Informace

12.2: Význam biologické rozmanitosti pro lidský život - biologie


12.2: Význam biologické rozmanitosti pro lidský život

Shrnutí významu biologické rozmanitosti pro lidský život

Lidé jako léčiva používají mnoho sloučenin, které byly poprvé objeveny nebo byly získány ze živých organismů: sekundární rostlinné sloučeniny, zvířecí toxiny a antibiotika produkovaná bakteriemi a houbami. Očekává se, že v přírodě bude objeveno více léků. Ztráta biologické rozmanitosti ovlivní počet léčiv, která jsou lidem k dispozici.

Rozmanitost plodin je požadavkem na zajištění potravin a ztrácí se. Ztráta divokých příbuzných plodinám také ohrožuje schopnosti chovatelů vytvářet nové odrůdy. Ekosystémy poskytují ekosystémové služby, které podporují lidské zemědělství: opylování, koloběh živin, hubení škůdců a rozvoj a údržba půdy. Ztráta biologické rozmanitosti ohrožuje tyto ekosystémové služby a hrozí, že výroba potravin bude dražší nebo nemožná. Zdroje divoké potravy jsou převážně vodní, ale jen málo z nich je spravováno z hlediska udržitelnosti. Schopnost rybářství poskytovat bílkoviny lidské populaci je ohrožena, když dojde k vyhynutí.

Biodiverzita může lidem poskytnout důležité psychologické výhody. Kromě toho existují morální argumenty pro zachování biologické rozmanitosti.


Esej o významu biologické rozmanitosti

Některé z hlavních významů biologické rozmanitosti jsou následující:

1. Zdroj potravin a vylepšené odrůdy 2. Drogy a léčiva 3. Vlákna 4. Užitečné produkty 5. Ekosystémové služby 6. Ekologická rovnováha 7. Stabilita, produktivita a zdraví ekosystému.

Díky evoluci vznikly různé druhy živých organismů, včetně lidí. Lidské civilizace se tedy vyvinuly na základě biologické rozmanitosti. Snadno lidské společnosti podporovaly různé druhy rostlin a živočichů.

1. Zdroj potravin a vylepšené odrůdy:

Existuje téměř 80 000 druhů jedlých rostlin. Jako hlavní zdroj potravy se však používá pouze 30 druhů a 85% světové produkce potravin je uspokojeno pěstováním méně než 20 druhů rostlin. Tři plodiny bohaté na uhlohydráty, jako je pšenice, kukuřice (kukuřice) a rýže, poskytují téměř dvě třetiny produkce potravin.

Aby člověk uspokojil rostoucí poptávku stále rostoucí lidské populace, zkoumá nové odrůdy rostlin a živočišné potravy. Pro šlechtění vylepšených odrůd se jako zdrojový materiál používá také biologická rozmanitost. Ke zlepšení požadovaných vlastností jsou komerční/domestikované druhy kříženy se svými divokými příbuznými. Tímto způsobem byly vyvinuty odrůdy plodin (např. Pšenice, rýže, kukuřice, cukrová třtina) a ovoce odolné vůči chorobám a ovoce.

Hybridní odrůdy zvířat byly vyrobeny za účelem zvýšení produkce mléka, masa, vajec atd. To ukazuje na potřebu ochrany biologické rozmanitosti v šlechtitelských programech v zemědělství, zahradnictví, chovu zvířat, serikultuře, lac kultuře, drůbeži a rybolovu.

2. Drogy a léčiva:

Drogy a léčiva se vyrábějí z různých chemikálií, jako jsou alkaloidy, pryskyřice, mastné kyseliny, glykosidy, silice se získávají z léčivých rostlin. Ajurvédské léky dostupné na trhu pro léčbu mnoha nemocí u člověka jsou založeny na rostlinných produktech. Ale bohužel jen málo druhů těchto druhů rostlin je podrobně zkoumáno kvůli jejich léčivé hodnotě.

3. Vlákna:

Rostliny poskytující vlákninu, jako je bavlna, len, konopí, juta atd., Jsou hlavními zdroji vláken. Stále více druhů rostlin se zkoumá za účelem získání vynikajících vláken.

4. Užitečné produkty:

Rostliny produkují velké množství užitečných produktů, jako jsou gumy, barviva, guma, třísloviny, latex, papír, čaj, káva, parfémy, vosky a suché ovoce. Podobně živočišné druhy poskytují na obchod vlnu, kožešinu, kůži, kůži, med, lak, hedvábí, vosky, perly, rohy, parohy atd. Objev více ekonomicky důležitých druhů rostlin a živočichů přinese užitečnější produkty pro lidské použití.

5. Ekosystémové služby:

Biodiverzita hraje hlavní roli v mnoha ekosystémových službách, jako je doplňování kyslíku fotosyntézou, opylování včelami, regulace globálního klimatu, kontrola záplav a eroze půdy, koloběh živin ”, čištění mikrobiálního odpadu, biologická kontrola škůdců atd.

6. Ekologická rovnováha:

Biodiverzita druhů zvyšuje ekologickou rovnováhu. Zmizení jakéhokoli článku v potravinovém řetězci může narušit rovnováhu přírody a způsobit problémy. Například zabíjení hadů ve velkém měřítku zvýší populaci potkanů, a tedy rozsáhlé ničení plodin. Nevybíravé zabíjení tygrů a lvů zvýší populaci býložravců, kteří poškodí lesy, travnaté plochy nebo plodiny, odlesňování ovlivní plný déšť a tím celý ekosystém a také lidskou ekonomiku.

7. Stabilita ekosystému, produktivita a zdraví:

Biodiverzita je nezbytná pro stabilitu ekosystému. Komunity s více druhy bývají stabilnější než komunity s méně druhy. Stabilní ekosystém je schopen odolat občasnému narušení. Ekosystém s vyšší biologickou rozmanitostí (příklad: tropický deštný prales) je produktivnější než ekosystémy s nižší biologickou rozmanitostí (příklad: mírné lesy). Biodiverzita je nezbytná pro udržení a zdraví ekosystémů prostřednictvím různých kontrol, kontrol, negativních a pozitivních zpětných vazeb.


Biodiverzita je množství rozmanitosti života na Zemi. Je to počet různých druhů rostlin, zvířat a mikroorganismů. Zahrnuje organismy ze Země a rsquos velmi odlišných ekosystémů, včetně pouští, deštných pralesů, korálových útesů, pastvin, tundry a polárních ledovců.

Naše biologická rozmanitost je velmi důležitá pro blaho naší planety. Většina kultur, alespoň v určité době, uznala důležitost ochrany přírodních zdrojů. Mnozí stále ano, ale mnozí ne.

Zdravé ekosystémy a bohatá biologická rozmanitost:

  • Zvyšte produktivitu ekosystému, každý druh v ekosystému má svou specifickou roli a mdasha.
  • Podporujte větší počet druhů rostlin, a tím i větší rozmanitost plodin.
  • Chraňte sladkovodní zdroje.
  • Podporovat tvorbu a ochranu půdy.
  • Zajistěte skladování a recyklaci živin.
  • Pomoc při odbourávání znečišťujících látek.
  • Přispět ke stabilitě klimatu.
  • Urychlete zotavení z přírodních katastrof.
  • Poskytněte více potravinových zdrojů.
  • Poskytněte více léčivých zdrojů a farmaceutických léků.
  • Nabídka prostředí pro rekreaci a turistiku.

Jak nahradíme ztracenou biologickou rozmanitost? Naše prostředí a druhy, které v nich žijí, potřebují různorodou populaci genů. Další genetické vady jsou způsobeny inbreedingem. Se sníženou diverzitou v genofondu se zvyšuje šance na zánik.

Všechny druhy, včetně lidí, jsou nepříznivě
ovlivněna ztrátou druhové rozmanitosti.


Co je to biodiverzita a proč je důležitá?

