§ 36. Різноманіття рослин і тварин. Екосистемне біорізноманіття та його збереження

• До змісту відповідей

ПОМІРКУЙТЕ Й ОБГОВОРІТЬ СИТУАЦІЮ

Уявіть собі, що кількість видів рослин і тварин зменшилася настільки, що на всій планеті залишилося лише 50 видів рослин і 50 видів тварин. Що б відбувалося? Як би виглядали тоді екосистеми? Які наслідки спричинило би таке одноманіття?

Ланцюги живлення стали б критично короткими та крихкими: вимирання лише однієї рослини чи травоїдної тварини одразу призводило б до загибелі залежних хижаків. Природні ландшафти перетворилися б на одноманітні пустища або зарості кількох бур’янів, де блукають поодинокі види адаптованих тварин (як-от сірі щури чи голуби). Будь-яка нова хвороба, посуха або заморозок могли б за лічені дні знищити всю біосферу, оскільки в таких збіднілих екосистемах відсутня взаємозамінність видів і здатність до самовідновлення.

ЗНАЙДІТЬ ІНФОРМАЦІЮ Й ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

Дізнайтеся, скільки видів плаунів трапляється в Україні, чи застосовуються вони в промисловості та медицині та чи є з-поміж видів плаунів такі, що занесені до Червоної книги України. Зробіть доповідь про ці рослини, дізнайтеся про них цікаві факти й поясніть, чому сучасні плауни є невеликою групою.

В Україні трапляється приблизно 12 видів плаунів. Спори плауна (лікоподій) застосовують у медицині як натуральну дитячу присипку, для обсипання пігулок від злипання та загоєння ран, а в ливарній промисловості — для обсипання форм під час відливання металу, щоб деталі виходили гладкими. До Червоної книги України занесено плаун річний (колючий), баранець звичайний, плаунець заплавний та дифазіаструм сплюснутий.

Цікавий факт: сухі спори плаунів містять до 50% жирної олії й миттєво спалахують яскравим полум’ям без диму при підпалюванні, тому раніше їх використовували для створення спецефектів у театрах і феєрверках.

Сучасні плауни утворюють невелику реліктову групу тому, що в кам’яновугільному періоді вони були велетенськими деревами (лепідодендрони, сигілярії) й жили у вологому тропічному кліматі. З похолоданням і висушуванням клімату ці велетні вимерли, а для запліднення плаунам досі потрібна краплинна вода, через що їх витіснили досконаліші насінні рослини.

ВІДКРИТИЙ МІКРОФОН

Користуючись схемою 34, розкажіть про різноманіття рослин України.

Флора України налічує понад 16 000 видів рослин, де найбільшу частку становлять покритонасінні (до 5000 видів, серед яких є пшениця, жито, дуб і липа). Спорові рослини представлені 865 видами мохів (політріх, сфагнум, маршанція), 60 видами папоротей (орляк, щитник) та невеликими реліктовими групами — 12 видами плаунів і 9 видами хвощів. Голонасінних в дикій природі України відомо 15 видів, серед яких найпоширенішими є сосна звичайна, ялина, ялиця та рідкісний реліктовий тис ягідний.

ПРОЄКТ

«Визначення та дослідження різноманіття рослин і тварин своєї місцевості за допомогою мобільних застосунків» (наприклад, iNaturalist)

1. Мета проєкту: дослідити та зафіксувати видове різноманіття паркової зони мого мікрорайону за допомогою цифрового інструменту iNaturalist.
2. Хід роботи:

• Завантажив застосунок iNaturalist на смартфон, зареєстрував обліковий запис і увімкнув геопозицію.
• Під час прогулянки міським парком зробив чіткі фотографії стовбурів дерев, квітів, комах і птахів.
• Завантажив спостереження в додаток, де штучний інтелект запропонував назви видів, а наукова спільнота підтвердила визначення.

3. Отримані результати: зафіксовано 14 видів рослин (клен гостролистий, каштан кінський, кульбаба лікарська, чистотіл звичайний), 8 видів комах (сонечко семикрапкове, клоп-солдатик, бджола медоносна) та 5 видів птахів (синиця велика, дятел звичайний, дрізд чорний).
4. Висновок: мобільні застосунки на кшталт iNaturalist перетворюють смартфон на польову лабораторію та залучають школярів до «громадянської науки», допомагаючи вченим усього світу збирати актуальні дані про біорізноманіття.

