Chuong 2 noi dung DDSH

*Đinh nghĩa mang tính đầy đủ nhất là: “Đa dạng sinh học là sự phong phú về các loại hình sống trên Trái đất, là hàng triệu loài động vật, thực vật, vi sinh vật với những nguồn gen chứa t

*Đinh nghĩa mang tính đầy đủ nhất là: “Đa dạng

sinh học là sự phong phú về các loại hình sống trên Trái đất, là hàng triệu loài động vật, thực vật, vi sinh vật với những nguồn gen chứa trong chúng và các loại hình sinh thái mà chúng tồn tại và phát triển”.

Mặc dù đang tồn tại nhiều khái niệm, nhưng đều đề cập đến ba cấp độ

về ĐDSH như sau:

- Đa dạng di truyền hay đa dạng gen, thể hiện ở sự khác nhau về

nguồn gen giữa các loài, khác biệt về gen giữa các quần thể sống cách ly về địa lý cũng như khác biệt giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể.

- Đa dạng loài thường dùng để chỉ sự phong phú về loài bao gồm toàn

bộ các sinh vật sống trên Trái đất từ vi khuẩn đến nấm và các loài động, thực vật sống trong một vùng nhất định

- Đa dạng sinh thái thể hiện ở sự khác nhau giữa các kiểu quần xã sinh

vật mà trong đó các loài sinh sống, các vùng cảnh quan, các sinh cảnh, nơi ở (habitat), tổ sinh thái (ecological nich) và các mối quan hệ luôn có của sinh vật với môi trường sống.

Trong các cấp độ của ĐDSH, đa dạng loài mang tính cơ bản, phổ biến

và bao trùm lên tất cả các cấp độ đa dạng khác của ĐDSH.

II- CÁC CẤP ĐỘ CHÍNH CỦA ĐA DẠNG SINH HỌC

1 Đa dạng Di truyền (gen)

Đa dạng di truyền là sự phong phú về vốn gen có trong các

cá thể của các quần thể thuộc một loài sinh vật nào đó

Các cá thể trong quần thể thường có bộ gen khác nhau, ngay cả những cá thể sinh sản dinh dưỡng, sinh sản vô tính hay sinh đôi cùng trứng Sự đa dạng về bộ gen (Genotype) có được là do các cá thể có các gen khác nhau, dù chỉ rất ít.

Do đó, nguồn gen trong từng loài (Species) rất đa dạng Cho đến nay chưa ai lượng hoá được mức độ đa dạng về nguồn gen trong các cá thể của loài

Trong sự đa dạng di truyền, người ta chỉ có thể xác định được thông qua sự đa dạng về thành phần loài

Đa dạng di truyền của loài Keo má trắng Platycercus eximius (ở Úc) thể hiện qua màu

sắc và đốm thân Sơ đồ còn chỉ ra các vùng phân bố của chúng

2 Đa dạng Loài

Định nghĩa: “Loài là tập hợp các cá thể của quần thể gần giống

nhau về mặt hình thái, cùng chung một nguồn gốc và khi giao phối với nhau sẽ cho thế hệ con hữu thụ và được cách ly sinh sản với các nhóm quần thể khác”

Đa dang loài là sự phong phú về hàng triệu loài sinh vật và dạng sống của chúng trên Trái đất.

Những năm đầu của thế kỷ XXI, các nhà khoa học đã nghiên cứu thành phần loài dưới đáy biển sâu của Đại dương, những loài côn trùng sống trên tán lá rậm rạp ở các tầng cao vùng rừng nhiệt đới… có

dự đoán số loài sống trên Trái đất phải đạt đến con số 100 triệu loài!