Podle ScienceDaily je biologická rozmanitost rozmanitost druhů a genů zvířat, mikroorganismů a rostlin nacházejících se na Zemi, včetně jejich spojení a přírodních procesů. Biodiverzita je důležitá, protože poskytuje biologické zdroje, jako jsou potraviny a léky, a ekosystémové služby, jako je ochrana vody, půdy, klimatu a živin. Biodiverzita také absorbuje znečištění, podporuje cestovní ruch, podporuje vzdělávání a výzkum a udržuje ekosystém.

Genetická biodiverzita je rozdíl mezi DNA mezi zvířaty a rostlinami. Ekosystémová biologická rozmanitost je existence různých prostředí, jako jsou pouště, hory, lesy, jezera, mokřady, zemědělská krajina a řeky. Druhová biologická rozmanitost se nachází v horkých oblastech biologické rozmanitosti, které podporují světové druhy savců, obojživelníků, ptáků, plazů a rostlin.

Výhody biologické rozmanitosti jsou spojeny s jejími ekonomickými hodnotami a rolí v udržitelném rozvoji, jako je udržování životního prostředí ve stavu přirozené rovnováhy. Příjmy z rybolovu, lesnictví a zemědělství ukazují na hospodářský význam biologické rozmanitosti. Podle Global Issues mezi zboží poskytované biologickou rozmanitostí patří palivo, stavební materiál a voda. Biodiverzita také poskytuje služby jako úkryt, rozklad odpadu, zmírňování teplot a povodní, koloběh živin, opylování plodin, kontrola chorob a škůdců, čištění ovzduší a údržba genetických odrůd. Biodiverzita navíc poskytuje společnosti estetické a kulturní výhody. Změna klimatu ohrožuje biologickou rozmanitost tím, že způsobuje nerovnováhu v životním prostředí.


Biodiverzita (1988)

Mladé indiánské ženy Yanomami v amazonském deštném pralese relaxují při přípravě pásovce na budoucí jídlo. Krotký trumpetista hledá potravu v pozadí. Foto s laskavým svolením Victora Engleberta. & kopie 1982 Time-Life Books B.V. z Národy divočiny série.

KAPITOLA 8HLUBOKÁ EKOLOGIE SPLŇUJE ROZVOJOVÝ SVĚT

JAMES D.NATIONS

Ředitel výzkumu, Centrum pro ekologii člověka, Austin, Texas

Tzde probíhá hnutí ve Spojených státech, kterému ekologové říkají hluboká ekologie (Tobias, 1985). Stručně řečeno, jeho základní zásadou je, že všechny živé věci mají právo existovat a že lidské bytosti nemají právo přivést ostatní stvůry k vyhynutí nebo si hrát na Boha rozhodováním, které druhy nám slouží, a proto by jim mělo být dovoleno žít. Hluboká ekologie odmítá antropocentrický názor, že lidstvo je středem všeho, co stojí za to, a že ostatní tvorové jsou hodnotní jen tak dlouho, dokud nám slouží. Hluboká ekologie místo toho říká, že všechny živé věci mají inherentní hodnotu & mdashanimals, rostliny, bakterie, viry & mdashand, že zvířata nejsou důležitější než rostliny a že savci nejsou cennější než hmyz (Blea, 1986). Hluboká ekologie je podobná mnoha východním náboženstvím v tom, že všechny živé věci jsou posvátné. Jako ochránce přírody mě přitahuje základní filozofie hluboké ekologie. Jako buddhisté, taoisté a příznivci Země jako první! hnutí, také věřím, že všechno živé je posvátné. Když lidská činnost dohání jeden z našich druhů k vyhynutí, považuji to za zradu naší povinnosti chránit veškerý život na jediné planetě, kterou máme.

Kde se dostávám do potíží s filozofií hluboké ekologie, je na místech, jako je venkovská Střední Amerika nebo na zemědělské hranici v ekvádorské Amazonii a na mdashplaces, kde lidské bytosti samy žijí na okraji života. Nikdy jsem se nesnažil říci latinskoamerickému farmáři, že nemá právo vypalovat les na zemědělské půdě, protože stromy a divoká zvěř jsou stejně cenné jako on a jeho děti. Jako antropolog a jako otec nejsem připraven tuto práci přijmout. Dalo by se tomu říkat dilema hluboké ekologie setkávající se s rozvojovým světem.

Dilema poněkud zjemňuje zjištění, že zemědělec v rozvojovém světě pravděpodobně ocení hodnotu lesa a divoké zvěře lépe než my v naší společnosti mikrovlnných trub a letadel a plastových peněz. Zemědělec třetího světa oceňuje jeho závislost na biologické rozmanitosti, protože to

závislost je pro něj tak viditelná. Ví, že jeho život je založen na živých organismech, které ho obklopují. Z biologické rozmanitosti, která tvoří jeho přirozené prostředí, shromažďuje jedlé ovoce, divoká zvířata pro bílkoviny, vlákno pro oděvy a provazy, kadidlo pro náboženské obřady, přírodní insekticidy, rybí jedy, dřevo pro domy, nábytek a kánoe a léčivé rostliny, které mohou vyléčit bolest zubů nebo uštknutí hadem.

V některých částech světa žijí domorodí obyvatelé, kteří oceňují biologickou rozmanitost, což naše vlastní teoretiky ochrany přírody zahanbuje. Zůstal jsem jednou v jihovýchodním Mexiku u farmáře Mayů, který vyjádřil svůj názor takto:

& ldquoVenkovní lidé přicházejí do našeho lesa, & rdquo řekl, & ldquoand rozřezali mahagon a zabili ptáky a všechno spálili. Potom přivedou dobytek a dobytek sežere džungli. Myslím, že nenávidí les. Ale sázím své plodiny a pleveluji je, sleduji zvířata a sleduji les, abych věděl, kdy zasadit mou kukuřici. Pokud jde o mě, hlídám les. & Rdquo

Dnes tento farmář Maya žije v malém zbytku deštného pralesa obklopeného poli a pastvinami dobytka 100 000 imigrantských kolonistů. Je podroben plánům rozvoje národa lačného po zemědělské půdě a devizách. Kolonisté byli nuceni populačním tlakem a potřebou pozemkové reformy kolonizovat tropický les, o kterém nic nevědí. Sociální a ekonomické skutečnosti moderní globální ekonomiky vedou je a jejich národní vůdce k ničení biologických zdrojů, na nichž jsou založeny jejich životy.

Kolonisté jsou skvělí lidé, kteří vás rychle mohou pozvat, abyste se podělili o své skromné ​​jídlo. Pokud s nimi ale chcete mluvit o ochraně biologické rozmanitosti, která je stále obklopuje, buďte připraveni hovořit o tom, jak to na ně bude přímo působit. Podíváte -li se pohraničnímu farmáři do očí a řeknete mu, že nesmí kácet lesy nebo lovit v rezervaci divoké zvěře a že tyto věci nesmí dělat proto, že se snažíte zachovat biologickou rozmanitost planety a rsquos, bude velmi zdvořile proveďte kulturní ekvivalent převrácení očí a říkání: & ldquoSure. & rdquo

Ale nebude ti věřit. Místo toho byste měli být připraveni předvést, jak dokáže produkovat více jídla a vydělávat více peněz ochranou biologických zdrojů na své půdě. Kolonista rozvojového světa možná chápe svou závislost na biologické rozmanitosti, ale jeho zájem tuto rozmanitost chránit spočívá v tom, jak může zlepšit jeho život a životy jeho dětí. Kolonisté na zemědělské hranici nemají luxus diskutovat o jemnějších bodech hluboké ekologie.

Totéž lze říci o vládním plánovači v zemi, kde žije průkopnický zemědělec, a rozvojovém bankéři ve Washingtonu, D.C. Plánovač a bankéř mohou ocenit morální a estetické hodnoty biologické rozmanitosti. Mohou lamentovat nad vymýcením divočiny a divoké zvěře. Pokud ale chcete, aby chránili kritickou oblast lesa nebo umístili vodní elektrárnu mimo chráněnou oblast, buďte připraveni hovořit o ekonomické hodnotě povodí, příjmech z cestovního ruchu a analýze nákladů a přínosů.

