Ochrana přírody: Biologie, definice a koncepce

Biologie ochrany přírody je moderní vědecká disciplína, která přináší poznatky nezbytné pro efektivní praktickou ochranu přírody. Předmět seznamuje se základy biologických principů ochrany přírody, popisuje biologickou rozmanitost, její význam, ohrožení a možnosti ochrany, problematiku ochrany přírody na úrovni populací, druhů, společenstev až ekosystémů, management a následný monitoring ochranářských opatření, obnovu poškozených ekosystémů a ochranu přírody v legislativních, sociálních a zejména ekonomických souvislostech.

Ochrana přírody je pojem, za nějž jsme v dnešní době zvyklí vydávat ledacos. Při jeho použití se nám může evokovat řada významových rovin, hnutím Brontosaurus počínaje a extrémistickými představiteli některých “ekologických” hnutí konče. Kniha pojednává o principech ochrany přírodního dědictví našeho ekosystému na základě jasné definice jeho hodnoty - za základní míru je považována tzv. biodiverzita, tedy veškeré bohatství organických forem, a základním cílem je tuto pestrost zachovávat.

Koncepce druhu v biologii

Není žádným tajemstvím, že v biologii jen stěží najdeme koncept, který by zůstával neustále tak rozporuplný, jako je druh, ať už jako pojetí, kategorie, nebo taxon v systematice. Výsledkem dosud probíhající debaty o tom, jaký soubor jedinců vůbec považovat za druh, se stalo přinejmenším 35 různých, i když do určité míry se překrývajících přístupů: některé z nich se ale současně vylučují. Je ale potřeba říci, že řada těchto názorů nedefinuje, co druhy jsou nebo co by měly být, ale spíše poskytuje různě složitý návod, jak je vymezovat. Většina biologů zastává názor, že druhy jsou odděleně se vyvíjející linie (meta)populací.

S určitým zjednodušením můžeme říci, že druh představuje nejmenší odlišitelný shluk organismů. Otázkou přesto zůstává, jaké odlišnosti upřednostňujeme a jak je vymezujeme.

Morfologická koncepce druhu (MSC)

Druh tak může být nejmenší skupina jedinců důsledně a neustále odlišná a běžným způsobem, kupř. pomocí vnějších znaků, rozpoznatelná od jiných: hovoříme proto o morfologické koncepci druhu (MSC). Morfologická koncepce druhu považující druhy za neměnné a dobře oddělené entity měla dlouhou dobu v biologii monopolní postavení a převládá i přes značnou subjektivitu také v současnosti. Problémy nastaly v případě, kdy se určitý soubor jedinců vyznačoval značnou proměnlivostí některého znaku nebo znaků, kupř. Popisy druhů ztěžovaly rovněž situace, kdy druh v průběhu individuálního vývoje (ontogeneze) vykazuje vnějším vzhledem odlišná stadia, nebo když se jedno pohlaví může vyskytovat ve dvou či více formách (polytypický druh). Navíc se časem přišlo na to, že druhy označované jako kryptické vypadají vzhledem naprosto shodně, nicméně odlišují se, a to nezřídka nápadně, geneticky, ekologicky a v případě živočichů také chováním. I když byly původně pokládané za jediný druh, ve skutečnosti je tvoří více než jedna evolučně odlišná linie nebo druh.

Čtěte také: Liberecký kraj a kvalita ovzduší

Na základě morfologických znaků a nověji i genetické analýzy se tradičně rozeznává osm poddruhů tygra (Panthera tigris), z nichž tři musíme prohlásit za vyhubené.

Biologická koncepce druhu (BSC)

S pokračujícím rozvojem evoluční biologie a populační genetiky obrátili biologové v 30. a 40. letech 20. století při hledání vhodného pojetí druhu zvýšenou pozornost na poznatky těchto oborů. Vznikl tak ve své době revoluční přístup, poněkud obecně pojmenovaný biologická koncepce druhu (BSC). Máme jí na mysli skupinu organismů, které jsou schopné se mezi sebou skutečně nebo potenciálně křížit a produkovat plodné potomstvo a které jsou od ostatních obdobných skupin oddělené reprodukční bariérou. Viditelnou slabinou BSC zůstává skutečnost, že neplatí pochopitelně pro nepohlavně se rozmnožující organismy a nevztahuje se ani na fosilie. Každý klonální organismus by byl v tomto pojetí druhem.

Přímo z definice plynoucí otázkou zůstává, jak zjistit, zda se jedinci určité skupiny mohou ve volné přírodě mezi sebou křížit, kupř. v případě populací, jež jsou prostorově odděleny nebo žijí v různém čase nebo jejichž biologie či bionomie je dosud málo, pokud vůbec, známa.

Fylogenetická koncepce druhu (PSC)

Od 90. let 20. století se stále více prosazuje některá z hned několika dílčích koncepcí fylogenetického druhu (PSC). Jedná se o minimální jasně diagnostikovatelnou jednotku fylogeneze, jejíž jedinci sdílejí u obou pohlaví určitý naprosto unikátní znak, který se nevyskytuje ani u jejich předků, ani v žádné jiné skupině. Jinak řečeno, jde o skupinu organismů s unikátní definovatelnou a měřitelnou genetickou podobností: druh se v tomto pojetí stává nejmenším odlišitelným shlukem organismů, pocházejících ze společného předka a vyznačujících se kombinací definovaných nebo odvozených znaků. Zdaleka ne všechny zatím navržené koncepce jsou použitelné pro všechny druhy, ale PSC, vymezující druhy jako výsledky evoluce, ze své podstaty je a podle některých názorů nejlépe spojuje teoretická východiska s evolučními aspekty a použitelností v praxi. Ale i ona má - ostatně jako skoro všechno - své mouchy.

Otevřenou otázkou rovněž zůstává, jaké genetické a morfologické znaky a kolik jich v případě PSC nezbytně potřebujeme pro vymezení různých druhů, zvláště jestliže nejsou nezbytně reprodukčně izolované. Ukazuje se, že různé části genomu mohou vykazovat rozdílnou genetickou historii: proto se názory na to, zda je konkrétní soubor jedinců druhem, mohou lišit podle toho, jaký marker (známá posloupnost nukleových bází v DNA, která může být jednoduše identifikována) při genetické analýze příbuznosti použijeme.

Čtěte také: Studium ekologie v Olomouci

Nový pohled na fylogenezi a tím i na klasifikaci žiraf (Giraffa spp.) přineslo zejména použití soudobých postupů molekulární biologie a fylogenetiky. Použitím fylogenetické koncepce druhu se počet turovitých zvýšil z běžně uváděných 143 na 279 druhů. Na místo původního jednoho druhu afrického buvola někteří zoologové rozlišují hned čtyři. Buvol krátkorohý (Syncerus brachyceros) osídluje africkou savanu od Senegalu, odkud pochází náš snímek, po Etiopii a Súdán.

Taxonomická inflace a ochrana přírody

Druhová ochrana patří spolu s péčí o vybrané plochy mezi základní přístupy ochrany přírodního prostředí. Druhy představují jednu ze tří všeobecně uznávaných hladin biologické rozmanitosti. Změny v taxonomickém zařazení určité skupiny organismů vyvolané použitím konkrétní koncepce druhu mohou zajistit nebo zvýšit její ochranu, stav z hlediska její životaschopnosti neovlivnit nebo naopak omezit programy či projekty na její ochranu.

Podle fylogenetické koncepce druhu se hlavně populace původně označované za poddruhy (dříve zeměpisné rasy) zhusta povyšují na nové samostatné druhy. Někdy proto dochází k dramatickému nárůstu počtu druhů nikoli popisem nových, takže hovoříme trefně o taxonomické inflaci. Podle umírněného odhadu povede použití PSC v rozdílných skupinách živočichů, rostlin a hub ke zvýšení počtu druhů přinejmenším o 48,7 %, i když se může mezi nimi významně lišit: kupř. v případě měkkýšů by polovina druhů naopak ubyla. Znásobení počtu druhů pozměňuje hodnoty druhové bohatosti (počtu druhů na určité ploše v určitém čase), jednoho z nejběžnějších přiblížení biologické rozmanitosti, a z ní odvozených přístupů, kupř. vymezování horkých míst biodiverzity. Nově vyčleněné druhy vykazují jak nižší početnost, tak menší areál rozšíření, takže bývají náchylnější k vymření (extinkci): ochraně přírody tak přibydou na starost další ohrožené druhy.

Jiný areál rozšíření poddruhu či místní populace (demotop) povýšených na druhy ovlivňuje i navrhování chráněných území. V praxi s sebou přináší také nezbytnou změnu legislativy, a to jak národní, tak mezinárodní, a nutnost vyčlenit na ochranu nových druhů odpovídající kapacity včetně finančních.