Tuy nhiên, các nhà phân loại học trên Thế giới chỉ mới mô tả hơn 1,7 triệu loài và hàng năm chỉ mô tả được khoảng hơn 11.000 loài, nếu phân loại hết số loài hiện sống được dự kiến, các nhà khoa học phải mất đến 9.090 năm mới kiểm kê hết được 98,3 triệu loài còn lại

Ước tính số loài hiện sống trên Trái đất

(100Triệu loài)

Các nhóm phân loại có số loài cao trên Trái đất

STT Tên Taxon Các loài đã mô tả (làm tròn)

Số loài ước tính Cao nhất Hiện có

Hiện nay, hàng năm vẫn còn phát hiện được nhiều loài mới cho khoa học từ các loài động vật lớn, động vật bậc cao như cá,

bò sát, chim, thú

Trung bình mỗi năm có 3 loài chim, 5 loài bò sát, 4 loài thú

và 15 loài cá mới được mô tả cho khoa học

Tuy nhiên hiện còn 40% loài cá nước ngọt ở Nam Mỹ chưa được mô tả

Gần đây khu rừng mưa nhiệt đới vùng Bắc Trường Sơn nằm

ở biên giới Việt – Lào vừa mới được các nhà khoa học phát hiện

5 loài thú mới cho khoa học Đó là các loài: Sao la (Pseudoryx

nghetinhensis), Mang lớn (Megamuntiacus vuguangensis), Mang

Trường sơn (Muntiacus truongsonensis), Mang lá (Muntiacus

rooseveltorum) và Thỏ sọc Trường Sơn (Nesolagus timminski)

Những lồi thú mới được phát hiện ở Việt Nam

Mang lá (Muntiacus

rooseveltorum)

Được các nhà khoa học định

danh lần đầu tiên vào năm 1997

Mang Trường Sơn (Muntiacus truongsonensis)

Được các nhà khoa học phát hiện vào tháng 4 năm 1997 trên dãy Trường Sơn

Sao La (Pseudoryx nghetinhensis)

Được phát hiện lần đầu tiên ở Việt

Nam năm 1992 Sau đó người ta

cũng phát hiện loài này ở Lào.

Mang lớn (Megamuntiacus vuquangensis)

Được các nhà khoa học phát hiện lần đầu tiên vào năm 1994 trên dãy

Trường Sơn, biên giới Việt Nam và Lào Người ta cũng tìm thấy loài này

ở địa phận Campuchia

Heo ược mô tả lần đầu tiên vào năm 1892 từ bộ được mô tả lần đầu tiên vào năm 1892 từ bộ xương được tìm thấy ở miền nam Việt Nam Vào tháng giêng năm 1995, một bộ xương không hoàn chỉnh nhưng lại được tìm thấy ở dãy Trường Sơn bên Lào, gần biên giới Việt Nam

Heo rừng Việt Nam (Sus bucculentus)

Bị Bouprey (Bos sauveli)

Được khám phá vào năm 1937,

sự phân bố của loài này hiện

nay rất hạn chế với số lượng

khoảng 500 thể

Thỏ sọc

(Nesolagus sp) Cũng được tìm thấy trên dãy Trường Sơn, biên giới của Việt Nam và Lào Được phát hiện vào năm 1999 và là 1

loài thỏ hoang dại mới

Hiện nay trên thế giới, sự ĐDSH loài thể hiện rõ nhất ở

vùng nhiệt đới Rừng nhiệt đới chỉ chiếm 7% diện tích thế

giới, nhưng có tới trên 50% số loài của toàn cầu

Những nghiên cứu về ĐDSH của vùng rừng nhiệt đới còn

bị hạn chế bởi các loài Chân khớp (Arthropoda), nhất là nhóm côn trùng (Insecta) có số loài chiếm đại đa số Số loài côn trùng

có thể ước tính chiếm tới 90% số loài hiện có trên Thế giới và chúng chủ yếu tập trung ở rừng nhiệt đới

Khoảng 30% các loài chim trên toàn thế giới gồm 1.300 loài ở vùng châu Mỹ, 4.000 loài ở vùng châu Phi và 900 loài ở cùng châu Á, tất cả cũng phân bố tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới

Đối với nhóm cây có mạch ở châu Mỹ đã mô tả khoảng 86.000 loài, châu Phi có tới 38.000 loài và châu Á nhiệt đới 45.000 loài Con số đó chiếm 2/3 trong tổng số 250.000 loài cây trên Thế giới và trên 100.000 loài có ở rừng nhiệt đới

Các loài sinh vật sống nổi (plankton) và sống đáy (benthos) ở biển cũng có xu thế hướng số loài đông về

vùng xích đạo Ở vùng biển gần cực, các loài Thân

mềm có vỏ (Bivalvia và Gastropoda) chỉ có 103 loài, trong khi ở vùng nhiệt đới có tới 600 loài.