ЕКСКУРСІЯ

Екскурсія до ботанічного саду, зоопарку або музею природи (може бути у віртуальному форматі)

Віртуальний екскурсійний маршрут «Збережемо біорізноманіття разом»:

1. Локація 1 — Оранжерея ботанічного саду: тут ми бачимо унікальні колекції тропічних та реліктових рослин (папороті, саговники, орхідеї), які у дикій природі вирубуються або страждають від зміни клімату. Ботанічні сади діють як банки живих рослин і насіннєві фонди, рятуючи від повного вимирання червонокнижні види.
2. Локація 2 — Сектор рідкісних видів зоопарку: знайомство з тваринами, яких майже не залишилося в дикій природі (зубр європейський, кінь Пржевальського). Зоопарки сьогодні виконують роль центрів розведення за міжнародними програмами з подальшою реінтродукцією молодняка назад у заповідні ліси та степи.
3. Підсумок екскурсії: ботанічні сади та зоопарки слугують не просто місцем для відпочинку, а генетичними резервуарами планети, без яких людство вже втратило б сотні унікальних видів флори та фауни.

ВІДКРИТИЙ МІКРОФОН

Користуючись схемою 35, розкажіть про різноманіття тварин України.

Фауна України налічує десятки тисяч видів тварин, серед яких найбільшу групу становлять комахи — близько 25 000 видів, що включають запилювачів, хижаків, рослиноїдних і паразитів. Хребетні тварини представлені понад 200 видами риб у морських і прісних водоймах, 20 видами амфібій (серед яких 5 видів є червонокнижними), приблизно 20–23 видами плазунів, 458 видами птахів та понад 130 видами ссавців. Основу теріофауни складають гризуни (56 видів), кажани (26 видів) та хижаки (22 види). Молюски нашої фауни населяють морські, прісноводні та наземні біотопи.

ЗАВДАННЯ

Запропонуйте текст для екскурсій у ботанічний сад і зоопарк, у змісті якого має бути інформація про різноманіття рослин і тварин України та світу й необхідність збереження цього різноманіття. Поясніть у цьому тексті, яку роль відіграють ботанічні сади й зоопарки в процесі збереження видового різноманіття рослин і тварин.

Текст екскурсії:

«Вітаємо на нашій екскурсії, присвяченій дивовижному біорізноманіттю Землі! У світі описано понад 250 000 видів квіткових рослин і понад 2 мільйони видів тварин, а наша рідна Україна є домом для 16 000 видів рослин і десятків тисяч видів тварин — від степових трав і карпатських лісів до мешканців чорноморських глибин. Проте через вирубування лісів, зміну клімату та забруднення тисячі видів опинилися під загрозою повного зникнення, що руйнує природний баланс і позбавляє людство чистої води, повітря та ліків.

Ботанічні сади та зоопарки сьогодні виконують життєво важливу місію — збереження видового різноманіття ex situ, тобто поза межами їхнього природного середовища. Вони формують живі генетичні банки рідкісних видів, успішно розмножують зникаючі рослини й тварин у штучних умовах і згодом повертають їх у дику природу. Дбайливе ставлення до кожного організму — це запорука стабільного майбутнього всієї біосфери».

ВІДКРИТИЙ МІКРОФОН

Користуючись схемою 36 і додатковою інформацією, розкажіть про основні типи екосистем світу й необхідність екосистемного біорізноманіття.

Усі природні комплекси планети поділяються на три великі групи: наземні, прісноводні та морські. На суходолі виділяють тундру, хвойні ліси (тайгу), листопадні ліси, степи, савани, тропічні дощові та листопадні ліси, а також пустелі. Водні системи охоплюють прісні водойми (річки, озера, струмки, болота, джерела й водосховища) та морські біотопи (відкритий океан, шельфові води, коралові рифи і прибережні зони). Збереження екосистемного біорізноманіття необхідне тому, що кожен тип угруповання підтримує глобальні біогеохімічні цикли, регулює світовий клімат і забезпечує середовище існування для мільйонів спеціалізованих видів.

Користуючись схемою 37 і додатковою інформацією, розкажіть про значення екосистемного різноманіття нашої планети.

Екосистемне різноманіття є основою життя на Землі, оскільки воно формує різноманітні ландшафти й підтримує генетичне та видове багатство біосфери. Саме воно забезпечує колообіг речовин, інформації та енергії, утримує глобальну екологічну рівновагу і виступає рушієм еволюції, створюючи умови для виникнення нових адаптацій. Чим багатші й різноманітніші екосистеми, тим вони стійкіші до змін довкілля завдяки здатності до саморегуляції та самовідновлення. Для людей ці комплекси слугують джерелом прісної води, чистого повітря, родючих ґрунтів, їжі, деревини та лікарських ресурсів.

ПОШУК, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ТА КРИТИЧНИЙ АНАЛІЗ ІНФОРМАЦІЇ

Пошук, систематизація та критичний аналіз інформації щодо охорони та збереження біорізноманіття в Україні й світі.

Міжнародна система охорони довкілля базується на глобальних угодах: Конвенції про біологічне різноманіття, Рамсарській конвенції про водно-болотні угіддя, Боннській та Бернській конвенціях, а також Червоному списку Міжнародного союзу охорони природи (МСОП).