Frankham et al. (2012) tvrdí, že PSC je pro druhovou ochranu nevhodný, protože málo početné populace trpící značnou příbuzností jedinců považuje za samostatné druhy. Pokud by se v takovém případě důsledně uplatnil BSC, mohly by být obdobné populace posíleny exempláři z příbuzných populací, patřícími ke stejnému druhu a křížícími se s příslušníky zachraňované populace. Podle PSC by ale šlo o mezidruhové křížení.

Čtěte také: Současná ochrana přírody

Nicméně ani u ptáků, ani u primátů nebyl nárůst počtu druhu doprovázen větším ohrožením skupiny vyhubením nebo vyhynutím. Jiní autoři naopak chápou taxonomickou inflaci jako žádoucí začlenění fylogenetiky do taxonomie. Zastánci PSC argumentují rovněž tím, že rozštěpení původního druhu na více nových může odhalit ochranářsky významné, ale do té doby přehlížené populace a zajistit tak jejich ochranu: často může jít o (mikro)endemity.

Evolučně významná jednotka (ESU)

Na problémy s hledáním shody, co vlastně chápat pod pojmem druh, ochrana přírody reagovala mj. V určitých případech nelze z důvodu nedostatku financí, pracovníků, znalostí či času chránit určitý druh jako celek. Nejznámější z nich zůstává evolučně významná jednotka (ESU) navržená v polovině 80. let 20. století. Pro potřeby zákona o ohrožených druzích (ESA) platného v USA od roku 1973 vymezil Waples (1991) ESU jako populaci reprodukčně izolovanou od ostatních populací a představující významný prvek evolučního dědictví druhu. Od té doby bylo pojetí ESU opakovaně debatováno, kritizováno, vzýváno a upřesňováno.

Zatímco Barrowclough & Flesness (1996) považují druhy vymezené podle fylogenetické koncepce za ESU, Riddle & Hafner (1999) doporučují rovnou používat ESU místo druhů.

Taxonomická koncepce druhu (TSC)

V současnosti se i nadále v praxi uplatňuje naprosto jednoduché řešení, že druh je cokoli, co se kompetentní taxonomové rozhodnou nazývat druhem. Uvedený přístup se označuje jako taxonomická koncepce druhu (TSC) nebo poněkud ironicky cynická druhová koncepce. Přináší s sebou ovšem nutnost na základě aktuálních taxonomických znalostí pravidelně přehodnocovat priority druhové ochrany.

Pluralismus v koncepcích druhu

Myšlenka, že v důsledku značné rozmanitosti bioty není dost dobře možné si vystačit pro všechny organismy, od virů po člověka, s jedním jediným pojetím druhu a že by měla být pro konkrétní situaci aplikována nejvhodnější koncepce druhu, není nikterak nová. Pluralismus by mohl skoncovat s nekonečnými neplodnými debatami o tom, které z pojetí druhu je nejlepší na to, aby mohlo být uplatněno pro všechny organismy. V takovém případě by si mohla ochrana přírody hovorově řečeno přihřát svou polívčičku.

Z pragmatického pohledu ochrany přírody druh představuje různě velkou skupinu jedinců významnou z hlediska péče o přírodní dědictví, takže je záhodno o ni rozumným způsobem pečovat a chránit ji: protože tito jedinci sdílejí evoluční a ekologickou historii, vykazují v určitém čase a prostoru společné znaky. Nicméně se opakovaně potvrzuje, že populace organismů z jakéhokoli důvodu ceněné lidmi - pro charisma, krásu, vzácnost či hospodářský význam - bývají chráněné bez ohledu na jejich taxonomické zařazení. Skutečně, zda gorilu horskou hodnotíme jako druh, poddruh, evolučně významnou jednotku nebo místní populaci, není pro její ochranu v praxi až tak důležité. Myslet bychom měli ale i na ostatní, zejména ohroženou biotu.

Již Charles Darwin zdůraznil, že žádná definice druhu zatím neuspokojila všechny přírodovědce: přesto každý přírodovědec mlhavě ví, co má na mysli, když hovoří o druzích. Žádný z postupně navržených pohledů na druh není ani dnes všeobecně akceptovaný a plně nevyhovuje ani ochraně přírody. Navíc se nezdá, že by se v blízké budoucnosti tato situace mohla změnit.

