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17: Naturschutz und Biodiversität - Biologie

17: Naturschutz und Biodiversität - Biologie


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Biologen erkennen an, dass die menschliche Bevölkerung in Ökosysteme eingebettet und von ihnen abhängig ist, genau wie jede andere Spezies auf dem Planeten. Die Landwirtschaft begann, nachdem sich frühe Jäger-Sammler-Gesellschaften an einem Ort niedergelassen und ihre unmittelbare Umgebung stark verändert hatten: das Ökosystem, in dem sie existierten. Dieser kulturelle Wandel hat es den Menschen schwer gemacht, ihre Abhängigkeit von anderen Lebewesen als Nutzpflanzen und domestizierten Tieren auf dem Planeten zu erkennen. Heute glättet unsere Technologie die Extreme der Existenz und ermöglicht vielen von uns ein längeres, komfortableres Leben, aber letztendlich kann die menschliche Spezies ohne ihre umgebenden Ökosysteme nicht existieren.

  • 17.1: Bedeutung der Biodiversität
    Biodiversität existiert auf mehreren Organisationsebenen und wird je nach Ziel der Messungen auf unterschiedliche Weise gemessen. Dazu gehören Artenvielfalt, genetische Vielfalt, chemische Vielfalt und Vielfalt der Ökosysteme. Die Zahl der beschriebenen Arten wird auf 1,5 Millionen geschätzt, wobei jedes Jahr etwa 17.000 neue Arten beschrieben werden. Schätzungen für die Gesamtzahl der eukaryotischen Arten auf der Erde variieren, liegen aber in der Größenordnung von 10 Millionen.
  • 17.2: Bedrohungen der Biodiversität
    Die Hauptbedrohungen für die Biodiversität sind das Bevölkerungswachstum und die nicht nachhaltige Ressourcennutzung. Bis heute sind die wichtigsten Ursachen des Aussterbens der Verlust von Lebensräumen, die Einführung exotischer Arten und die Überfischung. Der Klimawandel wird voraussichtlich im kommenden Jahrhundert eine wesentliche Ursache für das Aussterben sein. Der Verlust von Lebensräumen erfolgt durch Abholzung, Aufstauung von Flüssen und andere Aktivitäten. Überfischung ist eine Bedrohung insbesondere für aquatische Arten, aber die Entnahme von Buschfleisch in den feuchten Tropen ist
  • 17.3: Erhalt der biologischen Vielfalt
    Im Fossilienbestand sind fünf Massenaussterben mit Verlusten von mehr als 50 Prozent vorhandener Arten beobachtbar. Die jüngsten Aussterben sind in der schriftlichen Geschichte festgehalten und bilden die Grundlage für eine Methode zur Schätzung der heutigen Aussterberaten. Die andere Methode verwendet Messungen des Lebensraumverlusts und der Arten-Flächen-Beziehungen. Die Schätzungen der heutigen Aussterberaten variieren, betragen aber das 500-fache der Hintergrundrate, die aus den Fossilienfunden ermittelt wurde, und werden voraussichtlich steigen.
    • Rückenmaterie

Miniaturbild: Seestern auf Koralle. Touristen fotografieren oft die natürliche Schönheit des Riffs. (CC BY-SA 3.0; Richard Ling).


Biodiversität und Naturschutzbiologie

Biodiversität wird auf drei Ebenen definiert: genetische Vielfalt (die Vielfalt der in allen Organismen enthaltenen genetischen Informationen) Artenvielfalt (die Vielfalt der verschiedenen lebenden Arten) und die Vielfalt der Ökosysteme (die Vielfalt der Lebensräume, die im Lebensraum lebenden Arten und ökologische Prozesse) . Biodiversität ist für den Evolutionsprozess von unschätzbarem Wert, da sie den Ressourcenpool darstellt, aus dem die Evolution auswählen kann. Diese Konzentration bietet einen Hintergrund zu den biologischen Prinzipien, die die Vielfalt des Lebens beeinflussen, insbesondere diejenigen, die Vielfalt schaffen und reduzieren.