V rozvojovém světě i v našem příliš rozvinutém světě jsme povinni předkládat ekonomické, utilitární argumenty k zachování biologické rozmanitosti, která je pro nás všechny nakonec přínosem. Hluboká ekologie vede zajímavý rozhovor nad seminárním stolem, ale zvítězila na zemědělské hranici třetího světa nebo v zasedacích místnostech Meziamerické rozvojové banky.

Může přijít den, kdy se etické úvahy o biologické rozmanitosti stanou naším nejdůležitějším důvodem ochrany druhů. Ale mezitím, pokud se chceme držet biologické rozmanitosti naší planety a rsquos, musíme mluvit lidovým jazykem. A lidová řeč je užitečnost, ekonomika a blaho jednotlivých lidských bytostí.

V osmdesátých letech se zdá, že otázka zní: & ldquoCo pro mě biologická rozmanitost v poslední době udělala? & Rdquo Dobrou zprávou je, že odpověď na tuto otázku je & ldquoPlenty a více, než si uvědomujete. & Rdquo Náš život je plný příkladů logiky zachování rostlin a živočichů, na kterých jsme jako druhu závislí.

Naše jídlo je dobrým příkladem. Lidské bytosti jedí bohatství rostlin a živočichů v domácích jídlech a večeřích v restauracích, kterými žijeme každý den. Přesto je jednou z bezprostředních hrozeb, které ztráta biologické rozmanitosti představuje, zmenšování genofondu rostlin, který mají zemědělci a zemědělští vědci k dispozici. Během posledních několika desetiletí jsme zvýšili naši schopnost produkovat velké množství potravin, ale současně jsme zvýšili naši závislost pouze na několika plodinách a naši závislost na menším počtu druhů těchto plodin. Až 80% světové nabídky potravin může být založeno na méně než dvou desítkách druhů rostlin a živočichů (CEQ, 1981). Ničíme genetickou rozmanitost plodin, na nichž jsme stále více závislí, a likvidujeme divoké předky těchto plodin, když ničíme biotopy divočiny po celém světě.

Jsme závislí na biologické rozmanitosti způsoby, které jsou méně viditelné než rostliny a zvířata, která jíme a nosíme. Jsme na nich závislí i v oblasti surovin a léků. Průmyslová vlákna, gumy, koření, barviva, pryskyřice, oleje, řezivo, celulóza a dřevní biomasa závisí na rozmanitosti rostlin a živočichů. Chemicky provádíme screening divokých rostlin při hledání nových léků, které mohou být pro lidstvo prospěšné. Do USA dovážíme léčivé rostliny v hodnotě milionů dolarů a používáme je k výrobě léků v hodnotě miliard dolarů (OTA, 1984).

Zvířata používáme i v lékařském výzkumu, i když někdy s brutálními výsledky. Dovážíme desítky tisíc primátů pro testy bezpečnosti léčiv a výrobu léčiv (OTA, 1984). Pásovce texaské používáme při výzkumu malomocenství. Když lidské činnosti ohrožují přežití těchto zvířat a jejich divokých stanovišť, ohrožují také lidské blaho.

Současně musíme uznat, že nikdy nebudeme schopni prokázat okamžitý, utilitární důvod pro zachování každého druhu na Zemi. Někteří z nich možná nemají pro lidstvo větší využití, než být součástí velkého tajemství. Ale kdo nám řekne, které druhy jsou nedůležité? Kdo nám může říci, která úroveň vyhynutí vážně naruší síť života, na které jsme jako lidé závislí?

Erik Eckholm, autor životního prostředí, říká, že jedním z klíčových úkolů, před nimiž stojí vědci i vlády, je identifikovat a chránit druhy, jejichž ekologické funkce jsou pro lidskou společnost obzvláště důležité. A & ldquoin mezitím & rdquo Eckholm pokračuje, & ldquoprudence diktuje dát existujícím organismům co největší užitek z pochybností & rdquo (Eckholm, 1978).

Jedním z důležitých faktorů při poskytování těchto druhů výhodám pochybností, které si zaslouží, je vzdělávání nás a našich vlád a politiků o naší závislosti na lidské rozmanitosti na biologické rozmanitosti. Ta výchova má tendenci

zdůraznit užitnou hodnotu ochrany druhů. Jedním z výsledků je, že mezi vědci a ochránci přírody roste pragmatická etika. Je to etika, která se soustředí na poznání, že naše schopnost zachovat biologickou rozmanitost závisí na naší schopnosti prokázat výhody, které rozmanitost přináší lidským bytostem (Fisher a Myers, 1986).

Na jedné úrovni mají tyto výhody formu okamžitého ekonomického příjmu prostřednictvím činností, jako je sklizeň divoké zvěře, cestovní ruch a udržování zemědělské produkce. Na další úrovni se zaměřují na nenaplněný potenciál a nové plodiny, nové léky, nové průmyslové výrobky. Celkově lze říci, že výhody biologické rozmanitosti poskytují krátkodobý příjem jednotlivým lidem a zlepšují dlouhodobé blaho našeho druhu jako celku.

Tyto dvě úrovně výhod spolupracují v tom smyslu, že pokud doufáme, že uvidíme dlouhodobé přínosy biologické rozmanitosti, musíme se zaměřit nejprve & alespoň na současně & mdashon na okamžité, krátkodobé přínosy pro jednotlivé lidi. Několik divokých genofondů a surovin pro budoucí léčiva, potraviny a paliva a mdashare pravděpodobně přežijí neporušené v místech, kde se lidé musí snažit jednoduše zajistit své základní každodenní potřeby (Wolf, 1985).

Jedním z našich dlouhodobých cílů jako druhu je užít si nespočet výhod, které nám biologická rozmanitost naší planety a rsquos nakonec může přinést. Ale v krátkodobém horizontu, minimálně na několik příštích desetiletí, se naše základní strategie musí soustředit na zajištění toho, aby lidé zde a na hranicích rozvojového světa obdrželi materiální pobídky, které jim umožní prosperovat tím, že budou chránit biologickou rozmanitost spíše než ničením to (Cartwright, 1985). Když to bude hotové, můžeme se vrátit k etickým a estetickým argumentům hluboké ekologie s vědomím, že když vzhlédneme od své diskuse, biologická rozmanitost bude stále zbývat k prožívání a užívání.

Autoři tří následujících kapitol jsou považováni za nejúspěšnější a nejoddanější z vědců, kteří nyní pracují na poukázání na krátkodobé a dlouhodobé přínosy biologické rozmanitosti a vědci, kteří pracují tak rychle, jak je to možné, aby objevili nepřečtené knihy. genetické rozmanitosti naší planety a rsquos a převést tyto objevy na praktické výhody pro jejich bližní.

REFERENCE

Blea, C. 1986. Individualismus a ekologie. Země na prvním místě! Časopis 6 (6): 21, 23.

Cartwright, J. 1985. Politika zachování přírodních oblastí ve státech třetího světa. Ekolog 5 (3): 179 & ndash186.

CEQ (Rada pro kvalitu životního prostředí). 1981. Zpráva Global 2000 prezidentovi, sv. II. Rada pro kvalitu životního prostředí a ministerstvo zahraničí USA, Washington, D.C.

Eckholm, E. 1978. Disappearing Species: The Social Challenge. Worldwatch Paper 22. Worldwatch Institute, Washington, DC 38 stran.

Fisher, J. a N. Myers. 1986. Co musíme udělat, abychom zachránili divokou zvěř. Int. Divoký. 16 (3): 12 & ndash15.

OTA (Office of Technology Assessment). 1984. Technologie na udržení zdrojů tropických lesů. OTA-F-214. Office of Technology Assessment, Kongres USA, Washington, DC 344 stran.

Tobias, M., ed. 1985. Hluboká ekologie. Avant Books, San Diego, Kalifornie, 285 s.

Wolf, E.C. 1985. Výzvy a priority při zachování biologické rozmanitosti. Interciencia 10 (5): 236 & ndash242.

