Биогеография островка

редактировать

Биогеография островка или островная биогеография - это область в рамках биогеографии, которая e xamines факторы, влияющие на видовое богатство и диверсификацию изолированных природных сообществ. Изначально теория была разработана для объяснения закономерностей взаимосвязи между видами и площадью, встречающихся на океанических островах. Под любым названием он теперь используется в отношении любой экосистемы (нынешней или прошлой), которая изолирована из-за того, что она окружена непохожими экосистемами, и была распространена на горные вершины, подводные горы, оазисы, фрагментированные леса и даже естественные среды обитания, изолированные освоением земель человеком. Месторождение было начато в 1960-х годах экологами Робертом Х. МакАртуром и Э. О. Уилсон, который ввел термин «островная биогеография» в свой первый вклад в серию Принстонской монографии в популяционной биологии, в которой была предпринята попытка предсказать количество видов, которые будут существовать на вновь созданном острове.

Содержание
  • 1 Определения
  • 2 Теория
    • 2.1 Модификации
    • 2.2 Факторы влияния
  • 3 Исторические записи
  • 4 Исследовательские эксперименты
  • 5 Приложения в природоохранной биологии
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
Определения

Для биогеографических целей островная среда или «остров» - это любая территория среды обитания, подходящая для конкретной экосистемы, окруженная простором неподходящих место обитания. Хотя это может быть традиционный остров - масса земли, окруженная водой, - этот термин также может применяться ко многим нетрадиционным «островам», таким как вершины гор, изолированные источники или озера, а также к другим нетрадиционным «островам». прилегающие лесные массивы. Эта концепция часто применяется к естественным средам обитания, окруженным ландшафтами, измененными человеком, например, к пространствам пастбищ, окруженным шоссе или жилыми массивами, и национальным паркам. Вдобавок то, что является островком для одного организма, может не быть таковым для других, некоторые организмы, расположенные на горных вершинах, также могут быть найдены в долинах, в то время как другие могут быть ограничены пиками.

Теория

Теория островной биогеографии предполагает, что количество видов, обнаруженных в ненарушенной островной среде («остров»), определяется иммиграцией и исчезновением. Кроме того, изолированные популяции могут следовать разными эволюционными маршрутами, как показывает наблюдение Дарвина за зябликами на Галапагосских островах. На иммиграцию и эмиграцию влияет расстояние острова от источника колонистов (эффект расстояния ). Обычно этим источником является материк, но это могут быть и другие острова. На более изолированные острова меньше шансов принять иммигрантов, чем на менее изолированные острова.

Скорость вымирания после того, как виду удается колонизировать остров, зависит от размера острова; это кривая площадь вида или эффект. На более крупных островах есть более крупные районы обитания и возможности для более различных видов среды обитания. Большой размер среды обитания снижает вероятность исчезновения из-за случайных событий. Среда обитания неоднородность увеличивает количество видов, которые будут успешными после иммиграции.

Со временем уравновешивающие силы вымирания и иммиграции приводят к равновесному уровню видового богатства.

На этой диаграмме показано влияние расстояния острова от материка на количество видов. Размеры двух островов примерно одинаковы. Остров 1 получает более случайное расселение организмов, а остров номер два, поскольку он находится дальше, получает менее случайное рассеяние организмов. На этой диаграмме показано влияние размера острова на количество видов. На схеме показаны два острова, равноудаленные от материка. Остров 1 получает меньше случайного распространения организмов. В то время как остров 2 получает больше стрелок и, следовательно, более случайное расселение организмов.

Модификации

Помимо влияния на скорость иммиграции, изоляция также может влиять на скорость исчезновения. Популяции на менее изолированных островах с меньшей вероятностью вымрут, потому что люди из исходной популяции и других островов могут иммигрировать и «спасти» популяцию от вымирания; это известно как эффект спасения.

Помимо эффекта вымирания, размер острова также может влиять на уровень иммиграции. Виды могут активно нацеливаться на более крупные острова из-за большего количества ресурсов и доступных ниш; или на более крупных островах может случайно скопиться больше видов только потому, что они больше. Это целевой эффект.

