Взламывая биологию

Биоразнообразие – это множество животных, растений и других форм жизни на определенной территории или во всей биосфере Земли, включая разнообразие внутри вида, между видами и разнообразие экосистем.

Термин «биоразнообразие» ввел американский биолог Эдвард О. Уилсон в 1980-х гг. Концепция широко распространилась за пределы научного сообщества, поскольку в мире росло беспокойство о будущем биосферы Земли. Говоря общо, биоразнообразием следует считать общее число видов и подвидов организмов. (Подвиды – это генетически отличные популяции организмов, которые не сформировали достаточно уникальных признаков, чтобы считаться полноценным видом.) На данный момент описано около 1,9 млн форм жизни на нашей планете, в том числе более 1 млн насекомых, около 310 000 растений и 65 000 позвоночных. Млекопитающие составляют относительно небольшую долю – менее 5500 видов. Многие организмы еще предстоит открыть, и, хотя результаты подсчетов разнятся, общее количество видов на Земле оценивают в 8 млн. Наибольшее их количество проживает в девственных тропических лесах, тропических коралловых рифах и в Капской области в Южной Африке. Биоразнообразие всегда подвергалось воздействию природных (неантропогенных) факторов, в том числе изменениям климата, колебаниям уровня моря и даже столкновениям с астероидами, которые приводили к массовым вымираниям. Имеются данные, что деятельность человека – разрушение среды обитания, слишком интенсивное использование природных ресурсов для производтва продуктов питания, изменение климата, загрязнение окружающей среды и воздействие инвазивных видов – ведет к пиковому массовому вымиранию со времен динозавров.

Хотя тропические леса покрывают менее 2 % поверхности Земли, они являются домом примерно для половины всех известных видов живых организмов.

Биоразнообразие коралловых рифов невероятно, и оно находится под угрозой из-за повышения температуры воды. Здесь обитают более четверти океанических видов.

Домены

Линней разделил живых существ на два царства – растения и животные. Сегодня верхний уровень в классификации организмов – это домен, или надцарство. Большинство ученых согласны в том, что существует три домена, хотя некоторые склоняются к пяти.

Исторически различали пять царств всего живого: бактерии, вирусы, грибы, растения и животные. Американский микробиолог Карл Вёзе ввел понятие надцарства, или домена. В 1977 г. он обнаружил, что прокариоты (одноклеточные организмы без органелл) делятся на две группы: прокариоты, живущие при высоких температурах или выделяющие метан, имеют уникальные генетические признаки, отличающие их от бактерий и эукариотов. Так Вёзе открыл совершенно новую разновидность живых организмов – археи.

Упрощенная классификация Карла Вёзе с тремя доменами. Животные представлены всего одной из десятка родословных.

ЭКСТРЕМОФИЛЫ

В 1970-х гг. ученые стали находить организмы в средах, которые ранее считались враждебными. Большинство из них – это микроорганизмы, в частности бактерии, но встречаются также черви, насекомые и ракообразные. К числу экстремофилов относятся ацидофилы, процветающие в кислых средах, с pH = 3 или ниже (жидкостью с таким уровнем кислотности можно ожечь кожу). Гидротермофилы живут в воде с температурой выше 80 °C, рядом с гидротермальными выходами на дне океана. Другие встречаются глубоко под землей, под ледниками, в экстремально щелочных средах или у кипящих гейзеров.

Археи, бактерии и эукариоты