KAPITOLA 9SKENOVACÍ ROSTLINY NA NOVÉ LÉKY

NORMAN R. FARNSWORTH

Research Professor of Pharmacognosy, Program for Collaborative Research in the Pharmaceutical Sciences, University of Illinois at Chicago, Chicago, Illinois

TAmerický farmaceutický průmysl vynaložil v roce 1985 na výzkum a vývoj rekordních 4,1 miliardy USD, což je nárůst o 11,6% oproti roku 1984 (Anonymous, 1986). Ve stejném roce americký spotřebitel nakoupil přes 8 miliard dolarů v komunitních lékárnách za recepty, jejichž aktivní složky jsou stále extrahovány z vyšších rostlin (Farnsworth a Soejarto, 1985). Za posledních 25 let obsahovalo 25% všech receptů vydávaných z komunitních lékáren ve Spojených státech účinné látky, které jsou stále extrahovány z vyšších rostlin, a toto procento se během tohoto období nemění o více než 1,0% (Farnsworth a Morris, 1976) . Navzdory těmto údajům nemá v současné době ani jedna farmaceutická firma ve Spojených státech aktivní výzkumný program navržený k objevování nových léčiv z vyšších rostlin.

CELKOVÝ DŮLEŽITOST DROGOVÝCH DROG

Přibližně 119 čistých chemických látek extrahovaných z vyšších rostlin se používá v medicíně po celém světě (Farnsworth et al., 1985) (viz tabulka 9 & ndash1). Nejméně 46 z těchto léků nebylo v USA nikdy použito. Objev léků většinou pramení ze znalostí, že jejich výtažky se používají k léčbě jedné nebo více nemocí u lidí. Nejzajímavější z extraktů jsou poté podrobeny farmakologickým a chemickým testům za účelem určení povahy aktivních složek. Proto by mělo být zajímavé zjistit, jak důležité jsou rostlinné drogy na celém světě, pokud se používají ve formě surových extraktů. Světová zdravotnická organizace odhaduje, že 80% lidí v

TABULKA 9 & ndash1 Sekundární rostlinné složky používané jako drogy po celém světě, jejich zdroje a použití

Terapeutická kategorie v lékařské vědě

Využití rostlin v tradiční medicíně

Korelace mezi dvěma způsoby použití A

Digitalis lanata Ehrh. (Náprstník řecký)

Adonis vernalis L. (Bažant a oko rsquos)

Aesculus hippocastanum L. (jírovec)

Fraxinus rhynchophylla Hance (různé Fraxinus chinensis Roxb.)

Agrimonia eupatoria L. (řepík obecný)

Rauvolfia serpentina (L.) Benth. ex Kurz (indický snakeroot)

Brassica nigra (L.) Koch (černá hořčice)

Anabasis aphylla L. (Tumbleweed)

Andrographis paniculata Nees. (Karyat)

Anisodus tanguticus (Maxim.) Pascher (Z & agraveng qi & egrave)

Anisodus tanguticus (Maxim.) Pascher (Z & agraveng qi & egrave)

Areca catechu L. (palma oříšková)

Centella asiatica (L.) Urban (pennywort indický)

Atropa belladonna L. (Belladonna)

Berberis vulgaris L. (Dřišťál)

Ardisia japonica Thunb. (Japonská ardisia)

Antipyretické analgetikum protizánětlivé

Ananas comosus (L.) Merrill (ananas)

Stimulátor centrální nervové soustavy

Camellia sinensis (L.) Kuntze (čaj)

Cinnamomum camphora (L.) Nees & amp Eberm. (Kafrový strom)

Potentilla fragarioides L. (mochna)

Erythroxylum coca Lam. (Koka)

Stimulant potlačující chuť k jídlu

Papaver somniferum L. (mák setý)

Colchicum autumnale L. (podzimní krokus)

Colchicum autumnale L. (podzimní krokus)

Convallaria majalis L. (konvalinka)

Cynara scolymus L. (artyčok)

Colchicum autumnale L. (podzimní krokus)

Rauvolfia tetraphylla L. (Snakeroot)

Digitalis lanata Ehrh. (Náprstník řecký)

Digitalis purpurea L. (náprstník obecný)

Digitalis purpurea L. (náprstník obecný)

Digitalis lanata Ehrh. (Náprstník řecký)

Terapeutická kategorie v lékařské vědě

Využití rostlin v tradiční medicíně

Korelace mezi dvěma způsoby použití A

Mucuna deeringiana (Bort) Merr. (Fazole sametová)

Cephaelis ipecacuanha (Botero) A. Richard (Ipecac)

Ephedra sinica Stapf (Ma-Huang)

Podophyllum peltatum L. (květnové jablko)

Lycoris squamigera Maxim. (Magická lilie vzkříšení)

Digitalis purpurea L. (náprstník obecný)

Simaruba glauca DC. (Rajský strom)

Glaucium flavum Crantz (rohatý mák, mořský mák)

Ocotea glaziovii Mez (žlutá skořice)

Glycyrrhizin (kyselina glycyrrhetová)

Glycyrrhiza glabra L. (lékořice)

Pozorována snížená plodnost

Hemsleya amabilis Diels (Lu & oacute gu ō di)

Citrus druhy (citrusy, např. pomeranč, citron)

Hydrastis canadensis L. (zlatá pečeť)

Hyoscyamus niger L. (Henbane)

Digenea simplex (Wulf.) Agardh (červená řasa)

Piper methysticum Forst. F. (Kava)

Ammi visnaga (L.) Lamk. (rostlina párátka)

Digitalis lanata Ehrh. (Náprstník řecký)

Lobelia inflata L. (indický tabák)

Mentha druhy (máta, např. máta peprná, máta peprná)

Gaultheria procumbens L. (Wintergreen)

Crotalaria spektabilis Roth (Rattlebox)

Papaver somniferum L. (mák setý)

Andrographis paniculata Nees (Karyat)

Nicotiana tabacum L. (tabák)

Larrea divaricata Cav. (Kreosotový keř)

Papaver somniferum L. (mák setý)

Strophanthus gratus (Hák.) Baill. (Twisted flower)

Sophora pachycarpa Schrenk ex C. A. Meyer (pagodový strom)

Coptis japonica Makino (Goldthread)

Papaver somniferum L. (mák setý)

Hydrangea macrophylla (Thunb.) Seringe (Hydrangea)

Physostigma venenosum Balf. (Obyčejný fazole)

Terapeutická kategorie v lékařské vědě

Využití rostlin v tradiční medicíně

Korelace mezi dvěma způsoby použití A

Anamirta cocculus (L.) Wright & amp Arn. (Rybí bobule)

Pilocarpus jaborandi Holmes (Jaborandi)

Podophyllum peltatum L. (květnové jablko)

Album Veratrum L. (falešná čemeřice)

Ephedra sinica Stapf (Ma-Huang)

Ephedra sinica Stapf (Ma-Huang)

Cinchona ledgeriana Moens ex Trimen (žlutá cinchona)

Cinchona ledgeriana Moens ex Trimen (žlutá cinchona)

Quisqualis indica L. (rangúnská liána)

Rauvolfia serpentina (L.) Benth. ex Kurz (indický snakeroot)

Rauvolfia serpentina (L.) Benth. ex Kurz (indický snakeroot)

Rhododendron molle G. Don (žlutá azalka)

Kontraindikováno při nízkém krevním tlaku

Rorippa indica (L.) Hiern (Nasturtium)

Lonchocarpus nicou (Aubl.) DC. (Cub & eacute root)

Analgetický sedativní sedativum

Stephania sinica Diels (čínská stephania)

Citrus druhy (citrusy, např. pomeranč, citron)

Salix alba L. (bílá vrba)

Sanguinaria canadensis L. (Bloodroot)

Artemisia maritima L. (červenec levant)

Urginea maritima (L.) Baker (Squill)

Datura metel L. (Recurved thornapple)

Senna Alexandra Miller (Alexandria senna)

Silybum marianum (L.) Gaertn. (St. Mary & rsquos požehnaná, mléko nebo svatý bodlák)

Cytisus scoparius (L.) Link (skotské koště)

Stevia rebaudiana Hemsley (sladká bylina Caa-h & ecirc-h & ecirc)

Stimulátor centrální nervové soustavy

Strychnos nux-vomica L. (Nux vomica)

Podophyllum peltatum L. (květnové jablko)

Antiemetikum snižuje oční napětí

Cannabis sativa L. (marihuana, konopí)

Analgetický sedativní sedativum

Corydalis ambigua Cham. & amp Schltdl. (Birthwort)

Stephania tetrandra S. Moore (F āng j ĩ, želví větvička)

Theobroma cacao L. (kakao, kakao)

Camellia sinensis (L.) Kuntze (čaj)

Thymus vulgaris L. (tymián obecný)

Terapeutická kategorie v lékařské vědě

Využití rostlin v tradiční medicíně

Korelace mezi dvěma způsoby použití A

Trichosanthes, kirilowii Maxim. (Tykev čínská)

Chondodendron tomentosum R. & amp P. (Curare)

Valeriana officinalis L. (kozlík lékařský)

Adhatoda vasica Nees (ořech Malabar)

Vinca minor L. (brčál obecný, myrta tekoucí)

Catharanthus roseus (L.) G. Don (brčál Madagaskar)

Catharanthus roseus (L.) G. Don (brčál Madagaskar)

Xathotoxin (ammoidin 8-methoxypsoralen)

Ammi majus L. (plevel Bishop & rsquos)

Afrodiziakum s adrenergním blokátorem

Pausinystalia johimbe (K. Schum.) (Pierre ex Beille)

Daphne genkwa Sieb & amp Zucc. (Pinyin Yu & aacuten hu ā)

Daphne genkwa Sieb. & amp Zucc. (Pinyin Yu & aacuten hu ā)

A Ano naznačila pozitivní korelaci mezi tradičním lékařským využitím rostliny a současným terapeutickým využitím chemikálie extrahované z rostliny.

Ne naznačil, že neexistuje žádná korelace, jak bylo uvedeno dříve.

b Nyní také syntetizován komerčně.

C Drobná syntetická modifikace oproti přírodnímu produktu.

rozvojové země světa se spoléhají na tradiční medicínu 1, pokud jde o jejich potřeby primární zdravotní péče, a asi 85% tradiční medicíny zahrnuje použití rostlinných extraktů. To znamená, že asi 3,5 až 4 miliardy lidí na světě spoléhá na rostliny jako zdroje drog (Farnsworth et al., 1985). Konkrétní údaje na podporu těchto odhadů je obtížné najít, ale několik příkladů, které jsou k dispozici, je docela odhalující.

DŮLEŽITOST BYLINNÝCH DROG

V Hongkongu

V malé britské kolonii Hongkong (1981 obyvatel, 5 664 000) bylo v témže roce nejméně 346 nezávislých bylinkářů a 1477 obchodů s bylinami (Kong, 1982) 33362 registrovaných lékařů a 375 registrovaných lékáren. Čínské odbory bylinkářů v Hongkongu tvrdí, že mají členství asi 5 000 (Kong, 1982). Tvrdí se, že Hongkong je největší trh s bylinkami na světě, který ročně dováží přes 190 milionů USD (USA) (Kong, 1982). Asi 70% těchto bylinných produktů se používá lokálně a 30% se reexportuje. Spadají do tří zhruba stejných kategorií: produkty ženšenu, surové rostlinné drogy jiné než ženšen a volně prodejná léčiva a medikovaná vína (Kong, 1982). Pro srovnání, za stejné období byly do Hongkongu dovezeny léky v západním stylu v hodnotě zhruba 80 milionů dolarů. Kong (1982) vypočítal, že průměrný obyvatel Hongkongu utratí za čínské léky zhruba 25 USD (USA) ročně.

V Japonsku

Systém tradiční medicíny v Japonsku, známý jako Kampo, je adaptací čínské tradiční medicíny. Formulace Kampo jsou v podstatě vícesložkové směsi přírodních produktů, především rostlinných extraktů. V roce 1976 bylo do japonského systému národního pojištění zavedeno více než 69 druhů receptur Kampo a od té doby se toto číslo zdvojnásobilo. Celkové výdaje na všechny typy farmaceutických výrobků v Japonsku činily v roce 1976 přibližně 8,3 miliardy USD (USA), zatímco na léky Kampo bylo vynaloženo pouze asi 12,5 milionu USD (USA). V tomto roce tedy činily léky Kampo v japonském systému zdravotní péče pouze asi 0,15% celkových farmaceutických výdajů. V roce 1983 byly celkové farmaceutické výdaje v Japonsku oceněny na přibližně 14,6 miliardy USD (USA) a náklady na léky Kampo se zvýšily na přibližně 150 milionů USD (USA). Proto se za 7 let výdaje na léky Kampo v japonském systému zdravotní péče zvýšily na přibližně 1% celkových výdajů na léky (Terasawa, 1986).

In a survey of 4,000 Japanese clinicians conducted in 1983, 42.7% of the respondents reported that they used Kampo medicines in their daily practices. As with most systems of traditional medicine, the applications of Kampo are most

Traditional medicine is a term loosely used to describe ancient and culture-bound health practices that existed before the application of science to health matters in official, modern, scientific medicine or allopathy.

successful in the treatment of chronic diseases, most of which are difficult to treat successfully with Western type medicine. Conditions for which traditional medicine is most frequently used include chronic hepatitis, climacteric disorders, common cold, bronchial asthma, high blood pressure, constipation, autonomic insufficiencies, allergic rhinitis, diabetes mellitus, gastritis, headache, and bowel dysfunction (Terasawa, 1986).

In the People&rsquos Republic of China

The People&rsquos Republic of China includes one-fourth of the world&rsquos population. In 1974 I was privileged to visit that country as a member of the Herbal Pharmacology Delegation&mdashthe third of nine scientific exchange delegations set up by former President Nixon when he first visited that country. Since then, I have returned to the PRC in 1980 and again in 1985. It is obvious that the system of Chinese traditional medicine, in which the use of plant extracts to treat disease is extremely important, remains today as an important element in providing adequate primary health care for this populous country. Some of the value of Chinese medicine is most likely its use as a placebo, but I for one am convinced that the vast majority of plants used in this system have constituents that produce real therapeutic effects.

THE SEARCH FOR NEW PLANT DRUGS

There is a great deal of interest in and support for the search for new and useful drugs from higher plants in countries such as the People&rsquos Republic of China, Japan, India, and the Federal Republic of Germany. Virtually every country of the world is active in this search to a limited degree. However, in light of its size and resources, the United States must be regarded as an underdeveloped country with regard to productivity and programs designed to study higher plants as sources of new drugs, both in terms of industrial and university-sponsored research.

Estimates of the number of higher plants that have been described on the face of the Earth vary greatly&mdashfrom about 250,000 to 750,000. How many of these have been studied as a source of new drugs? This is an impossible question to answer for the following reason. The National Cancer Institute in the United States has tested 35,000 species of higher plants for anticancer activity. Many of these have shown reproducible anticancer effects, and the active principles have been extracted from most of these and their structures determined. However, none of these new drugs have yet been found to be safe and effective enough to be used routinely in humans. The question then arises, could any of these 35,000 species of plants contain drugs effective for other disease states, such as arthritis, high blood pressure, acquired immune deficiency syndrome (AIDS), or heart trouble? Of course they could, but they must be subjected to other appropriate tests to determine these effects. In reality, there are only a handful of plants that have been exhaustively studied for their potential value as a source of drugs, i.e., tested for several effects instead of just only one. Thus, it is safe to presume that the entire flora of the world has not been systemically studied to determine if its

constituent species contain potentially useful drugs. This is a sad commentary when one considers that interest in plants as a source of drugs started at the beginning of the nineteenth century and that technology and science have grown dramatically since that time.

As shown in Table 9&ndash1, the 119 plant-derived drugs in use throughout the world today are obtained from less than 90 species of plants (Farnsworth et al., 1985). How many more can be reasonably predicted to occur in the more than 250,000 species of plants on Earth?