Stejně jako biologie ani ochrana přírody se přitom bez druhů jednoduše neobejde. Vždyť druhové ochraně, kupř. repatriacím, posilováním populací či vypouštěním vyléčených živočichů do volné přírody, se všeobecně dostává větší pozornosti než kupř. ekosystémovému přístupu nebo podpoře propojenosti krajiny. Přestože hlavní jednotkou praktické druhové ochrany zůstává populace, jak řídící pracovníci a zákonodárci, tak široká veřejnost chápou druh jako klíčový pojem ochrany přírody.

Přehled Koncepcí Druhu

Pro lepší pochopení problematiky uvádíme tabulku shrnující hlavní koncepce druhu diskutované v článku:

Biologie ochrany přírody či environmentální biologie je v současnosti jedním z nejdynamičěji se rozvíjejících oborů "zelené" biologie, tedy té, která se věnuje komplexnějším organizačním úrovním života od jedince přes populace a společenstva k ekosystémům a biomům. Alarmující rozsah destrukce přírodního prostředí a s tím spojené vymírání druhů činí ze smysluplné ochrany přírody bezesporu jeden z nejdůležitějších úkolů, který stojí před lidskou společností usilující o zodpovědnou existenci. Biologie ochrany přírody je oborem, jehož předmětem je popis ohrožení světové druhové rozmanitosti a hledání optimálních možností k její záchraně. Učebnice Richarda Primacka, profesora Bostonské univerzity, patří v tomto oboru k základním textům.

Pavel Kindlmann a Jana Jersáková z Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích přistoupili k Primackově knize způsobem neobvyklým, nicméně je třeba říci, že převážně vydařeným. Primack v anglickém originálu přibližuje probíranou problematiku na řadě konkrétních příkladů zejména ze Spojených států a tropických ekosystémů jihovýchodní Asie, kde řadu let prováděl výzkumy. Čeští spoluautoři se po dohodě s Primackem rozhodli doplnit text o příklady a informace z České republiky (ČR). Tak například pasáže věnované stanovování biodiverzity a dokumentované na příkladech z tropů jsou doplněny odstavcem textu o charakteru druhové rozmanitosti na Kokořínsku a v Bílých Karpatech.

Kniha je rozdělena do čtyř základních celků. Druhá a třetí část jsou věnovány způsobům ochrany přírody na úrovni druhů a populací, respektive na úrovni společenstev a ekosystémů. Poměrně značná pozornost je v knize bohužel věnována právě programům a aktivitám usilujícím o ochranu jednotlivých druhů většinou atraktivních ptáků nebo savců. Takové programy například ochrana tuleně havajského v USA či rysa ostrovida v ČR jsou populární zejména pro širokou veřejnost. Poslední část knihy se zabývá vztahem ochrany přírody a politiky trvale udržitelného rozvoje.

Je typické, že knihy zabývající se společnými aspekty živých organismů, ať už se jedná o jejich ochranu či třeba principy evoluce, píší většinou lidé zabývající se hmyzem, vyššími obratlovci nebo cévnatými rostlinami. Informace týkající se ostatních skupin živých bytostí, jako jsou bakterie, řasy, houby, prvoci a různé skupiny bezobratlých živočichů (a to je na počet druhů i ekologický význam většina) jsou pak většinou buď ignorovány, nebo podány nepřesně a zkratkovitě.

Jinak tomu bohužel není ani zde. Tak například fotosyntetizující řasy jsou společně s bakteriemi označeny za detritovory rozkladače organické hmoty v přírodě (str. 28), což je neuvěřitelná chyba na úrovni gymnaziální látky. Zřejmě z neznalosti literatury jsou opakovaně hrubě podceňovány odhady počtů druhů hub, řas, prvoků a dalších ve prospěch hmyzu a cévnatých rostlin. Jistým problémem knihy je také její neopodstatněný optimismus. Chápu, že autoři ve čtenáři nechtějí vyvolat pocit beznaděje, ale v době, kdy globální situace v ochraně přírody je zcela zjevně zoufalá, působí snaha o převahu pozitivních informací poněkud násilně. Jeden příklad za všechny: v 90. letech došlo v Indonésii prakticky ke zdvojnásobení míry odlesňování zejména kvůli nekontrolovanému ilegálnímu kácení. Autoři ovšem namísto toho zmiňují pozitivní vliv zákazu exportu neopracované kulatiny z poloviny 80. let (str. 274).

Přes tyto výtky je třeba ovšem zřetelně říci: Primackova učebnice je v současné době jednoznačně nejucelenějším textem sumarizujícím problematiku environmentální biologie, který je dostupný v češtině.