Факторы влияния

Общее количество видов рептилий и амфибий на семи малых и больших островах в Вест-Индии
  • Степень изоляции (расстояние до ближайшего соседа и материка)
  • Продолжительность изоляции (время)
  • Размер острова (большая площадь обычно способствует большему разнообразию)
  • Пригодность среды обитания, которая включает:
    • Климат (тропический или арктический, влажный в сравнении с засушливостью, изменчивостью и т. д.)
    • Исходный состав растений и животных, если они ранее были прикреплены к большей площади суши (например, сумчатые, приматы )
    • Текущий видовой состав
  • Местоположение относительно океанских течений (влияет на структуру потока питательных веществ, рыб, птиц и семян)
  • Местоположение относительно попадания пыли (влияет на питательные вещества)
  • Serendipity (влияние случайного прибытия)
  • Человеческая деятельность
Исторические записи

Теорию можно изучить по окаменелостям, которые свидетельствуют о жизни на Земле. 300 миллионов лет назад, Европа и Северная Америка. Рика лежала на экваторе и была покрыта влажными тропическими лесами. Изменение климата опустошило эти тропические леса в течение каменноугольного периода, и по мере того, как климат становился суше, тропические леса разделились. Высохшие лесные острова были непригодны для земноводных, но хорошо подходили для рептилий, которые стали более разнообразными и даже разнообразили свой рацион в быстро меняющейся среде; это крушение тропических лесов каменноугольного периода вызвало эволюционный взрыв среди рептилий.

Исследовательские эксперименты

Теория островной биогеографии была экспериментально проверена Э.О. Уилсоном и его учеником Дэниелом. Симберлофф на мангровых островах в Флорида-Кис. Исследовано видовое богатство на нескольких небольших мангровых островах. Острова были обработаны бромистым метилом, чтобы очистить их сообщества членистоногих. После фумигации наблюдалась иммиграция видов на острова. В течение года острова были повторно заселены до уровня до фумигации. Однако Симберлофф и Уилсон утверждали, что это конечное видовое богатство колеблется в квазиравновесии. Острова, расположенные ближе к материку, восстанавливались быстрее, как предсказывает теория островной биогеографии. Влияние размера острова не проверялось, поскольку все острова были примерно одинакового размера.

Исследования, проведенные на исследовательской станции тропических лесов на острове Барро-Колорадо, дали большое количество публикаций об экологических изменениях после образования островов, таких как исчезновение крупных хищников и последующие изменения в популяциях жертв.

Применение в природоохранной биологии

В течение нескольких лет после публикации теории ее потенциальное применение в области природоохранной биологии было реализовано и активно обсуждается в экологических кругах. Идея о том, что заповедники и национальные парки образуют острова внутри ландшафтов, измененных человеком (фрагментация среды обитания ), и что эти заповедники могут потерять виды, поскольку они «расслабятся в направлении равновесия» (т.е. потеря видов по мере того, как они достигли своего нового равновесного числа, известное как распад экосистемы), вызвала большую озабоченность. Это особенно верно при сохранении более крупных видов, которые, как правило, имеют более широкие ареалы. Исследование Уильяма Ньюмарка, опубликованное в журнале Nature и опубликованное в New York Times, показало сильную корреляцию между размером защищенного США Национальный парк и количество видов млекопитающих.

Это привело к дискуссии, известной как один большой или несколько маленьких (SLOSS), описанный писателем Дэвидом Квамменом в «Песне о Додо» как «благородный экологический мир». вариант позиционной войны ». Спустя годы после публикации статей Уилсона и Симберлофф экологи нашли больше примеров взаимосвязи видов и площади, и при планировании природоохранных мероприятий учитывалось, что один большой заповедник может содержать больше видов, чем несколько меньших заповедников, и что более крупные заповедники должны быть норма в резервном исполнении. Этого мнения особенно придерживался Джаред Даймонд. Это вызвало беспокойство у других экологов, в том числе у Дэна Симберлоффа, которые посчитали это бездоказательным чрезмерным упрощением, которое нанесет ущерб усилиям по сохранению. При определении количества охраняемых видов разнообразие местообитаний было не менее или более важным, чем размер.

Теория островной биогеографии также привела к разработке коридоров дикой природы в качестве инструмента сохранения для улучшения связи между островами обитания. Коридоры дикой природы могут увеличить перемещение видов между парками и заповедниками и, следовательно, увеличить количество видов, которые могут быть поддержаны, но они также могут способствовать распространению болезней и патогенов между популяциями, усложняя простой запрет на возможность установления соединений, благоприятный для биоразнообразия.

Что касается видового разнообразия, то островная биогеография наиболее описывает аллопатрическое видообразование. Аллопатрическое видообразование - это место, где в результате естественного отбора в изолированных генофондах возникают новые генофонды. Биогеография острова также полезна при рассмотрении симпатрического видообразования, идеи о различных видах, происходящих от одного предкового вида в одной и той же области. Скрещивание двух по-разному адаптированных видов предотвратило бы видообразование, но у некоторых видов, похоже, имело место симпатрическое видообразование.

См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
  • Schoenherr, Allan A.; Фельдмет, К. Роберт; Эмерсон, Майкл Дж. (2003). Естественная история островов Калифорнии. Калифорнийский университет Press.
  • Heatwole, Harold. «История островной экологии и биогеографии». Океаны и водные экосистемы, Том II. Энциклопедия систем жизнеобеспечения.
Последняя правка сделана 2021-05-24 03:41:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте