Classificação, biodiversidade e conservação

Uma espécie 物种 pode ser definida de mais de uma forma:

• o conceito biológico de espécie — um grupo cujos membros podem se reproduzir produzindo descendentes férteis.
• o conceito morfológico de espécie — um grupo cujos membros parecem semelhantes.
• o conceito ecológico de espécie — um grupo que ocupa o mesmo papel em seu ambiente.

*Coleção de insetos de museu: a classificação agrupa organismos por características compartilhadas

Os três domínios

Os maiores grupos em classificação 分类 são três domínios 域:

• Arqueia 古菌 e Bactéria 细菌 — ambos são procariotos 原核生物 (sem núcleo). Parecem semelhantes, mas diferem em seus lipídios de membrana, RNA ribossômico e composição de suas paredes celulares 细胞壁.
• Eucaria 真核生物 — todos os organismos cujas células possuem núcleo.

A hierarquia taxonômica

Dentro do domínio Eucaria, os organismos são organizados em uma hierarquia taxonômica 分类层级 — um conjunto de grupos cada vez menores: reino 界, filo 门, classe 纲, ordem 目, família 科, gênero 属 e espécie.

*Cada nível da hierarquia taxonômica é um grupo menor e mais intimamente relacionado, culminando em uma única espécie

Os Eucaria são divididos em quatro reinos:

• Protista 原生生物界 — predominantemente unicelulares (como Amoeba).
• Fungi 真菌界 — alimentam-se absorvendo nutrientes; possuem paredes celulares de quitina.
• Plantae 植物界 — produzem seu próprio alimento através da fotossíntese.
• Animalia 动物界 — alimentam-se de outros organismos.

*Os três domínios: Arqueia e Bactéria são procariotas; os Eucaria se dividem em quatro reinos

Vírus não são incluídos nesses grupos. São classificados pelo tipo de ácido nucleico 核酸 que contêm (DNA ou RNA) e se este é fita simples 单链 ou fita dupla 双链.

Um ecossistema 生态系统 inclui todos os seres vivos de uma região junto com seu entorno não vivo. Um nicho 生态位 é o papel e lugar particular de uma espécie dentro dele.

Um recife de coral é uma boa imagem de alta biodiversidade — muitos corais, peixes e outras espécies vivendo juntos:

*Um recife de coral é um dos habitats mais biodiversos da Terra: muitas espécies de coral e peixes compartilham uma pequena área

Biodiversidade 生物多样性 pode ser medida em três níveis:

• o número e a gama de ecossistemas e habitats 栖息地 diferentes.
• o número de espécies e sua abundância 丰度 relativa (o quão comum é cada uma).
• a variação genética dentro de cada espécie.

*A biodiversidade é medida em três níveis: a gama de ecossistemas, o número de espécies e a variação genética dentro de uma espécie

Amostragem de uma área

Não é possível contar cada organismo, portanto realizam-se amostragens. Amostragem aleatória 随机取样 (escolha de posições por acaso) evita viés e fornece uma visão justa. Métodos úteis incluem:

• quadrantes 样方 — moldes quadrados colocados para contar ou estimar as espécies em seu interior.
• transecões 样带 — contagem ao longo de uma linha atravessando a área (uma transecão linear registra o que toca a linha; uma transecão em cinto conta dentro de uma faixa).
• marcar-soltar-recapturar 标志重捕法 — para animais móveis: capture, marque e solte alguns, depois veja mais tarde qual fração de uma nova captura é marcada (o índice de Lincoln).

*Quadrantes e transecões amostram plantas fixas; marcar-lançar-recaptura estima números de animais móveis

Para associar a distribuição de uma espécie a fatores bióticos 生物因素 (vivos) ou fatores abióticos 非生物因素 (não vivos), pode-se usar a correlação de Spearman ou Pearson. Para medir a diversidade de uma área como um único número, usa-se o índice de diversidade de Simpson 辛普森多样性指数: quanto maior o valor, mais diversa e geralmente mais estável é a área.

Exemplo resolvido. 60 caracóis são capturados, marcados e liberados. Mais tarde, 80 caracóis são capturados, dos quais 15 estão marcados. Estime a população. O índice de Lincoln assume que os animais marcados foram misturados uniformemente, então a fração marcada na segunda amostra iguala a fração marcada em toda a população:

Assim, há cerca de 320 caracóis. A estimativa é tão boa quanto suas premissas, portanto enuncie-as: sem nascimentos, mortes ou migração entre as duas capturas; as marcas não se desbotam nem facilitam a detecção do animal por predadores; e tempo suficiente é dado para a mistura. Se uma premissa falhar, a estimativa falha junto — uma marca que atrai predadores reduz a recaptura e, consequentemente, superestima a população.

Uma espécie pode tornar-se extinta 灭绝 (desaparecer completamente) devido a mudanças climáticas 气候变化, competição (muitas vezes de espécies invasoras), caça humana ou danos e perda de seus habitats.

Tentamos proteger a biodiversidade porque outras espécies nos fornecem alimentos, medicamentos e materiais, ajudam a manter ecossistemas estáveis e possuem valor intrínseco.

Formas de conservar espécies

• zoológicos 动物园 e jardins botânicos 植物园 mantêm e criam espécies ameaçadas 濒危物种.
• áreas protegidas de conservação 保护, como parques nacionais e parques marinhos, mantêm habitats seguros.
• 'zoológicos congelados' armazenam células, ovos e espermatozoides congelados, e banques de sementes 种子库 armazenam sementes para o futuro.

*A conservação é in-situ (protegendo espécies em seu próprio habitat) ou ex-situ (mantendo e criando longe da natureza)

Para mamíferos raros, a reprodução assistida pode aumentar os números: fertilização in vitro 体外受精 (FIV), transferência de embriões 胚胎移植 e gestação de substituição 代孕 (outra fêmea carrega a prole).

Conservacionistas também controlam espécies invasoras 入侵物种, que são introduzidas de outras regiões e superam as espécies nativas.

Duas organizações ajudam mundialmente: a UICN, que lista o grau de ameaça de cada espécie, e a CITES, que controla o comércio internacional de animais e plantas em perigo.

• Aprenda a hierarquia taxonômica (domínio → reino → … → espécie) e os três domínios; uma espécie cruza-se para dar descendentes férteis.
• Meça a biodiversidade com o índice de Simpson (valor mais alto = mais diverso) e explique por que alta biodiversidade auxilia na estabilidade.
• Dê métodos de conservação in-situ vs ex-situ com a vantagem de cada um.