Cho đến nay, khoảng 700 loài san hô tạo rạn đã được ghi nhận trên Thế giới với tính đa dạng loài khác nhau giữa các vùng biển Trong đó vùng đa dạng nhất

là nhiệt đới Tây Thái Bình D ương

Nếu xét trên cùng một đơn vị diện tích thì rạn san

hô được xem là nơi ĐDSH nhất về thành phần giống loài sinh vật

Để thấy rõ những nước có tính ĐDSH lớn nhất trên

Thế giới, có thể lấy thực vật hạt kín của các nước khác

nhau làm ví dụ

Các loài thực vật hạt kín của 16 nước có mức độ ĐDSH cao được chia làm 5 nhóm sau:

- Trên 50.000 loài chỉ có Brazin;

- Từ 30.000 – 40.000 loài bao gồm Colombia, Trung Quốc;

- Từ 20.000 – 30.000 loài bao gồm Mêxicô, Nga, Indonexia, Việt Nam;

- Từ 15.000 - 20.000 loài có ở Úc, Vênêzuêla, Mỹ, Inda, Bolivia

- Từ 10.000 - 15.000 có Pêru, Mã Lai, Thái Lan, Công

Gô

Sự đa dạng thành phần loài còn được thể hiện ở các quần xã sinh

vật mới đang và sẽ được phát hiện ở trong các vùng cực kỳ xa và

không thể tới được

Các quần xã đó là những loài côn trùng, chúng thích ứng sống trên tán cây gỗ rừng nhiệt đới và càng xuống đất càng giảm; những loài đặc hữu như rệp, dế, muỗi vòi cột được phát hiện trong các hang hình ống tạo

ra bởi các dòng dung nham núi lửa ở Hawaii;

Các loài vi sinh vật đặc biệt ở các lớp trầm tích biển sâu; Nền đáy biển sâu còn giữ lại phần lớn các loài hiện sống, chủ yếu là vi khuẩn và động vật không xương sống

Nhìn chung, tính đa dạng loài cũng có quy luật phân bố của

chúng:

*Theo vĩ độ, sự phong phú về loài càng tăng khi vĩ độ giảm

*Theo độ cao, đa dạng loài giảm khi độ cao tăng lên

*Lượng mưa: Môi trường có độ ẩm càng cao, độ khô hạn giảm thì

ĐDSH càng tăng và ngược lại

*Độ muối:Ở nước biển tính đa dạng loài tăng khi nồng độ muối

tăng, còn ở nước ngọt tính đa dạng loài giảm khi nồng độ muối tăng

*Nguồn năng lượng sẵn có của bức xạ Mặt trời Sự tác động của

năng lượng đã làm cho các HST trên mặt đất và ở dưới nước trong vùng nhiệt đới, gần xích đạo có tính ĐDSH cao, đặt biệt có thành phần loài phong phú.

Những hình ảnh về đa dạng loài

Trùng có lỗ: Polystomella imperatrix

Ceratium

E acus

Phacus longicauda

Tập đoàn Volvox

Paramoecium caudatum

Stylonichia- Trùng nhảy

Hydra

CYANEA CAPILLATA

Alcyonium palmatum

Euplexaura(SH đen)

San hô trúc (Squelette)

Actinia equina

Acropora sp.

