51
VALOAREA VALOAREA BIODIVERSITĂŢII BIODIVERSITĂŢII

Biodiversitatea Genetica

Embed Size (px)

DESCRIPTION

curs

Citation preview

Page 1: Biodiversitatea Genetica

VALOAREA VALOAREA BIODIVERSITĂŢIIBIODIVERSITĂŢII

Page 2: Biodiversitatea Genetica

22

Biodiversitatea are 4 categorii de valoare:

Valoare de folosinţăValoare de folosinţă Valoare ecologicăValoare ecologică Valoare de opţiune viitoareValoare de opţiune viitoare Valoarea intrinsecăValoarea intrinsecă

Page 3: Biodiversitatea Genetica

33

a. a. Valoare de folosinţăValoare de folosinţă

RResursele biologice constituie materii prime:esursele biologice constituie materii prime:

pentru diverse procese pentru diverse procese de producţie artizanală de producţie artizanală sau industrială sau industrială ((valoare de producţievaloare de producţie) ) pentru activităţi comerciale (pentru activităţi comerciale (valoare de piaţăvaloare de piaţă), ),

pentru consum în stare proaspătă sau pentru consum în stare proaspătă sau conservată (conservată (valoare de consumaţievaloare de consumaţie sau sau valoare directăvaloare directă))

pentru particularităţi specifice peisajului şi pentru particularităţi specifice peisajului şi însuşiri benefice pentru comunitatea umană însuşiri benefice pentru comunitatea umană ((valoare recreativăvaloare recreativă))

reprezintă obiectul unor cercetări (mai reprezintă obiectul unor cercetări (mai cu seamă în domeniul biotehnologiilor) cu seamă în domeniul biotehnologiilor) ((valoare de cercetarevaloare de cercetare))

reprezintă acţiuni de instruire şi educaţie a populaţiei reprezintă acţiuni de instruire şi educaţie a populaţiei ((valoare cognitivăvaloare cognitivă))

Page 4: Biodiversitatea Genetica

44

a. a. Valoare de folosinţăValoare de folosinţă

RResursele biologice constituie materii prime:esursele biologice constituie materii prime:

pentru diverse procese pentru diverse procese de producţie artizanală de producţie artizanală sau industrială sau industrială ((valoare de producţievaloare de producţie) )

pentru activităţi comerciale (pentru activităţi comerciale (valoare de piaţăvaloare de piaţă), ),

pentru consum în stare proaspătă sau pentru consum în stare proaspătă sau conservată (conservată (valoare de consumaţievaloare de consumaţie sau sau valoare directăvaloare directă))

pentru particularităţi specifice peisajului şi pentru particularităţi specifice peisajului şi însuşiri benefice pentru comunitatea umană însuşiri benefice pentru comunitatea umană ((valoare recreativăvaloare recreativă))

reprezintă obiectul unor cercetări (mai reprezintă obiectul unor cercetări (mai cu seamă în domeniul biotehnologiilor) cu seamă în domeniul biotehnologiilor) ((valoare de cercetarevaloare de cercetare))

reprezintă acţiuni de instruire şi educaţie a populaţiei reprezintă acţiuni de instruire şi educaţie a populaţiei ((valoare cognitivăvaloare cognitivă))

Page 5: Biodiversitatea Genetica

55

b. b. Valoare ecologicăValoare ecologică

valoarea de protecţie şi de reglaj a valoarea de protecţie şi de reglaj a întregii noastre ambianţe naturale ori întregii noastre ambianţe naturale ori seminaturale, seminaturale,

constituie un enorm beneficiu cu urmări constituie un enorm beneficiu cu urmări directe sau indirecte în toate sferele directe sau indirecte în toate sferele activităţii noastre (sănătate, artă, cultură, activităţii noastre (sănătate, artă, cultură, producţie etc.)producţie etc.)