Use of the NAPRALERT Data Base

It is possible to present certain types of data showing the relative interest in studying natural products as a source of drugs by means of the NAPRALERT data base that we maintain at the University of Illinois at Chicago (Farnsworth et al., 1981, 1983 Loub et al., 1985). This specialized computer data base of information on natural products was derived from a systematic search of the world literature. Data that can be retrieved from the system include folkloric medicinal claims for plants, the chemical constituents contained in plants (and other living organisms), the pharmacological effects of naturally occurring substances, or the pharmacological effects of crude extracts prepared from plants. More than 80,000 articles have been entered into the data base since 1975, and about 6,000 new articles are added each year. The system contains folkloric, chemical, or pharmacological information on about 25,000 species of higher plants alone.

Pharmacological Interest in Natural Products

To give some idea as to the interest (or lack thereof) in studying the pharmacological effects of natural products, we can cite the following data from NAPRALERT. In 1985, approximately 3,500 new chemical structures from natural sources were reported. Of these, 2,618 were obtained from higher plants, 512 from lower plants (lichens, filamentous fungi, and bacteria), and 372 from other sources (marine organisms, protozoa, arthropods, and chordates) (Table 9&ndash2). A significant 56.6% of the new chemicals obtained from lower plants (primarily antibiotics produced in industrial laboratories) were reported to have been tested for biological effects. About 23.9% of those obtained from marine sources, protozoa, arthropods, and chordates were studied for biological effects, but only 9.5% of the new structures obtained from higher plants were tested for pharmacological effects. The probable reasons for the low, 9.5% figure are that a majority of these discoveries were reported from university laboratories where the interest is mainly on chemistry, where there is less interdisciplinary research (i.e., botanists, chemists, and biologists working in collaboration), and where routine testing services for pharmacological activity are not readily available.

Why is there so little interest and activity in plant-derived drug development in the United States? An attempt will be made to answer this question, but first it is important to describe briefly some of the more fruitful approaches to drug discovery from higher plants.

TABLE 9&ndash2 New Chemical Structures of Natural Origin Reported in 1985 A

A From NAPRALERT data base at the University of Illinois at Chicago.

Approaches to Drug Discovery from Plants

There are many approaches to the search for new biologically active principles in higher plants (Farnsworth and Loub, 1983). One can simply look for new chemical constituents and hope to find a biologist who is willing to test each substance with whatever pharmacological test is available. This is not considered to be a very valid approach. A second approach is simply to collect every readily available plant, prepare extracts, and test each extract for one or more types of pharmacological activity. This random collection, broad screening method is a reasonable approach that eventually should produce useful drugs, but it is contingent on the availability of adequate funding and appropriate predictable bioassay systems. The last major useful drugs to have reached the marketplace based on this approach are the so-called vinca alkaloids, vincristine sulfate (leurocristine) and vinblastine sulfate (vincaleukoblastine). Vincristine is the drug of choice for the treatment of childhood leukemia vinblastine is a secondary drug for the treatment of Hodgkin&rsquos disease and other neoplasms.

Vincristine was discovered by Gordon H.Svoboda at the Lilly Research Laboratories. In January 1958, Svoboda submitted an extract of the Madagascan periwinkle plant [Catharanthus roseus (L.) G. Don] to a pharmacological screening program at Lilly (Farnsworth, 1982). This was the fortieth plant that he selected for inclusion in the program. Vincristine was marketed in the United States in 1963, less than 5 years after a crude extract of C. roseus was observed to have antitumor activity. In 1985, total domestic and international sales of vincristine

(as Oncovin®) and vinblastine (as Velban®) were approximately $100 million, 88% of which was profit for the company (G.H.Svoboda, personal communication, 1986).

This discovery of new drugs from higher plants is one of the few that has evolved from a random-selection broad pharmacological screening program. For example, in the very expensive research and development effort undertaken by the National Cancer Institute described above, not one useful drug has emerged.

Recently we analyzed information on the 119 known useful plant-derived drugs to determine how many were discovered because of medicinal folkloric information on the plants from which they were isolated. In other words, what correlation, if any, exists between the current medical use of the 119 drugs and the alleged medical uses of the plants from which they were derived? As shown in Table 9&ndash1, 74% of the 119 chemical compounds used as drugs have the same or related use as the plants from which they were derived. This does not mean that 74% of all medical claims for plants are valid, but it surely points out that there is a significance to medicinal folklore that was not previously documented.

Thus, in my opinion, future programs of drug development from higher plants should include a careful evaluation of historical as well as current claims of the effectiveness of plants as drugs from alien cultures. Such information is rapidly disappearing as our own culture and ideas permeate the less developed countries of the world where there remains a heavy dependence on plants as sources of drugs.

LACK OF INTEREST IN NEW DRUG DISCOVERY PROGRAMS FROM PLANTS

Why is there such a reluctance to initiate new programs involving plants as sources of drugs in the United States, where we have the most sophisticated pharmaceutical industry in the world and where expenditures for drug development are staggering? In my conversations with staff from U.S. pharmaceutical companies, the following reasons seem to be consistent:

To recover the costs of developing such drugs, solid patent protection must be secured. It is generally believed that natural products cannot be patented with the same degree of assurance as can synthetic compounds. This of course cannot be a valid deterrent, since patent protection for vincristine and vinblastine was sufficiently secure that the Eli Lilly Company had exclusive marketing rights to these substances for the full term of patent protection.

Most promising plants seem to be indigenous to developing countries, many of which do not have stable governments and thus cannot provide assurance that there will be a continued supply of the raw material needed to produce the useful drugs. This of course may be true in a strict sense however, as history shows, it is rare when a useful plant grows only in one isolated developing country. In the course of developing a full program involving plants as a source of raw material, it would be normal logic to immediately seek sources of the useful plant from a large number of geographic areas. Cultivation programs should also be initiated. In the early stages of development of vincristine and vinblastine, the plant source

C. roseus was collected from many different countries of the world and was also cultivated in eastern European countries and in the United States.

There is reputed to be biological variation from lot to lot of plant drugs, but scientific documentation for this statement is difficult to find. This does not appear to be a problem affecting any of the plant sources required for production of the 119 drugs listed in Table 9&ndash1.

What really seems to be the problem is that most pharmaceutical firms, as well as decision-making offices in government agencies, lack personnel who have a full understanding and appreciation of the potential payoff in this area of research. For example, new programs in drug development are usually initiated by the presentation of a proposal by a research staff member before a group of peers and research administrators. Following is one possible scenario: Dr. E.Z.Greenleaf prepares his arguments for a new drug development program at the ABC Pharmaceutical Corporation in which he proposes to study plants as a source of new drugs. His approach to the program is to examine written medicinal folklore to obtain information on plants allegedly used by primitive peoples for certain specified diseases. He might even be brave enough to suggest that the ABC Pharmaceutical Corporation hire one or two physicians to travel to Africa, Borneo, New Caledonia, or other exotic areas to live with the people for a year or so. During this period, Drs. U. Canduit and I.M.Reliant would observe the witch doctors treating patients and then would make their own diagnoses of each patient and conduct follow-up observations on outcome. When improvement is noted, they would record which plants had been used to treat the patients. These plants would then be collected and sent to the Research Laboratory of the ABC Pharmaceutical Corporation located in Heartbreak, Colorado, for scientific studies. Total cost of such a 5-year program would be less than the cost of a new jet fighter.

The second scientist from the ABC Pharmaceutical Corporation to make a new program presentation is Dr. Adam N.Molecule. He uses a long sequence of chemical equations to illustrate his theory that he can synthesize a series of chemical analogs based on computer analysis of structure-activity relationships in which his theoretical compounds will react favorably with specific receptor sites. He illustrates his plan with a full color videotape presentation of the computerized sequence of events that he hopes will take place at the molecular level. There is nothing left to the imagination. Molecule&rsquos computer produces a flowchart projecting the full costs of each stage of the synthesis at 2-month intervals. Everything is predictable, based on a percentage of projected sales should the end product prove to be a useful drug, and ensuring at least a 75% profit margin.

At the end of the two presentations, management must decide on whether to follow the folkloric line of Dr. E.Z.Greenleaf or the molecular biology-computer graphic-theoretical approach of Dr. Adam N.Molecule. Since Dr. Greenleaf is probably the only person in the room with a background and appreciation for his approach and most of the scientists in attendance are well trained and highly skilled synthetic chemists, biochemists, and molecular biologists, it is not difficult to predict which program will be approved and implemented.

SUMMARY

Higher plants have been described as chemical factories that are capable of synthesizing unlimited numbers of highly complex and unusual chemical substances whose structures could escape the imagination of synthetic chemists forever. Considering that many of these unique gene sources may be lost forever through extinction and that plants have a great potential for producing new drugs of great benefit to mankind, some action should be taken to reverse the current apathy in the United States with respect to this potential.

REFERENCE

Anonymní. 1986. Pharmaceutical R&D Spending by US Industry Hits $4.1 Billion, Setting Record, as do Sales. P. 5 in Chem. Označit. Rep. February 3, 1986.

Farnsworth, N.R. 1982. Rational approaches applicable to the search for and discovery of new drugs from plants. Pp. 27&ndash59 in Memorias del 1 er Symposium Latinoamericano y del Caribe de Farmacos Naturales, La Habana, Cuba, 21 al 28 de Junion, 1980. Academia de Ciencias de Cuba y Comisin Nacional de Cuba ante la UNESCO, UNESCO Regional Office, Montevideo, Uruguay.

Farnsworth, N.R., and W.D.Loub. 1983. Information gathering and data bases that are pertinent to the development of plant-derived drugs. Pp. 178&ndash195 in Plants: The Potentials for Extracting Protein, Medicines, and Other Useful Chemicals. Workshop Proceedings. OTA-BP-F-23. U.S. Congress, Office of Technology Assessment, Washington, D.C.

Farnsworth, N.R., and R.W.Morris. 1976. Higher plants&mdashthe sleeping giant of drug development. Dopoledne. J. Pharm. Educ. 148(Mar.&ndashApr.):46&ndash52.

Farnsworth, N.R., and J.M.Pezzuto. 1983. Rational approaches to the development of plant-derived drugs. Pp. 35&ndash63 in Proceedings of the Second National Symposium on the Pharmacology and Chemistry of Natural Products, Joao Pessoa, Brazil, November 3&ndash5, 1983. Paraiba University, Joao Pessoa, Brazil.

Farnsworth, N.R., and D.D.Soejarto. 1985. Potential consequences of plant extinction in the United States on the current and future availability of prescription drugs. Econ. Bot. 39(3):231&ndash240.

Farnsworth, N.R., W.D.Loub, D.D.Soejarto, G.A.Cordell, M.L.Quinn, and K.Mulholland. 1981. Computer services for research on plants for fertility regulation. Korean J. Pharmacogn. 12:98&ndash110.

Farnsworth, N.R., O.Akerele, A.S.Bingel, D.D.Soejarto, and Z.-G.Guo. 1985. Medicinal plants in therapy. Býk. WHO 63:965&ndash981.

Kong, Y.-C. 1982. The control of Chinese medicines&mdasha scientific overview. Yearb. Pharm. Soc. Hong Kong 1982:47&ndash51.

Loub, W.D., N.R.Farnsworth, D.D.Soejarto, and M.L.Quinn. 1985. NAPRALERT: Computer handling of natural product research data. J. Chem. Inf. Výpočet. Sci. 25:99&ndash103.

Terasawa, K. 1986. The present situation of education and research work on Traditional Chinese Medicine in Japan. Presentation at the International Symposium on Integration of Traditional and Modern Medicine, Taichung, Republic of China, May 22, 1986.


5. How might biodiversity change in the future under various plausible scenarios?

5.1 The Millennium Ecosystem Assessment developed four plausible scenarios to explore the future of biodiversity and human well-being until 2050 and beyond. The different scenarios are based on either increased globalization or increased regionalization, and an either reactive or proactive way of addressing environmental issues. Více.

5.2 Overall, in all four scenarios, agricultural land will expand and forest cover will shrink, particularly in developing countries. This will lead to a continuing decline in local and global biodiversity, mainly as a result of habitat loss. More proactive approaches to the environment will be more successful in slowing these trends. Více.

5.3 Aquatic biodiversity and specific fish populations are expected to decline due to factors such as excessive levels of nutrients, overharvesting, invasion by alien species, and pollution. Více.

5.4 Human well-being will be affected by biodiversity loss both directly and indirectly. Direct effects include an increased risk of sudden environmental changes such as fisheries collapses, floods, droughts, wildfires, and disease. Changes will also affect human well-being indirectly, for instance in the form of conflicts due to scarcer food and water resources.

Though the average income per person (GDP) is projected to rise in all scenarios, this can mask increased inequity for instance in terms of food security. Major decisions will have to address trade-offs between competing goals, for instance between agricultural production and water quality, or between water use and aquatic biodiversity. Policies that conserve more biodiversity are also promoting higher overall human well-being by preserving multiple benefits obtained from ecosystems. Více.


Why is Meiosis Important in Survival of Life?

Meióza je fáze sexuálně reprodukčních organismů, ve které dochází k dělení buněk. Je to velmi důležité, protože to vytváří genetickou rozmanitost v populaci.

Meióza je fáze sexuálně reprodukčních organismů, ve které dochází k dělení buněk. Je to velmi důležité, protože to vytváří genetickou rozmanitost v populaci.

Meiosis is a process of gamete formation in which diploid germ-line cells, i.e., the cells that are set aside early in animal development for sexual reproduction, yield four genetically different haploid cells. It occurs only in sex cells, which are eggs and sperms.

Phases

Would you like to write for us? Well, we're looking for good writers who want to spread the word. Get in touch with us and we'll talk.

Meiosis takes place in two stages – Meiosis I, where DNA replication takes place and crossing-over occurs and Meiosis II, which lacks DNA replication, but is similar to Mitotic cell division.

The Process

  • In meiosis, during the formation of gametes in animals and spores in plants, the chromosome number is reduced to half. These chromosomes contain the basic DNA chain.
  • During the first meiotic reduction division, the chromosomal pairs are divided so that each gamete or spore contains one of each chromosomal pair, it becomes a haploid.
  • When haploid gametes unite during fertilization, they form a zygote. Zygotes, having received one chromosome of each pair from each parent become diploid.
  • Meiosis involves two successive nuclear divisions, which produce four haploid cells. The meiosis I is the reduction division, meiosis II separates the chromatids, which are the daughter strands of a duplicated chromosome joined together by a centromere.
  • In mitotic cell division, new cells genetically identical to the parent cell are produced. Meiosis is responsible for increasing genetic variation in the population.
  • Each diploid cell, which undergoes meiosis can produce 2n different chromosomal combinations, where ‘n’ is the haploid number.
  • In humans, the number is 223, because there are 23 pairs of chromosomes. This number is greater than eight million different combinations.
  • The variation increases, because, during meiosis I, each pair of homologous chromosomes comes together.
  • In a process known as synapsis, each pair of homologous chromosomes may exchange parts.
  • The relative distance between two genes on a given chromosome can be estimated by calculating the percentage of crossing-over that takes place between them.

Tasks of Meiosis

  • Production of haploid gametes to maintain the diploid number of species, generation after generation.
  • Crossing-over, which brings together new gene combination of chromosomes.
  • A mechanism for comparing the two copies of each chromosome, provided with the purpose of error correction or repairing.