Ein Programm mit begrenzter Einschreibung: Die Hauptfächer der Biowissenschaften am College of Computer, Mathematics, and Natural Sciences (CMNS) sind Limited Enrollment Programs (LEP). Studenten, die Biodiversität und Naturschutzbiologie deklarieren möchten, die im College of CMNS untergebracht ist, müssen sich an LEP-Antrags- und Überprüfungsverfahren. UM die Konzentration Biodiversität und Naturschutzbiologie zu erklären, Studenten muss zuerst vervollständige das Folgende Gateway-Anforderungen:

  • Abschluss von MATH 140, 130 oder 220 mit einer Mindestnote von C-
  • Abschluss von BSCI 170/171 (ehemals BSCI 105) ODER BSCI 160/ 161 (ehemals BSCI 106) mit einer Mindestnote von C-
  • Abschluss von CHEM 131/132 mit der Mindestnote C-
  • Abschluss der ENSP 101 und 102 mit einer Mindestnote von C-
  • Für interne und externe Transferstudenten ist ein Mindestnotendurchschnitt von 2,7 in allen an der University of Maryland und allen anderen Institutionen belegten Kursen erforderlich.

Es wird dringend empfohlen, an einer Informationsveranstaltung teilzunehmen, um mehr über diesen Prozess zu erfahren.

Sobald die Gateway-Anforderungen erfüllt sind, sind Sie berechtigt sich für das LEP-Programm in Biodiversity & Conservation Biology bewerben.

  • BEWERBUNGSFRIST: Studierende müssen sich bis zum 5. Werktag im Januar für die Zulassung zum Frühjahrssemester und am 5. Werktag im Juni für die Zulassung zum Herbstsemester bewerben.

Auf der FAQ-Seite zum LEP-Transfer finden Sie zusätzliche Informationen zur Überprüfung der LEP-Zulassung für die Majors BSCI, CHEM, BCHM, ENSP-BIOD und NEUR mit beschränkter Einschreibung. Bei weiteren Fragen senden Sie eine E-Mail an: [email protected] oder kontaktieren Sie 301-314-8385.

Fakultätsberater

Dr. Sara Lombardi

Bitte Email Dr. Lombardi und 2-3 vorschlagen verschiedene Tage/Zeiten


Biodiversität und Naturschutz

Amphibienrückgang, Habitatfragmentierung und genetische Variabilität
Amphibien und andere Tiere müssen in Landschaften überleben, die zunehmend gestört und fragmentiert werden. Das Zamudio-Labor hat versucht, spezifische Merkmale von Landschaften zu verstehen, die die Wahrscheinlichkeit der Persistenz von Arten mit unterschiedlicher Naturgeschichte erhöhen oder verringern könnten, und wie Landschaften, die durch menschliche Aktivitäten verändert wurden, mit der genetischen Variabilität der Population und der Epidemiologie von Krankheiten interagieren (siehe auch Krankheiten in der Natur). . Das Zamudio Lab verfolgt einen mehrdimensionalen Ansatz und kombiniert die Studien solcher Landschaftsmerkmale mit Genetik und Genomik und den Tieren selbst, um Bedrohungen für Amphibienarten zu verstehen und die Ergebnisse verschiedener Naturschutzmaßnahmen vorherzusagen. Die Erhaltung der biologischen Vielfalt ist ein mehrdimensionales Problem, und alle Lösungen müssen ebenfalls mehrdimensional sein.

Genetische Folgen abnehmender Populationsgröße
Organismen weltweit sind mit einer grassierenden Habitatfragmentierung und einem Bevölkerungsrückgang konfrontiert. Viele Erhaltungsstrategien haben sich auf die Erhaltung der genetischen Vielfalt konzentriert, da allgemein angenommen wird, dass der Verlust der genetischen Variation die Anpassungsfähigkeit einer Population an Umweltveränderungen einschränkt, was die Wahrscheinlichkeit des Aussterbens weiter erhöht. Trotz weitverbreiteter Akzeptanz wurde diese Hypothese nie rigoros getestet. Eine gemeinsame Anstrengung zwischen den Labors von Clark und Fitzpatrick kombiniert aktuelle genomische Technologien mit einer langfristigen Feldstudie des vom Aussterben bedrohten Florida Scrub-Jay, um die Auswirkungen der Populationsreduktion auf grundlegende evolutionäre Prozesse und die Lebensfähigkeit der Population zu untersuchen. Laufende Projekte zielen darauf ab, Gene zu identifizieren, die mit ökologisch wichtigen Merkmalen (z. B. Fortpflanzung und Überleben) verbunden sind, um zu verstehen, was die Dynamik der adaptiven genetischen Variation steuert.