В Україні збереження біорізноманіття регулюється законами про охорону навколишнього середовища, веденням Червоної книги (рідкісні й зникаючі види) та Зеленої книги (рідкісні рослинні угруповання), а також створенням природно-заповідного фонду, куди входять біосферні заповідники (Асканія-Нова, Чорноморський, Карпатський), національні природні парки і заказники. Наша держава також інтегрується до європейської природоохоронної Смарагдової мережі (Emerald Network).

Критичний аналіз показує, що основними загрозами залишаються воєнні дії та руйнування біотопів, розорювання залишків степів, вирубування лісів і забруднення водних об’єктів. Створення природоохоронних зон без реального контролю та екологічних коридорів є недостатнім, тому збереження біорізноманіття потребує суворого покарання за браконьєрство, відновлення пошкоджених війною екосистем та активного залучення громадськості до екологічного моніторингу.

РОБОТА В ГРУПІ

Як біорізноманіття пов’язане зі стійкістю та саморегуляцією екосистем?

Чим більша кількість видів утворює екосистему, тим більше в ній виникає взаємозв’язків і розгалужених ланцюгів живлення. Якщо через зміну умов або хворобу чисельність одного виду падає, інший вид із подібною роллю перебирає його функцію на себе. Завдяки цій взаємозамінності система самостійно регулює свою чисельність і зберігає стійкість.

Чому необхідно зберігати біорізноманіття?

Різноманітні природні угруповання підтримують колообіг речовин, очищують воду та повітря, регулюють глобальний клімат і захищають ґрунти від руйнування. Крім того, дика природа є джерелом їжі, ліків, будівельних матеріалів і генетичного фонду для виведення нових культур. Знищення хоча б кількох ланок ланцюга порушує баланс усієї біосфери.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Запропонуйте власну низку заходів, які сприятимуть збереженню різноманіття видів і різноманіття екосистем вашої місцевості.

1. Створювати нові заповідні ділянки, мікрозаказники та паркові зони для збереження природних біотопів (балок, схилів, прибережних смуг).
2. Заборонити спалювання сухостою, очерету та опалого листя, у яких гинуть комахи, дрібні звірі й пташині гнізда.
3. Регулярно розчищати русла малих річок, лісосмуги та балки від стихійних сміттєзвалищ.
4. Висаджувати місцеві види дерев і чагарників замість агресивних рослин-чужинців.
5. Обмежувати вирубування старих дуплистих дерев, які слугують домівкою для сов, кажанів і корисних комах.

2. Наведіть приклади тих екосистем, які існують саме у вашій місцевості. Які види рослин у них ростуть і які види тварин мешкають? За допомогою яких методів можна вивчати їхнє різноманіття?

У нашій місцевості основними є екосистеми мішаного лісу, заплавної луки та прісної водойми (річки й ставка).

У лісі переважають дуб звичайний, липа серцелиста, клен, ліщина та щитник чоловічий, а серед тварин трапляються вивірка звичайна, їжак білочеревий, дятли, синиці та вуж звичайний. На луках ростуть тимофіївка лучна, конюшина, деревій і хвощ польовий; тут мешкають ящірка прудка, джмелі, коники й миші полівки. У водоймі поширені ряска, очерет і кушир, а з тварин — річковий окунь, карась, жаба озерна та болотяна черепаха.

Вивчати їхнє біорізноманіття можна за допомогою методу візуальних спостережень, прокладання облікових маршрутів, фотофіксації видів за допомогою смартфона та програми iNaturalist, а також взяттям проб води й ґрунту для розгляду мікроорганізмів під мікроскопом.

3. Дізнайтеся, які рослини називають ендеміками, які ендемічні види квіткових рослин є в Україні, скільки з них занесені до Червоної книги України. Доведіть, що різноманіття квіткових рослин є важливим для збереження екосистемного різноманіття.

⚠️

Ендеміками називають види живих істот, які мають обмежений ареал і в природі ростуть лише в певному географічному регіоні планети. В Україні ендемічними квітковими рослинами є деревій голий, волошка донецька, дзвіночки карпатські та шафран кримський. Загалом у вітчизняній флорі виділяють понад 400 видів ендемічних і субендемічних рослин, і більше ніж 200 із них занесені до Червоної книги України через ризик зникнення їхніх оселищ.

Квіткові рослини є основою більшості наземних екосистем, бо саме вони продукують кисень і утворюють більшу частину первинної органічної біомаси. Вони формують ярусність лісів, затінок, мікроклімат і дають корм для тисяч комах-запилювачів, птахів і травоїдних тварин. Якщо збідніє різноманіття квіткових рослин, услід за ними зникнуть залежні види комах і тварин, а вся екосистема втратить свою структуру.