Page 6: Biodiversitatea Genetica

66

c. c. Valoare de opţiune viitoareValoare de opţiune viitoare

((valoare de moştenirevaloare de moştenire), ), reprezintă zestrea pe care suntem dispuşi reprezintă zestrea pe care suntem dispuşi

sau obligaţi să o lăsăm generaţiilor viitoaresau obligaţi să o lăsăm generaţiilor viitoare

Page 7: Biodiversitatea Genetica

77

d. d. Valoarea intrinsecă Valoarea intrinsecă

valoarea de existenţăvaloarea de existenţă reprezintă un drept al fiecărei fiinţe vii (taxon reprezintă un drept al fiecărei fiinţe vii (taxon

idiobiologic sau cenologic) la:idiobiologic sau cenologic) la:• perpetuare în timp, perpetuare în timp, • evoluţie, evoluţie, • diversificare prin procese naturale diversificare prin procese naturale

noi, oamenii, nu avem dreptul moral să-l noi, oamenii, nu avem dreptul moral să-l ignorăm.ignorăm.

Page 8: Biodiversitatea Genetica

88

Sisteme de clasificare a habitatelorSisteme de clasificare a habitatelor

Page 9: Biodiversitatea Genetica

99

Page 10: Biodiversitatea Genetica

1010

Principalele sisteme de clasificare a Principalele sisteme de clasificare a habitatelorhabitatelor

Page 11: Biodiversitatea Genetica

1111

CORINE biotopes habitatsCORINE biotopes habitats

Page 12: Biodiversitatea Genetica

1212

Palearctic HabitatPalearctic Habitat

Page 13: Biodiversitatea Genetica

1313

EUNISEUNIS

Page 14: Biodiversitatea Genetica

1414

Natura 2000Natura 2000

Page 15: Biodiversitatea Genetica

1515

EMERALDEMERALD

Page 16: Biodiversitatea Genetica

1616

Direcţii de acţiuneDirecţii de acţiune::

1.1. Identificarea elementelor constitutive ale Identificarea elementelor constitutive ale diversităţii biologice, importante pentru diversităţii biologice, importante pentru conservarea ori pentru utilizarea lor durabilă. conservarea ori pentru utilizarea lor durabilă.

Studiile de biodiversitate nu se mai pot rezuma la Studiile de biodiversitate nu se mai pot rezuma la prezentarea unor liste de specii, ci este necesarăprezentarea unor liste de specii, ci este necesară:: cunoaşterea variabilităţii în interiorul populaţiilor, cunoaşterea variabilităţii în interiorul populaţiilor, estimarea efectivelor fiecărei populaţii, estimarea efectivelor fiecărei populaţii, identificarea tipurilor de ecosisteme care le asigură identificarea tipurilor de ecosisteme care le asigură

conservarea în complexitatea diversităţii lor, conservarea în complexitatea diversităţii lor, cunoacunoaşterea acelor specii ori comunităţi care pot fi şterea acelor specii ori comunităţi care pot fi

exploatate şi care este gradul permis al acestor exploatări;exploatate şi care este gradul permis al acestor exploatări;

Page 17: Biodiversitatea Genetica

1717

Direcţii de acţiuneDirecţii de acţiune::

2.2. Supravegherea. Aceasta se face prin:Supravegherea. Aceasta se face prin: prelevarea de eşantioane şi prin alte tehnici, a prelevarea de eşantioane şi prin alte tehnici, a

elementelor constitutive ale diversităţii biologice elementelor constitutive ale diversităţii biologice identificate identificate

acordarea unei atenţii speciale acelora care trebuie acordarea unei atenţii speciale acelora care trebuie de urgenţă să facă obiectul unor măsuri de de urgenţă să facă obiectul unor măsuri de conservare, precum şi a celor care oferă cele mai conservare, precum şi a celor care oferă cele mai mari posibilităţi în materie de utilizare durabilă. mari posibilităţi în materie de utilizare durabilă.

acest obiectiv depăşeşte sfera strictă a biologului, el acest obiectiv depăşeşte sfera strictă a biologului, el necesitând sprijinul adus de etnolog, agronom, necesitând sprijinul adus de etnolog, agronom, zootehnician, farmacist, biochimist, economist, zootehnician, farmacist, biochimist, economist, sociolog, jurist.sociolog, jurist.