Artenvielfalt der Vögel
Irby Lovette leitet das Fuller Evolutionary Biology Program am Cornell Lab of Ornithology, wo sie sich darauf spezialisiert haben, herauszufinden, wie die natürliche Welt in der Vergangenheit funktionierte und wie neue menschliche Aktivitäten die Art und Weise verändern, wie Tiere mit ihrer Umwelt und untereinander interagieren. Dieser Bereich der Naturschutzforschung verbindet Themen, die mit einfachen Werkzeugen – wie einem Fernglas – bearbeitet werden, und solchen, die modernste Technologie erfordern, wie Genomsequenzer und Supercomputer. Im Wesentlichen verbinden sie grundlegende Feldforschung mit den beeindruckenden Ressourcen und der Expertise von Cornell in Technologie, Wissenschaft und der Umsetzung von Forschungsergebnissen in die Praxis. Zu ihren Errungenschaften gehören die Bereitstellung aussagekräftiger, naturschutzkritischer Informationen darüber, wann die Fragmentierung von Lebensräumen zum Aussterben verbleibender Populationen führt, die Definition der Einzigartigkeit seltener Arten und damit deren Priorisierung für das Management, die Dokumentation, wie Krankheiten und Parasiten bedrohte Populationen ausgleichen ein größeres Risiko und entdecken, wie Menschen unwissentlich dramatische Veränderungen in der Ökologie und im Verhalten von Wildvögeln und anderen Organismen verursacht haben.


Überblick

Interessieren Sie sich für Biodiversität und Naturschutz? Da die Auswirkungen der Industrialisierung und des Bevölkerungswachstums auf natürliche Systeme gravierender geworden sind, hat sich der Naturschutz zu einem wichtigen Bereich praktischer Bemühungen entwickelt. In diesem Bereich werden Sie die Verbindungen zwischen der akademischen Erforschung der Biodiversität und dem angewandten Feld der Naturschutzbiologie untersuchen.

Das Studium der biologischen Vielfalt oder "Biodiversität" liegt an der Schnittstelle von Evolution mit Ökologie und Genetik und verbindet die Teildisziplinen Evolutionsökologie, Evolutionsgenetik und ökologische Genetik. Sie hat zwei Hauptzweige: die Schaffung von Vielfalt und die Erhaltung der Vielfalt. Beide Prozesse werden durch einen allgemeinen Selektionsmechanismus gesteuert, der über verschiedene Raum- und Zeitskalen hinweg wirkt. Dies führt zu einem unverwechselbaren Satz von Prinzipien und Verallgemeinerungen, die Diversifizierungsraten und Diversitätsgrade sowie die Häufigkeit oder Seltenheit verschiedener Arten regulieren. Naturschutzbiologie ist die Anwendung dieser Prinzipien im relevanten sozialen und wirtschaftlichen Kontext auf die Bewirtschaftung natürlicher Systeme mit dem Ziel, das Aussterben seltener Arten zu verhindern und die Vielfalt der Lebensgemeinschaften zu erhalten.

Diese Domain steht nur Studierenden des Studiengangs Umwelt zur Verfügung.


[PDF] Studienmaterial zu Biodiversität und Naturschutz herunterladen

Download Biodiversity and Conservation NEET Notes PDF, Biodiversity and Conservation Biology Class 12 Notes, Biodiversity and Conservation PDF Download:- Hallo liebe Studenten, holen Sie sich kostenloses PDF zum Thema Biodiversität und Naturschutz. Dies ist eine PDF-Datei mit Biodiversitäts- und Naturschutzhinweisen, die für Aspiranten von NEET und anderen Prüfungen während der Überarbeitung in letzter Minute hilfreich ist. Dieses Studienmaterial deckt alle wichtigen Themen und Konzepte ab, die für die Prüfung nützlich sind. Für eine bessere Bewertung der NEET-Prüfung können Aspiranten das NEET-Studienmaterial herunterladen und darauf verweisen.