Fungia sp

Fungia sp

Diploria sp

San Hô

Haliotis ovina (BN bầu dục - Ovina)

Cellana testudinaria

Trochus niloticus (Đụn nâu)

Strombus isabella

(ốc nhảy da vàng)

Lambis millepeda

Cypraea mappa (Ốc bản đồ)

Ốc cối hoa lưới (C textile)

Perna viridis ( vẹm xanh)

Ostrea talienwhanensis

Pinctada

maxima

(Trai ngọc

môi vàng)

Pinctada martensii (Trai ngọc Macten)

Pinctada margaritifera (Trai ngọc môi đen)

Chlamys nobilis

Comptopallium radula (Điệp seo)

Amussium Japonicum (Điệp bơi viền vàng)

Paphia undulata (nghêu lụa)

• Họ tôm he (Penaeidae)- Penaeus monodon

• P.merguiensis ( tôm bạc)

• P.semisulcatus ( tôm vằn)

• Penaeus indicus (tôm he Ấn Độ)

• P Vannamei ( tôm he chân trắng)

Nhóm họ tôm nhỏ (Caridea)- Họ Palaemonidae

Macrobranchium rosenbergii

Nhóm phụ cua ếch (Gymnopleura) - Politus pol isi (cua ếch- cua

tì bà)

Nhóm phụ Miệng

nhọn (Oxystomata)

Ranina ranina

(cua Hoàng đế)

Nhóm phụ miệng vuông- Họ cua bơi (Portunidae)

Portunus pelagicus (ghẹ xanh)

Scylla serrata (cua xanh)

Cancer pagurus (cua biển)

Panulirus ornatus (hùm bông)

Panulirus vesicolor ( hùm vằn)

P polyphagus (hùm sỏi)

Panulirus longipes ( hùm đỏ)

Lớp sao biển (Asteroidea)- Bộ Phanerozonia

họ Astropectinidae - Astropecten duplicatus

Họ sao biển cát (Linckiidae) - Linckia laevigata

Tripneustes gratilla (họ Toxopneustidae)

Họ Stychopodidae -Thelenota ananas (HS lựu)

Bộ Dendrochiota(Tua phân nhánh)

Họ Cucumaridae Cucumaria sp

Cucumaria fallax

Ophiothrix angulata

3 Đa dạng Hệ sinh thái

Đa dạng HST là sự phong phú về các kiểu HST khác nhau ở cạn cũng như ở nước tại một vùng nào đó

HST là hệ thống bao gồm sinh vật và môi trường tác động lẫn nhau mà ở đó thực hiện vòng tuần hoàn vật chất, năng lượng và trao đổi thông tin

Đa dạng HST thể hiện bằng sự khác nhau của các kiểu quần

xã sinh vật tạo nên Các cơ thể sinh vật và các điều kiện sống của chúng (đất, nước, khí hậu, địa hình,…) nằm trong mối quan hệ tương hỗ và tác động hữu cơ lẫn nhau tạo thành các HST

Trong một HST, các quần xã sinh vật thường có mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau

Trong một quần xã sinh vật, một số loài có vai trò quyết định khả năng tồn tại, phát triển của một số loài khác Những loài quan trọng này thường có ảnh

hưởng đến cấu trúc quần xã được gọi là loài chủ yếu

Các loài thú săn mồi bậc cao trong chuỗi thức ăn

là những loài như vậy Chúng là yếu tố quan trọng kiểm soát số lượng quần thể của những loài động vật

ăn cỏ Sự suy giảm dù chỉ một ít động vật săn mồi bậc cao hoặc sinh khối của chúng bị suy giảm, rất có thể sẽ gây ra những thay đổi lớn với các loài thực vật

và gây mất mát lớn cho ĐDSH)

Bên cạnh những loài chủ yếu, trong quần xã thường

hình thành các loài ưu thế Thuật ngữ này đánh giá mức

độ giàu có của loài và tương quan số lượng cá thể giữa các loài

Ví dụ, trong một quần xã có 10 loài chim, tổng số chim trong quần xã này là 60 con: Nếu như các loài có số lượng đồng đều thì mỗi loài chim có 6 cá thể, nhưng nếu số lượng cá thể giữa các loài không đồng đều thì có thể có 5 loài, trong số đó mỗi loài có 2 cá thể trong khi loài thứ 6 lại

có đến 50 cá thể Trong trường hợp thứ nhất không có loài nào được coi là có ưu thế về số lượng, còn trong trường hợp thứ hai thì loài thứ 6 được coi là loài có ưu thế trong quần xã