Page 18: Biodiversitatea Genetica

1818

Direcţii de acţiuneDirecţii de acţiune::

33 Identificarea proceselor şi categoriilor de Identificarea proceselor şi categoriilor de activităţi care au (sau riscă a avea) o activităţi care au (sau riscă a avea) o influenţă sensibil defavorabilă asupra influenţă sensibil defavorabilă asupra conservării şi utilizării durabile a conservării şi utilizării durabile a diversităţii biologice, precum şi diversităţii biologice, precum şi supravegherea efectelor lor prin prelevări supravegherea efectelor lor prin prelevări de eşantioane şi prin alte tehnici. de eşantioane şi prin alte tehnici.

Page 19: Biodiversitatea Genetica

1919

Direcţii de acţiuneDirecţii de acţiune::

4.4. Conservarea şi structurarea, cu ajutorul Conservarea şi structurarea, cu ajutorul unui sistem, a datelor rezultate din unui sistem, a datelor rezultate din activităţile deactivităţile de identificare şi de identificare şi de supraveghere întreprinsesupraveghere întreprinse în bănci de în bănci de date unitare şi centralizate.date unitare şi centralizate.

Page 20: Biodiversitatea Genetica

2020

Tipuri de biodiversitateTipuri de biodiversitate

Biodiversitatea este abordată Biodiversitatea este abordată la cele trei mari niveluri de la cele trei mari niveluri de organizare ale materiei vii, organizare ale materiei vii, fiecare utilizând metode de fiecare utilizând metode de cercetare şi evaluare cercetare şi evaluare specifice (abordare specifice (abordare sistemică), la care se adaugă sistemică), la care se adaugă un al patrulea tip, impus de un al patrulea tip, impus de existenţa Omului:existenţa Omului:

Page 21: Biodiversitatea Genetica

2121

geneticăgenetică specificăspecifică ecologicăecologică culturalăculturală

Page 22: Biodiversitatea Genetica

2222

Biodiversitate geneticăBiodiversitate genetică

Este biodiversitatea intraspecifică Este biodiversitatea intraspecifică Reprezintă variabilitatea Reprezintă variabilitatea

genotipurilor şi genofondului din genotipurilor şi genofondului din interiorul populaţiilor unei specii, interiorul populaţiilor unei specii, pe întregul său areal de pe întregul său areal de răspândirerăspândire

Page 23: Biodiversitatea Genetica

2323

Page 24: Biodiversitatea Genetica

2424

Biodiversitate specificăBiodiversitate specifică InterspecificăInterspecifică cuprinde totalitatea cuprinde totalitatea

speciilor aflate într-un speciilor aflate într-un anumit biotop, o anumit biotop, o anumită regiune, ţară anumită regiune, ţară etc., privite sub etc., privite sub aspectul:aspectul:

importanţei biogeografice, importanţei biogeografice, efectivelor populaţiilor efectivelor populaţiilor suprafeţelor ocupate de suprafeţelor ocupate de

acesteaacestea

Page 25: Biodiversitatea Genetica

2525

Page 26: Biodiversitatea Genetica

2626

Page 27: Biodiversitatea Genetica

2727

Page 28: Biodiversitatea Genetica

2828

Page 29: Biodiversitatea Genetica

2929

Biodiversitate ecologicăBiodiversitate ecologică

biodiversitatea ecosistemelor priveşte:biodiversitatea ecosistemelor priveşte: mozaicul realizat de diversele comunităţi de mozaicul realizat de diversele comunităţi de

organisme, integrate într-un anumit biotop, organisme, integrate într-un anumit biotop, complexul de relaţii funcţionale care complexul de relaţii funcţionale care

guvernează ecosistemele prezente. guvernează ecosistemele prezente.

Page 30: Biodiversitatea Genetica

3030

Page 31: Biodiversitatea Genetica

3131

Biodiversitate culturalăBiodiversitate culturală

Nu se poate exclude din relaţia biodiversitate-Nu se poate exclude din relaţia biodiversitate-conservare, Omul, cu toate tradiţiile sale ce vizează conservare, Omul, cu toate tradiţiile sale ce vizează lumea vie. lumea vie.

El reuneşte toate practicile, tradiţiile şi creaţile umane, El reuneşte toate practicile, tradiţiile şi creaţile umane, care au ca obiect ori ca bază de inspiraţie componente care au ca obiect ori ca bază de inspiraţie componente ale viului, în toată complexitatea sa. ale viului, în toată complexitatea sa.

Prin aceste practici şi tradiţii omul a reuşit să creeze Prin aceste practici şi tradiţii omul a reuşit să creeze biodiversitate (specii hibride, varietăţi, soiuri şi rase) ori biodiversitate (specii hibride, varietăţi, soiuri şi rase) ori să conserve anumite fragmente din ecosistemele să conserve anumite fragmente din ecosistemele apropiate sufletului unei anumite comunităţi umane şi apropiate sufletului unei anumite comunităţi umane şi într-o anumită perioadă a dezvoltării societăţii.într-o anumită perioadă a dezvoltării societăţii.

Page 32: Biodiversitatea Genetica

3232

I. Biodiversitatea genetică I. Biodiversitatea genetică (intraspecifică)(intraspecifică)

priveşte variabilitatea existentă în interiorul priveşte variabilitatea existentă în interiorul populaţiilor unei specii, evaluare realizată populaţiilor unei specii, evaluare realizată prin metodele taxonomiei ori ale geneticii prin metodele taxonomiei ori ale geneticii clasice, geneticii moleculare sau clasice, geneticii moleculare sau biochimieibiochimiei

rezultatele obţinute au fost folosite practic rezultatele obţinute au fost folosite practic în conservare, în biotehnologii sau în alte în conservare, în biotehnologii sau în alte sectoare ale vieţii socio-economicesectoare ale vieţii socio-economice

Page 33: Biodiversitatea Genetica

3333

izolarea populaţiilor reprezintă un factor izolarea populaţiilor reprezintă un factor important în procesul de speciaţie, fie că este important în procesul de speciaţie, fie că este vorba de izolare geografică, ecologică sau vorba de izolare geografică, ecologică sau etologică. etologică.

Pe baze fenotipice, taxonomiştii au descris o Pe baze fenotipice, taxonomiştii au descris o serie de subspecii, varietăţi sau forme în cadrul serie de subspecii, varietăţi sau forme în cadrul uneia şi aceleiaşi specii, infrataxoni care uneia şi aceleiaşi specii, infrataxoni care reprezintă modificări ale materialului genetic din reprezintă modificări ale materialului genetic din genofondul uneia sau alteia dintre populaţii. genofondul uneia sau alteia dintre populaţii.

Page 34: Biodiversitatea Genetica

3434

De exemplu, diferenţierea populaţiilor de De exemplu, diferenţierea populaţiilor de broască ţestoasă uriaşă (broască ţestoasă uriaşă (Geochelone Geochelone elephantopus, elephantopus, synsyn. Testudo elephantopus. Testudo elephantopus) ) din arhipelagul Galapagos. din arhipelagul Galapagos.

Page 35: Biodiversitatea Genetica

3535

Fiecare insulă din arhipelag deţine o populaţie Fiecare insulă din arhipelag deţine o populaţie caracteristică, descrisă de taxonomişti ca o caracteristică, descrisă de taxonomişti ca o subspecie aparte. subspecie aparte.

Presiunea antropică a dus la dispariţia a 2 din Presiunea antropică a dus la dispariţia a 2 din cele 14 subspecii descrise, iar alte 2 sunt cele 14 subspecii descrise, iar alte 2 sunt aproape dispărute. aproape dispărute.

Parcul Naţional constituit în acest arhipelag şi Parcul Naţional constituit în acest arhipelag şi Staţiunea de Cercetări „Ch. Darwin” fac eforturi Staţiunea de Cercetări „Ch. Darwin” fac eforturi pentru refacerea acestor subspeciipentru refacerea acestor subspecii

Page 36: Biodiversitatea Genetica

3636

Gena pentru glutamat-oxaloacetat-Gena pentru glutamat-oxaloacetat-transaminază (GOT) cuprinde trei transaminază (GOT) cuprinde trei alele (a,b,c)alele (a,b,c)

acestea sunt distribuite diferit în acestea sunt distribuite diferit în popuaţiile diverselor specii: popuaţiile diverselor specii: la gramineul la gramineul Gastridium ventricosumGastridium ventricosum

din SV Marii Britanii, fiecare populaţie din SV Marii Britanii, fiecare populaţie conţine numai una din cele trei alele, conţine numai una din cele trei alele,

la la Agrostis curtisiiAgrostis curtisii, din aceeaşi zonă , din aceeaşi zonă geografică, fiecare populaţie conţine geografică, fiecare populaţie conţine toate cele trei alele.toate cele trei alele.

Page 37: Biodiversitatea Genetica

3737

Gastridium ventricosumGastridium ventricosumAgrostis curtisiiAgrostis curtisii

Concluzia conservativă va fi că în cazul primei specii sunt necesare minimum trei populaţii pentru a asigura perenitatea alelelor responsabile pentru această enzimă, pe când în al doilea caz este suficientă o singură populaţie.

Page 38: Biodiversitatea Genetica

3838

Studiindu-se distanţa genetică (pe baza Studiindu-se distanţa genetică (pe baza secvenţelor de nucleotide din ADN secvenţelor de nucleotide din ADN mitocondrial) a populaţiilor de urs brun mitocondrial) a populaţiilor de urs brun ((Ursus arctosUrsus arctos) din Europa, s-au identificat ) din Europa, s-au identificat trei grupe (clustere) în dendrograma trei grupe (clustere) în dendrograma realizată: realizată:

Page 39: Biodiversitatea Genetica

3939

Ursus arctos

România

Pirinei

Spania

Laponia

Rusia

Abruzzi

Slovenia, Croaţia

Page 40: Biodiversitatea Genetica

4040

În strategia de conservare, cunoscându-se În strategia de conservare, cunoscându-se acest fapt şi presupunând că există o acest fapt şi presupunând că există o strânsă corespondenţă între gradul de strânsă corespondenţă între gradul de heterozigoţie şi succesul reproductiv, se heterozigoţie şi succesul reproductiv, se vor folosi doar indivizi din populaţiile vor folosi doar indivizi din populaţiile apropiate genetic, chiar dacă morfologic apropiate genetic, chiar dacă morfologic urşii sunt asemănători. urşii sunt asemănători.

Distanţa genetică mare va împiedica Distanţa genetică mare va împiedica succesul recolonizărilor, respectiv al succesul recolonizărilor, respectiv al reproducerii între indivizi aparţinând unor reproducerii între indivizi aparţinând unor populaţii diferite. populaţii diferite.

Page 41: Biodiversitatea Genetica

4141

De-a lungul timpului, cel mai adesea prin De-a lungul timpului, cel mai adesea prin metode empirice, comunităţile umane au metode empirice, comunităţile umane au obţinut un număr impresionant de soiuri obţinut un număr impresionant de soiuri tradiţionale sau locale (cca 4000 soiuri de tradiţionale sau locale (cca 4000 soiuri de cartof, cca 3000 soiuri de mere, cca 2000 cartof, cca 3000 soiuri de mere, cca 2000 soiuri de orez etc.). soiuri de orez etc.).

Page 42: Biodiversitatea Genetica

4242

Tot prin studii privitoare la variabilitatea Tot prin studii privitoare la variabilitatea intraspecifică s-au stabilit şi intraspecifică s-au stabilit şi centrele geneticecentrele genetice ale speciilor cultivate, aspect important pentru ale speciilor cultivate, aspect important pentru cercetările de ameliorare. cercetările de ameliorare.

S-au conturat 10 mari centre din care provin S-au conturat 10 mari centre din care provin principalele plante de cultură, regiuni care principalele plante de cultură, regiuni care adăpostesc cea mai mare variabilitate genetică adăpostesc cea mai mare variabilitate genetică a speciilor spontane parentale. a speciilor spontane parentale.

Se impune conservarea importantelor rezerve Se impune conservarea importantelor rezerve de germoplasmă păstrate în astfel de populaţii.de germoplasmă păstrate în astfel de populaţii.

Page 43: Biodiversitatea Genetica

4343

Studiile clasice de genetică urmăresc Studiile clasice de genetică urmăresc evidenţierea numărului de cromozomi. evidenţierea numărului de cromozomi. Astfel, s-a observat existenţa unor serii Astfel, s-a observat existenţa unor serii poliploide complete la păiuş:poliploide complete la păiuş:

Page 44: Biodiversitatea Genetica

4444

genul genul FestucaFestuca are are specii diploide (2n=14 specii diploide (2n=14 cromozomi) – cromozomi) –

Festuca pratensisFestuca pratensis

Page 45: Biodiversitatea Genetica

4545

tetraploide (4n=28) – tetraploide (4n=28) – Festuca pallensFestuca pallens

Page 46: Biodiversitatea Genetica

4646

hexa şi octoploide (6n=42, hexa şi octoploide (6n=42, respectiv 8n=56) respectiv 8n=56)

Festuca rubraFestuca rubra

Page 47: Biodiversitatea Genetica

4747

decaploide (10n=70 decaploide (10n=70 cromozomi) – cromozomi) –

Festuca ovinaFestuca ovina

Page 48: Biodiversitatea Genetica

4848

Tot prin studii clasice de genetică se Tot prin studii clasice de genetică se demonstrează manifestarea aneuploidiei, demonstrează manifestarea aneuploidiei, cu variantele cunoscute: trisomie, cu variantele cunoscute: trisomie, monosomie, nulisomiemonosomie, nulisomie

Page 49: Biodiversitatea Genetica

4949

Aneuploid – are număr de cromozomi Aneuploid – are număr de cromozomi diferit faţă de cel normaldiferit faţă de cel normal trisomie – anomalie datorată prezenţei unui trisomie – anomalie datorată prezenţei unui

cromozom suplimentar (2n+1)cromozom suplimentar (2n+1) monosomie – anomalie datorată lipsei unui monosomie – anomalie datorată lipsei unui

cromozom (2n-1)cromozom (2n-1) nulisomie – anomalie datorată lipsei unei nulisomie – anomalie datorată lipsei unei

perechi de cromozomi (2n-2)perechi de cromozomi (2n-2)

Page 50: Biodiversitatea Genetica

5050

Cardamine pratensisCardamine pratensis prezintă populaţii prezintă populaţii diploide în pădurile de foioase (2n=16), diploide în pădurile de foioase (2n=16), pentaploide în rogozişuri (5n=40) şi de tip pentaploide în rogozişuri (5n=40) şi de tip nulisonic (4n=30) în pajiştile mezofilenulisonic (4n=30) în pajiştile mezofile

Page 51: Biodiversitatea Genetica

5151

Metodele moderne de genetică experimentală Metodele moderne de genetică experimentală apreciază diversitatea genetică prin calcularea apreciază diversitatea genetică prin calcularea unor indici, cum ar fi: varianţa, procentul de unor indici, cum ar fi: varianţa, procentul de heterozigoţie, procentul de gene variabile în heterozigoţie, procentul de gene variabile în populaţie, numărul mediu de alele per genă, populaţie, numărul mediu de alele per genă, distanţa genetică etc. distanţa genetică etc.

Asemenea cercetări, utilizate în farmacologie, Asemenea cercetări, utilizate în farmacologie, medicină, criminologie, filogeografie etc., sunt medicină, criminologie, filogeografie etc., sunt foarte costisitoare, fiind folosite mai ales pentru foarte costisitoare, fiind folosite mai ales pentru identificarea sau obţinerea de OGM-uri identificarea sau obţinerea de OGM-uri (organisme transformate genetic)(organisme transformate genetic)