Liste der NEET-Studienmaterialien zu Biodiversität und Naturschutz

HAFTUNGSAUSSCHLUSS:– Dieser Blog besitzt nicht mehr diese Studienmaterial-PDFs, die weder erstellt noch gescannt wurden. Wir teilen einfach den bereits im Internet und anderen Quellen verfügbaren Hyperlink. Wenn dies in irgendeiner Weise gegen das Gesetz verstößt oder Probleme aufweist, kontaktieren Sie uns bitte für diese Linkentfernung. Ich habe diesen Beitrag erstellt, um armen Studenten zu helfen, die finanziell schlecht sind, um ein Buch vom Markt zu kaufen. Danke schön!


Wird oft zusammen gekauft

Rezension

Präsentiert die neuesten Erkenntnisse der Gepardenforschung und der weltweiten Bemühungen zum Schutz von Geparden sowohl in freier Wildbahn als auch in Gefangenschaft

Über den Autor

Philip Nyhus ist Direktor des Umweltstudienprogramms am Colby College in Maine, Maine, USA. Seine interdisziplinäre Forschung verbindet die Natur- und Sozialwissenschaften, um die Interaktion des Menschen mit der Umwelt zu untersuchen, einschließlich der Erhaltung und Wiederherstellung gefährdeter Arten, des Konflikts zwischen Mensch und Wildtier, der Erhaltung großer Landschaften und der räumlichen Modellierung. Er ist Mitherausgeber von Tigers of the World: The Science, Politics and Conservation of Panthera tigris (2010).

Dr. Laurie Marker (DPhil) ist eine führende Expertin für Geparden und Gründerin und Geschäftsführerin des Cheetah Conservation Fund (CCF), der am längsten bestehenden Naturschutzorganisation, die sich dem Überleben von Geparden widmet. Vom International Field Research and Education Center des CCF in Namibia aus entwickelt Dr. Marker in Zusammenarbeit mit Forschern und Naturschützern aus der ganzen Welt weitreichende Lösungen für Probleme, die das schnellste Landsäugetier der Welt bedrohen. Dr. Marker erwarb ihren DPhil in Zoologie von der WildCru der University of Oxford und hat mehr als 100 wissenschaftliche Arbeiten in von Experten begutachteten Zeitschriften zu den Themen Gepardengenetik, Biologie, Ökologie, Gesundheit und Fortpflanzung, Auswirkungen auf den Menschen und Überleben von Arten veröffentlicht. Sie ist AD White Professor-at-Large an der Cornell University, Vorsitzende der Large Carnivore Management Association of Namibia, ist Mitglied des Cat Advisory Council von Panthera und Mitglied der International Union for Conservation of Nature (IUCN) Cat Specialist (core) Gruppe, sowie die Fachgruppe Naturschutzzucht und Fachgruppen Veterinärmedizin. Dr. Marker hat viele Auszeichnungen für ihre Forschungsbeiträge und wissenschaftlich fundierten Naturschutzstrategien erhalten, darunter den Tyler Prize for Environmental Achievement, den E.O. Wilson Biodiversity Technology Pioneer Award und den Ulysses S. Seal Award for Innovation in Conservation.

Dr. Lorraine Boast (PhD) begann ihre Karriere im Gepardenschutz 2006 bei Cheetah Conservation Botswana. Als Koordinatorin des Forschungsprogramms des Projekts von 2008 bis 2011 hat sie Erfahrung mit einer breiten Palette von Überwachungstechniken und deren Anwendung auf Geparden, einschließlich Spurenverfolgung, Kamerafallen, Kotanalyse, Fragebögen und Markierung und Wiederfang. Als Koordinatorin der Feldbasis des Projekts auf Farmland in Botswana sammelte sie aus erster Hand Erfahrungen mit der Komplexität des Konflikts zwischen Mensch und Gepard und seiner Eindämmung und schloss 2014 ihre Doktorarbeit über Raubtierkonflikte auf Wildfarmen ab. Dr. Boast lebt derzeit in China, wo sie ist Gastwissenschaftlerin an der Beijing Forestry University. Ihre Hauptforschungsinteressen sind der Schutz von Großkatzen mit Schwerpunkt auf Konflikten zwischen Mensch und Wildtieren und illegalem Handel.


Integration der Bewegungsökologie in die Biodiversitätsforschung – Erforschung neuer Wege zur Bewältigung der raumzeitlichen Biodiversitätsdynamik

Die Bewegung von Organismen ist einer der Schlüsselmechanismen zur Gestaltung der Biodiversität, z.B. die Verteilung von Genen, Individuen und Arten in Raum und Zeit. Jüngste technologische und konzeptionelle Fortschritte haben unsere Fähigkeit verbessert, die Ursachen und Folgen individueller Bewegung zu beurteilen, und zur Entstehung des neuen Feldes der „Bewegungsökologie“ geführt. Hier skizzieren wir, wie die Bewegungsökologie zum weiten Feld der Biodiversitätsforschung beitragen kann, dh zur Untersuchung von Prozessen und Lebensmustern zwischen und über verschiedene Skalen, von Genen bis zu Ökosystemen, und schlagen einen konzeptionellen Rahmen vor, der diese bisher weitgehend getrennten Bereiche der Forschung. Unser Framework baut auf dem Konzept der Bewegungsökologie für Individuen auf und zeigt seine Bedeutung für die Verbindung der individuellen Organismenbewegung mit der Biodiversität. Erstens können Organismenbewegungen „mobile Verbindungen“ zwischen Lebensräumen oder Ökosystemen herstellen und dadurch Ressourcen, Gene und Prozesse zwischen ansonsten getrennten Orten verbinden. Das Verständnis dieser mobilen Verbindungen und ihrer Auswirkungen auf die Biodiversität wird durch die Bewegungsökologie erleichtert, da mobile Verbindungen durch verschiedene Bewegungsarten (d. Zweitens können Organismenbewegungen auch Koexistenz in Gemeinschaften vermitteln, durch „ausgleichende“ und „stabilisierende“ Mechanismen. Dieser neuartige integrierte Rahmen bietet einen konzeptionellen Ausgangspunkt für ein besseres Verständnis der Biodiversitätsdynamik im Lichte individueller Bewegungen und Raumnutzungsverhalten über raumzeitliche Skalen hinweg. Indem wir diesen Rahmen mit Beispielen illustrieren, argumentieren wir, dass die Integration von Bewegungsökologie und Biodiversitätsforschung auch unsere Fähigkeit verbessern wird, die Vielfalt auf genetischer, Arten- und Ökosystemebene zu erhalten.

Schlüsselwörter: Erhaltung der Biodiversität Dynamik in der Gemeinschaft Individuell basierte Modellierung Landschaftsgenetik Fernbewegung Mobile Verbindungen Koexistenz der Arten.


Beispiele für Fallstudien

Es gibt eine Vielzahl von sequenzierungsbasierten Experimenten für die Naturschutzerziehung, gängige Methoden sind in Tabelle 1 zusammengefasst, detaillierte Protokolle sind im Anhang S4 verfügbar. In unseren Programmen haben wir bis zu 4 Sequenzierungsexperimente pro Programm durchgeführt, die darauf ausgelegt sind, verschiedene Herausforderungen der Konservierungsgenomik anzugehen und die Durchführbarkeit solcher Analysen im Feld zu demonstrieren. Während sie einen guten Überblick über Techniken in der Biodiversitätsforschung und zum Schutz bieten, ermöglichen weniger Fallstudien ein tieferes Eintauchen in ein Thema. Die erfolgreichsten Projekte, die wir gefunden haben, waren auch solche mit garantierten Ergebnissen und relativ einfachen Bioinformatik-Pipelines. Die beliebteste davon ist das DNA-Barcoding, das eine Multiplex-Amplikon-Sequenzierung beinhaltet. Es ist aufgrund seiner Einfachheit, bewährten Protokolle und Nützlichkeit als Lehrbeispiel anderen vorzuziehen (siehe Tabelle 1). Die Teilnehmer beginnen mit der DNA-Extraktion aus verschiedenen lokal gesammelten Gewebeproben. Einfache PCRs für gängige Marker wie Cytochrom-c-Oxidase-Untereinheit I (Tiere) oder matk (Pflanzen) können mittels Agarosegelelektrophorese ausgewertet werden. Detektierbare Amplikons werden dann mit benutzerdefinierten oder kit-basierten Barcodes (z. B. dem 12-Barcode-Kit von ONT oder [13]) per PCR-Barcode codiert, mithilfe von Bead-Reinigungen gereinigt und auf einem Gerät wie einem Quantus-Fluorometer (Promega) quantifiziert. Nach der Normalisierung werden die Proben in eine oder mehrere Bibliotheken gepoolt und vor der Sequenzierung endpräpariert und dA-tailed (New England BioLabs). Die Sequenzierung selbst kann schnell ablaufen und innerhalb weniger Stunden beendet werden, da eine 10- bis 100-fache Abdeckung nachweislich ausreichende Daten für die Bildung von Konsensussequenzen liefert [19]. In einigen Fällen können Durchflusszellen gewaschen und innerhalb weniger Tage mit unterschiedlichen Barcodes wiederverwendet werden, um eine Kontamination durch die Sequenzen zu vermeiden. Die Entwicklung vieler bioinformatischer Pipelines in den letzten Jahren trägt zum Nutzen des DNA-Barcodings als Fallstudie bei (siehe [6] für eine Übersicht). Standardsoftware wie Geneious, UGene oder CLCGenomics sind grafische Benutzeroberflächen (GUI), aber oft teurere Alternativen.

Andere Fallstudien umfassen 16S-Metabarcoding von Darmmikrobiota zur Beurteilung der Darmgesundheit und Ernährung oder Umwelt-DNA (eDNA)-Proben wie Wasser und Boden. Aufgrund der höheren Fehlerquote des MinION-Sequenzers sind wissenschaftliche Schlussfolgerungen aus den Daten mit Vorsicht zu genießen [6,20]. Dennoch halten wir dies für wertvolle Lehrangebote. Wir haben auch komplexere Protokolle wie die Double-Digest-Restriktionsstellen-assoziierte DNA-Sequenzierung (ddRAD) mit der MinION-Sequenzierung getestet, aber wir empfehlen diese nicht für Biologen, die zum ersten Mal an einer einführenden Genomikausbildung teilnehmen. Zusätzlich zu mehr Zutaten, die ein ständiges Kühlen oder Einfrieren erfordern, und erhöhten Programmkosten war das Protokoll schwierig zu implementieren und erforderte mehr Sequenzierungsleistung, um effektive Ergebnisse zu erzielen, als während eines kurzen Trainingsprogramms möglich war. Alle getesteten Protokolle stehen in einer Sammlung auf protocols.io zur Verfügung: dx.doi.org/10.17504/protocols.io.9dnh25e.


Zusätzliche Informationen

Abbildung S1.

Die gesamte vorhandene geographische Reichweite in logarithmischer Skala und der Prozentsatz dieser Reichweite in Schutzgebieten für 4.118 bedrohte Wirbeltiere, wobei die rote Linie die in den Analysen verwendeten Reichweiten-basierten Erhaltungsziele angibt. „a“ zeigt den Schutz durch die aktuellen Schutzgebiete, „b“ zeigt den Schutz durch das aktuelle Netz plus neue Schutzgebiete, die erforderlich sind, um die nationalen 17 %-Ziele zu erreichen, und „c“ zeigt den Schutz durch das aktuelle Netz plus neue Schutzgebiete, um die 17 %-Ziele auf nationaler Ebene so zu erreichen, dass die terrestrischen Ökoregionen bis zu 17 % geschützt werden. Die Zahlen in den Grafiken geben die Anzahl der bedrohten Arten an, deren Angemessenheitsziel in jedem Szenario vollständig erreicht wurde.

Abbildung S2.

Effizienzgrenze zwischen den Kosten für die Einrichtung zusätzlicher Schutzgebiete, um eine Abdeckung von 17 % zu erreichen, und der Anzahl potenziell abgedeckter Arten für die ursprünglichen Verbreitungskarten (schwarze Kreise) und die zufällig reduzierten Artenbereichskarten (rote Sterne). Die ja-Achse zeigt den Anteil jedes Artenangemessenheitsziels, der innerhalb von Schutzgebieten erreicht wird, summiert über alle Arten. Die roten Sterne zeigen die durchschnittlichen Ergebnisse aus 100 Iterationen des zufälligen Löschens eines Teils der Standardabweichungen jedes Artenbereichs für die 100 Durchläufe durchschnittlich ±0,82 % über die Kompromissgrenze und sind daher zu klein, um sie grafisch darzustellen.