Importance

  • In meiosis, variation occurs, because each gamete (either sperm or egg) contains a mixture of genes from two different parent chromosomes in sexual reproduction. In other words, the genetic coupling of non-identical DNA takes place in meiosis.
  • It results in an offspring, which has the genetic material of two different individuals.
  • These chromosomes contain the basic DNA chain, which determines the physical and genetic characteristics of the child.
  • A new combination of genetic information is produced in the gametes. Therefore, in meiosis, the characteristics of parent chromosomes are combined with the characteristics of offspring chromosomes, which ultimately results in a new and unique set of chromosomes.
  • It enables individuals to produce physically and genetically unique offspring. Because of this, a high genetic diversity of a population is maintained.
  • With mitosis only division would have been possible and there would have been no sharing of genetic information.
  • In such a situation, there would have been only clonal populations, which would eventually suffer from diseases or natural disasters.
  • What is the explanation for the diversity in populations? How can they survive variations in the environment? The reason is meiosis. Genetic variation plays the role of a raw material for natural selection.
  • Some individuals who are favored by natural selection have greater fitness than others because of their alleles (pair of alternative forms of gene).
  • In case of animals, males that are unable to compete for mates, for example, succumb to predation or disease or fail to reproduce small and weak organisms don’t survive for long time. These are the best examples of natural selection.
  • You can also take an example of a disease to which some individuals will be at least partially resistant while others are susceptible to it.
  • A population can adapt to changes in the environment as a result of the genetic variation resulting from meiosis. However, in clonal asexual populations, organisms are not able to adapt to changes without mutations.
  • Organisms which adapt to changes in the environment, survive, while others get eliminated by natural selection. In this way, a population contains fit individuals and the process continues for generations together.
  • The diversity afforded by meiosis is beneficial for the population as a whole.

Thus, meiosis helps to create a population that is not only physically and genetically different but also one, which is perfectly fit to survive.

Související příspěvky

We all know that the source of life on the Earth is the Sun. But did you know that without photosynthesis, the energy derived from the Sun would be wasted,&hellip

Meiosis is a cell division process that occurs in two stages, resulting in the formation of four haploid gametes. The two stages of meiosis are meiosis I and meiosis II.&hellip

The life cycle of a flowering plant starts with a seed. The seed germinates to produce a sapling, which matures into a plant. This plant then reproduces to form new&hellip


What is biodiversity and why is it important?

Biodiversity refers to the variety and variability of life on Earth.

‘Biodiversity’ comes from two words: ‘biological’, which means relating to biology or living organisms, and ‘diversity’, meaning a range of different things or variety. Biodiversity is variation at the genetic, species, and ecosystem levels. Biodiversity is the variety of all living things: the different plants, animals and microorganisms, the different genetic information they contain, and the varied ecosystems they form.

To learn more about biodiversity, visit the Australian Museum website or read about it on Wikipedia .

Why is biodiversity important?

Biodiversity is fundamentally important. It is considered by many to have intrinsic value: each species has a value and a right to exist, whether or not it is known to have value to humans.

The undoubtable Albert Einstein once said, ‘Our task must be to free ourselves by widening our circle of compassion to embrace all living creatures and the whole of nature in its beauty.’

All species, including humans, rely on many other species to live. Many of us were taught about the web of life at school. We need varieties of healthy and well-functioning ecosystems to support the life of all species, including humans.

So why do we need to conserve most or every species? We know so little about the interconnectedness and relationships between different species that it is impossible to be sure if there are any redundancies in our natural systems in other words, we don’t know if we can afford to lose a species without any adverse impact on its ecosystem.

Think of it like a pyramid of oranges, all balancing on each other. Could you pick one orange to remove from the pile and know with confidence that no other oranges would fall?

Biodiversity is considered by many to have intrinsic value: each species has a value and a right to exist, whether or not it is known to have value to humans.

Biodiversity is also important for people and the survival of humanity. The CSIRO describes five core values that humans place on biodiversity:

  • Economic—biodiversity provides humans with raw materials for consumption and production. Many livelihoods, such as those of farmers, fishers and timber workers, are dependent on biodiversity.
  • Ecological life support—biodiversity provides functioning ecosystems that supply oxygen, clean air and water, pollination of plants, pest control, wastewater treatment and many ecosystem services.
  • Recreational—many recreational pursuits rely on our unique biodiversity, such as birdwatching, hiking, camping and fishing. Our tourism industry also depends on biodiversity.
  • Cultural—the Australian culture is closely connected to biodiversity through the expression of identity, through spirituality and through aesthetic appreciation. Indigenous Australians have strong connections and obligations to biodiversity arising from spiritual beliefs about animals and plants.
  • Scientific—biodiversity represents a wealth of systematic ecological data that help us to understand the natural world and its origins.

Benefits to societies from biodiversity include material welfare, security of communities, resilience of local economies and human health. The benefits of biodiversity to humans are sometimes called ‘ecosystem services.’ Ecosystem services are defined as:

  • provisioning services—the production of food, fibre, water and medicines
  • regulating services—the control of climate and diseases
  • supporting services—nutrient cycling and crop pollination
  • cultural services—such as spiritual and recreational benefits.

Any loss or deterioration in the condition of biodiversity can compromise all these values and affect human wellbeing.

Many species and different microbes have provided astounding advances in medical research, improving our understanding of genetics, regeneration of tissues and organs and immunity. The zebrafish for example has an incredible ability to recover fully from a severed spinal cord. Research so far has shown this ability may be present in human genes but is currently inhibited. Who knows what species might provide valuable knowledge in the future? Conservation of biodiversity maximises the future potential to unlock benefits to human health.

To find out more about human health and biodiversity: Chivian, E.S., Bernstein, A.S., Rosenthal, J.P. (2008) Biodiversity and Biomedical Research. In: Chivian, E., Bernstein, A. ed. 2008 Sustaining life: how human health depends on biodiversity. New York: Oxford University Press. Ch.5.

To find out more about biodiversity and why it’s important, see the CSIRO’s Biodiversity Book , which includes some great videos.

Good resources for finding out more about the state of biodiversity international and nationally include the International Union for the Conservation of Nature and the national State of the Environment Report .

If you are interested in teaching about biodiversity conservation, find out more about the BCT’s Biodiversity Education Strategy or read about Environmental Education Centres .


Leaders in biodiversity conservation

Crafting interdisciplinary solutions

In a complex world, a single perspective cannot eliminate threats to biodiversity a single solution is not sufficient to preserve and conserve biodiversity.

The enormous scope and uncertainty of this crisis makes it both a unique challenge and a tremendous opportunity. It demands the engagement of social and biological scientists, decision and policy makers and community members worldwide. We at the Center for Biodiversity Outcomes at Arizona State University address this need for broad participation through our commitment to interdisciplinary collaboration and multi-stakeholder engagement, while drawing on a long history of conservation biology research at ASU.

In CBO, we have three dynamically integrated areas of operation: education, research and partnerships. Our actionable science model bridges academia and stakeholders to produce biodiversity conservation science that informs decision-making at local, national and global scales.

We draw expertise from over one hundred ASU faculty affiliates and a network of more than 10,000 scientists representing hundreds of organizations in over 160 countries. Students and postdoctoral fellows play a key role in propelling our research. Together, we collaborate with NGOs, corporations, governments and other academic institutions to design innovative solutions to some of the world’s most pressing biodiversity conservation issues.

Our research approach encompasses three focal areas: (1) evidence, metrics and monitoring, (2) decision science and (3) stakeholder engagement. As we advance research, we simultaneously train the next generation of conservation leaders, facilitating hands-on educational and networking experiences in their respective fields.

A diversity of approaches

Because a single perspective is not sufficient to sustain biodiversity in the midst of unprecedented biophysical, institutional and cultural changes, a variety of disciplines and approaches are required. CBO convenes biodiversity conservation experts come from a broad spectrum of disciplines, including chemistry, biology, engineering, law, communication, economy and social sciences. A diversity of cultural and socio-economic perspectives is also needed to understand the complex dynamics affecting biodiversity, such as economic development, politics, cultural, artistic and spiritual views on nature and humans’ relationship to it.

Working in the field

Some of the work we do includes developing tools to assist partner organizations in making science-informed decisions. We target many different topics, such as sustainable economic development, endangered species protection, organisms’ adaptation to climate change and oceans plastics pollution.

Continue exploring this site to learn more about who we are and what we do!


Podívejte se na video: Biologické čtvrtky ve Viničné; V. Novotný: Zmatení jazyků na gymnáziu v ulici Bumbu; přednáška (Leden 2022).