاستدامة. تتعرض قدرة مصايد الأسماك على توفير البروتين للسكان للخطر عند حدوث الانقراض.

    قد يوفر التنوع البيولوجي فوائد نفسية مهمة للبشر. بالإضافة إلى ذلك، هناك حجج أخلاقية للحفاظ على التنوع البيولوجي.

    اتصالات فنية

    الشكل\(\PageIndex{2}\): The Svalbard Global Seed Vault is located on Spitsbergen island in Norway, which has an arctic climate. Why might an arctic climate be good for seed storage?

    Answer

    The ground is permanently frozen so the seeds will keep even if the electricity fails.

    Glossary

    secondary plant compound
    compound produced as byproducts of plant metabolic processes that is usually toxic, but is sequestered by the plant to defend against herbivores