Abbildung S3.

Effizienzgrenze zwischen den Kosten für die Einrichtung zusätzlicher Schutzgebiete, um eine Abdeckung von 17 % zu erreichen, und der Anzahl der potenziell abgedeckten Säugetierarten für die ursprünglichen Verbreitungskarten (schwarze Kreise) und die ESH-Karten (rote Sterne). Die ja-Achse zeigt den Anteil jedes Artenangemessenheitsziels, der innerhalb von Schutzgebieten erreicht wird, summiert über alle Arten.

Text S1.

Sensitivitätsanalysen für Kommissionsfehler der Bereichskarte.


An diesem Bericht haben folgende Mitglieder des Gentechnik- und Gesellschaftszentrums mitgewirkt:

  • Dr. Todd Kuiken, Senior Research Scholar und Mitglied des GES Center Executive Committee
  • Dr. Jason Delborne, außerordentlicher Professor für Wissenschaft, Politik und Gesellschaft, Abteilung für Forstwirtschaft und Umweltressourcen, und Mitglied des GES Center Executive Committee
  • Dr. Adam Kokotovich, Postdoctoral Research Scholar, Department Forstwirtschaft und Umweltressourcen

Hinweis: Zusammenfassung folgt unten.

Pressemitteilung der IUCN

Die synthetische Biologie – die Veränderung oder Neugestaltung von Genen, um menschliche Ziele zu erreichen – ist ein sich schnell entwickelndes Gebiet mit erheblichen potenziellen Auswirkungen auf den Naturschutz, so die Genetische Grenzen für den Naturschutz Beurteilung. Bisher hauptsächlich in der Landwirtschaft und Medizin angewendet, könnte die synthetische Biologie erhebliche Folgewirkungen auf den Naturschutz haben – einschließlich veränderter Gene, die sich auf Nichtzielarten ausbreiten und breitere Ökosysteme beeinflussen, aber auch Vorteile wie die Rettung bedrohter Arten, reduzierter Düngereinsatz oder verringerte Nachfrage für Produkte, die von bedrohten Arten stammen.

„Der Mensch programmiert die Natur zunehmend genetisch um – ob es uns gefällt oder nicht. Die globale Naturschutzgemeinschaft muss zur verantwortungsvollen Entwicklung von Anwendungen der synthetischen Biologie beitragen“, sagte IUCN-Generaldirektorin Inger Andersen. „Dieser Sachstandsbericht leistet einen wichtigen Beitrag zu einer ausgewogenen, faktenbasierten Debatte zu diesem wichtigen, aber kontroversen Thema.“

Viele der vorgeschlagenen Anwendungen der synthetischen Biologie wurden noch nicht umgesetzt, zum Beispiel der potenzielle Einsatz von gentechnisch verändertem Gene Drive, um die Fähigkeit von Malaria-verbreitenden Moskitos zu begrenzen, Malaria zu übertragen. Ein Gene Drive, der auch natürlich vorkommen kann, bedeutet, dass ein Gen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit als die üblichen 50 % weitergegeben wird und kann verwendet werden, um Gene durch wilde Populationen zu verbreiten. Wissenschaftler untersuchen noch das Potenzial dieser Technologie.

Zu den Anwendungen der medizinischen synthetischen Biologie gehören die Entwicklung von Mikroben zur Biosynthese von Produkten, die normalerweise von bedrohten Arten stammen, wie beispielsweise ein medizinisch wertvolles Molekül, das im Blut von Pfeilschwanzkrebsen gefunden wird. Die Rote Liste gefährdeter Arten der IUCN sagt für die nächsten 40 Jahre einen Rückgang der Pfeilschwanzkrebse um mindestens 30 % voraus, da die Nachfrage nach daraus gewonnenen Produkten wächst. Die synthetisch hergestellte Alternative bietet eine Chance, diese Arten und die von ihnen abhängigen Küstenvogelpopulationen zu erhalten.