Biodiverzita a její ohrožení

Biologie ochrany přírody je vědecká disciplína, která se zabývá studiem biodiverzity, jejího významu, faktorů, které ji ovlivňují, a způsobů, jak ji chránit. Biodiverzita zahrnuje rozmanitost života na všech úrovních, od genů po ekosystémy. Faktory ovlivňující biodiverzitu zahrnují destrukci stanovišť, fragmentaci, kontaminaci a invaze nepůvodních druhů. Současný stav biodiverzity je ohrožen extinkcí druhů, přičemž nejčastějšími příčinami vymírání jsou ztráta stanovišť a změny klimatu.

Typy biodiverzity:

• Druhová diverzita: Rozmanitost druhů v dané oblasti.
• Genetická diverzita: Rozmanitost genů uvnitř druhu.
• Ekosystémová diverzita: Rozmanitost ekosystémů v krajině.

Ohrožení biodiverzity:

• Destrukce stanovišť
• Fragmentace stanovišť
• Kontaminace prostředí
• Biologické invaze

Druhová diverzita se zabývá taxonomií a koncepcí druhu. Klasifikace druhů z hlediska ochrany přírody zahrnuje ohrožené, vzácné, klíčové, vlajkové a deštníkové druhy. Ochrana diverzity na úrovni druhů a populací zahrnuje ochranu in situ a ex situ, záchranné programy a reintrodukce.

Genetická diverzita je důležitá pro adaptabilitu a odolnost populací. Ohrožení genetické diverzity zahrnuje genetické problémy malých populací a koncept metapopulace. Ochrana genofondu zahrnuje ochranu genofondu domestikovaných druhů - hospodářských plemen a odrůd - a řešení problematiky geneticky modifikovaných organismů.

Biologické invaze ovlivňují autochtonní společenstva.

Ochrana diverzity na úrovni společenstev a ekosystémů

Význam chráněných území spočívá v jejich projektování a managementu, včetně ostrovní biogeografie. Ekologická obnova poškozených ekosystémů zahrnuje revitalizační programy.

Legislativa a mezinárodní spolupráce

Mezinárodní spolupráce a úmluvy v ochraně přírody jsou klíčové pro řešení globálních problémů. Národní a evropská legislativa v ochraně přírody stanovuje rámec pro ochranu biodiverzity. Trvale udržitelný rozvoj a ochrana přírody jsou vzájemně propojené koncepty.

Otázkou ochrany ohrožených i potenciálně ohrožených druhů flóry i fauny se zabývají především ochranářská biologie (conservation biology), krajinná ekologie a biogeografie. Ochranářská biologie se zaměřuje hlavně na biologickou stránku věci a aplikuje principy biologie k ochraně biologické rozmanitosti. Krajinná ekologie se zabývá především tím, jak prostorová struktura krajiny ovlivňuje distribuci a abundance organismů na krajinné úrovni, stejně tak jako fungováním krajiny jako celku. Základními pojmy, které jsou používány v ochranářské biologii a biogeografii, jsou ohrožený (endangered) a zranitelný (threatened) druh.

Ochranářská opatření můžeme dělit na dvě základní skupiny. Ochrana druhů v ex situ znamená ochranu druhů rostlin nebo živočichů na náhradních stanovištích mimo místa jejich přirozeného výskytu. Využívá se především u kriticky ohrožených druhů, kterým hrozí reálné nebezpečí vyhubení (např. kvůli pytláctví nebo zničení přirozeného biotopu). V případech, kdy je nemožné zajistit přežití druhů v divočině, probíhá tato ochrana v podmínkách botanických a zoologických zahrad, kde dochází k uchování buď samotných organismů, nebo alespoň rozmnožovacích buněk v genetických bankách. K tomu se váže i ochranářská genetika zkoumající např. vztahy mezi jednotlivci vysazovanými z umělých podmínek do přírody, aby nedocházelo k nežádoucím mutacím či deformacím ohrožujícím další existenci druhu. Oproti tomu, ochrana v in situ spočívá v ochraně druhu v místě jeho přirozeného výskytu.

Aby bylo možné co nejlépe naplánovat ochranářská opatření na určitém území, je nutné vědět vše o požadavcích na zdroje, znát populační znaky a vzájemné biologické vazby důležité pro druhy, které chceme chránit.

tags: #ochrana #prirody #biologie #definice

Oblíbené příspěvky:

• Historie Gymnázia Omská
• Dopad ekologických daní
• Porcelánová inspirace přírodou
• Dopady svařování zinku na ovzduší
• Odkaz Petra Muka