Người ta thường đưa ra chỉ số tính toán mức độ ĐDSH cho những vùng khác nhau về địa lý

Tổng số loài của một quần xã thường được mô tả như

là sự đa dạng Alpha Chỉ số đa dạng Alpha rất gần với

khái niệm về sự giàu có của loài và có thể so sánh tổng số loài trong các HST khác nhau

Khái niệm về chỉ số đa dạng Beta mô tả mức độ dao

động thành phần loài khi các yếu tố môi trường thay đổi Tính đa dạng Beta cao, ví dụ như thành phần loài của quần xã bướm đêm thay đổi về cơ bản theo độ cao và theo

độ dốc của sườn núi, nhưng tính đa dạng Beta sẽ thấp nếu như chỉ có một loài sống trên cả một vùng sườn núi

Sau cùng là chỉ số đa dạng Gamma áp dụng cho

những khu vực rộng lớn hơn về mặt địa lý

Trong thực tế ba chỉ số đa dạng này thường liên quan chặt chẽ với nhau Những quần xã thực vật ở vùng Amazon có chỉ số đa dạng Alpha, Beta, Gamma đều cao (Gentry, 1986 )

Trong nghiên cứu nhằm tìm hiểu mức độ thay đổi cấu trúc thành phần loài của SV (giữa các vùng nghiên cứu ở các địa điểm khác nhau) bằng cách sử dụng công thức tính hệ số giống nhau của Sorensen (1948):

S = 2C / (A + B) Trong đó:

S là hệ số giống nhau.

A là số lượng loài trong mẫu hay địa điểm A.

B là số lượng loài trong mẫu hay địa điểm B

C là số loài chung cho cả A và B

Khi giá trị của S càng tiến tới 1, cấu trúc của quần xã

giữa các vùng nghiên cứu càng giống nhau (ít có sự khác nhau)

Chỉ số về mức giầu có (đa dạng) của loài được R.Margallef (1958), H.I.Odum và cộng sự (1980),

E.F Menhinick (1964)…mô tả bằng biểu thức:

d = lgN hoặc d = S-1 S

N hoặc d =

S

100 Trong đó: d –Mức giầu có của loài; S –Số loài;

N –Tổng số cá thể

Chỉ số về mức bình quân hay sự san bằng (e)

(đồng đều) hay chỉ số Pilou do E.C Pilou đề xuất năm 1966 theo biểu thức:

Người ta cũng xác định giá trị đa dạng D theo công thức (Chen Qingchao, 1994):

D = H  e = H  logS H +Chỉ số về mức ưu thế của loài C được E.H

Ngoài mối quan hệ về cạnh tranh hay “vật dữ với con mồi” trong quần xã còn có nhiều mối quan hệ hữu cơ khác nữa, tạo nên sự đa dạng sinh cảnh, sinh thái

Giữa nấm và tảo cộng sinh đã hình thành nhóm địa y Kiến đen làm tổ trên cây, nhất là cây khế ngọt vừa có nhựa cây để làm nguồn dinh dưỡng vừa bảo vệ cây không

bị sâu đục thân phá hoại

Đỉnh cao của mối quan hệ tương tác là hai loài luôn luôn xuất hiện cùng nhau và không thể thiếu được nhau tạo nên mối quan hệ cộng sinh, hội sinh, kí sinh,

VD: Nhiều san hô sống chung với một loài tảo hiển vi (gọi là Zooxanthellae) Mối quan hệ này gọi là cộng sinh

Khi môi trường thay đổi (VD như ô nhiễm nước, tăng nhiệt độ nước biển, thay đổi lớn về độ muối, độ trong) tảo bị thải ra ngoài và san hô sẽ đổi màu, có thể trở nên hoàn toàn trắng Nếu tác động kéo dài san hô có thể chết Hiện tượng này gọi là sự tẩy trắng san hô (bleaching) và

đã từng gây ảnh hưởng ở nhiều vùng rạn san hô rộng lớn trên Thế giới

Khi một số loài tảo sống trong san hô bị chết, thì tiếp ngay sau đó các loài san hô này yếu dần rồi cũng chết theo