„Während wir beobachten, wie die synthetische Biologie an Fahrt gewinnt, sehen wir, wie die Grenze zwischen dem Natürlichen und dem vom Menschen Geschaffenen zu verschwimmen beginnt“, sagte Kent Redford, Vorsitzender der IUCN Task Force on Synthetic Biology und leitender Herausgeber des Berichts. „Die synthetische Biologie birgt erhebliche Risiken und Chancen für den Naturschutz. Wir hoffen, dass dieser Bericht dazu beitragen wird, sicherzustellen, dass die zukünftige Nutzung von Technologien der synthetischen Biologie auf wissenschaftlichen Erkenntnissen, einem breiten und integrativen öffentlichen Engagement basiert und sowohl der Natur als auch der Menschheit zugute kommt.“

Die Autoren des Berichts bewerteten auch, wie die Synthetische Biologie potenziell im Naturschutz selbst angewendet werden kann – zum Beispiel durch Umschreiben des genetischen Codes zum Schutz von Arten vor Krankheiten oder dem Klimawandel oder durch den Einsatz von Gene Drives zur Ausrottung invasiver Arten von Inseln. Diese Anwendungen befinden sich noch in der Entwicklung, wobei die am weitesten entwickelte Anwendung die von transgenen amerikanischen Kastanienbäumen ist, die gegen einen invasiven Pilz resistent sind, der sie fast ausgerottet hat und die möglicherweise für Feldversuche bereit sind.

Einige Anwendungen der synthetischen Biologie könnten, wenn sie entsprechend konzipiert und zielgerichtet sind, Naturschützern neue Werkzeuge an die Hand geben, um der Geschwindigkeit und dem Ausmaß des Artenrückgangs zu begegnen, schlossen die Autoren. Sie empfahlen, dass der Einsatz der synthetischen Biologie durch Einzelfallbewertungen der damit verbundenen Risiken, geleitet von empirischen Erkenntnissen und von traditionellem Wissen, religiösen und ethischen Werten geprägt sein sollte. Die Autoren forderten auch eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Naturschützern und synthetischen Biologen, um die wissenschaftlichen Beweise für den Einsatz dieser Methoden zu sammeln.

Der Bewertungsbericht wurde von der IUCN Task Force on Synthetic Biology and Biodiversity Conservation als Reaktion auf eine 2016 von der IUCN-Regierung und nichtstaatlichen Mitgliedern angenommene Resolution verfasst. Der Bericht wird eine neue IUCN-Richtlinie zu Naturschutz und synthetischer Biologie enthalten, über die die IUCN-Mitglieder während des IUCN-Weltnaturschutzkongresses im Juni 2020 abstimmen werden.

Den vollständigen Bericht können Sie hier abrufen.
Die Kernbotschaften können Sie hier abrufen.
Sehen Sie sich hier die Kurzfassung der IUCN zur synthetischen Biologie an.

Hinweise für Redakteure

Für weitere Informationen oder um Interviews zu vereinbaren, wenden Sie sich bitte an:
Adaudo Anyiam-Osigwe, IUCN Media Relations, Tel: +41229990334, [email protected]
Goska Bonnaveira, IUCN Media Relations, Tel: +41229990245, Mobil: +41792760185, [email protected]

Abstrakt

In den letzten Jahren hat sich die synthetische Biologie als eine Reihe von Techniken und Technologien herausgebildet, die es dem Menschen ermöglichen, DNA zu lesen, zu interpretieren, zu modifizieren, zu entwerfen und herzustellen, um die Formen und Funktionen von Zellen und Organismen schnell zu beeinflussen, mit dem Potenzial, ganze Arten zu erreichen und Ökosysteme. Während sich die synthetische Biologie weiterentwickelt, entstehen neue Werkzeuge, neue Anwendungen werden vorgeschlagen und Grundlagenforschung wird angewendet. Diese Bewertung ist ein Teil der Bemühungen der IUCN, Empfehlungen und Leitlinien zu den potenziellen positiven und negativen Auswirkungen der synthetischen Biologie auf den Erhalt der biologischen Vielfalt bereitzustellen. Sie umfasst eine vollständige Bewertung und einen kurzen Synthesebericht.

Schlüsselwörter: Synthetische Biologie, Erhalt der Biodiversität, Genetische Ressourcen