Биогеография: разпространение на видовете, причини и примери

Биогеография: как и защо видовете се разпространяват — фактори, бариери и ясни примери от острови и континенти.

Биогеографията е наука за разпространението на видовете. Тя отбелязва къде живеят организмите и защо те се срещат (или не се срещат) в определен географски район. Биогеографията свързва наблюденията за местоположението на организмите с процеси като еволюция, миграция, климат и геоложки промени.

Какво изучава биогеографията

Биогеографията разглежда две основни теми:

• Исторична (дисперсионна и еволюционна) биогеография — как историческите събития (континентален дрейф, глациални периоди, видообразуване) са определили къде се намират видовете днес.
• Екологична биогеография — как климатът, почвата, конкуренцията и други екологични фактори влияят върху разпространението на видове в момента.

Кратка историческа бележка

Между 1800 и 1855 г. естествоизпитателите съставят списъци на видовете в различни региони на света. Тези списъци са публикувани като таблици в техните книги и дават първите системни данни за разпространение. Чарлз Дарвин и Алфред Ръсел Уолъс публикуват идеята за еволюция чрез естествен подбор. Те пътуват до тропически страни и пишат за живота в тях. Според тях еволюцията и историята на популациите са ключът към разбирането на географското разпространение.

Причини и фактори, които определят разпространението

Някои от основните причини и процеси са:

• Видообразуване — Новите видове обикновено се образуват чрез видообразуване (например изолация и натрупване на генетични различия). След появата си видовете могат да се разпространят, но това зависи от възможностите им за придвижване.
• Бар...ери за разпространение — планини, морета, реки и неблагоприятен климат могат да възпрепятстват разселването на организмите и така да създадат различни фауни и флори в близки по климат райони.
• Климат и екологични условия — температура, влажност, почвени типове и наличност на храна определят кои видове могат да оцелеят на дадено място.
• Геоложки процеси — континентален дрейф, вулканизъм и земетресения променят ареалите през големи времеви скали.
• Човешко влияние — промените в местообитанията, разпространението на инвазивни видове и климатичните промени, предизвикани от човека, силно променят естественото разпространение на видовете.

На две места със сходен климат често се срещат различни видове животни и растения. Това е защото историческите връзки и бариерите (като океани и планини) могат да ограничават обмена на видове между подобни по климат райони. Например торбестите животни, които живеят в Австралия, са много различни от фауната в Южна Америка. Видовете на островите (Хаваи, Галапагос) може да са много различни от видовете на континенталните части на страната поради дългогодишна изолация и специфични еволюционни пътища.

Теории и примери

• Теория за островната биогеография (MacArthur & Wilson) — обяснява как брой на видовете на един остров зависи от големината на острова и дистанцията му от континента; важна е при изучаването на ендемизъм и колонизация.
• Конвергентна еволюция — различни видове, развили сходни форми или поведения, защото живеят в подобни екологични ниши (например подобни форми на хищници в различни части на света).
• Wallace и разграничителните линии — наблюденията на Уолъс за резките промени във видовия състав в райони като Азия и Австралия довеждат до концепцията за биогеографски граници (подобни идеи обясняват защо близки географски точки могат да имат различна фауна).

Методи и приложения

Биогеографите използват различни методи:

• Полеизследвания и съставяне на списъци с видове (като работата на ранните естествоизпитатели).
• Молекулярна филогенетика за проследяване на еволюционни връзки и възраст на разделяне между популации.
• Моделиране на разпространението (species distribution models) за прогнозиране как видовете ще реагират на климатични промени.

Защо е важна биогеографията

Биогеографията има практическо значение за опазването на природата: помага да се идентифицират области с висока степен на ендемизъм, да се предскажат ефектите от изменението на климата, да се управляват инвазивни видове и да се планират защитени територии. Познаването на историческите и екологичните причини за разпространение помага и при възстановяване на местообитания и при разработване на стратегии за устойчиво използване на биологичното разнообразие.

История

Научната теория на биогеографията се развива в резултат на работата на Александър фон Хумболт (1769-1859), Хюит Котрел Уотсън (1804-1881), Алфонс дьо Кандол (1806-1893), Алфред Ръсел Уолъс (1823-1913), Филип Лутли Скейтър (1829-1913) и други биолози и изследователи.

В средата на XIX в. Уолъс изучава разпространението на флората и фауната в басейна на Амазонка и Малайския архипелаг. Уолъс и Склатър разглеждат биогеографията като източник на подкрепа за теорията за еволюцията. Ключовите открития, като например рязката разлика във фауната от двете страни на линията на Уолъс, могат да бъдат разбрани само в тази светлина. В противен случай областта на биогеографията би била чисто описателна.

Както Дарвин, така и Уолъс обръщат голямо внимание на океанските острови като примери за еволюция и особено за видообразуване. Дарвин посещава островите Галапагос и изучава тяхната фауна. Уолъс прекарва години наред на островите в Югоизточна Азия. Този интерес е съживен от "Теория на островната биогеография" на Робърт Макартър и Е. О. Уилсън през 1967 г. Те показаха, че вариациите на видовете в един район могат да се предвидят, ако се знае площта на местообитанието, степента на имиграция и степента на изчезване.

Осъзнато е, че фрагментите от местообитания са като острови. Те могат да бъдат изследвани със същите методи. Това даде тласък на развитието на консервационната биология.

Анализът на генома позволява на учените да проверяват теории за произхода и разпространението на популации, като например островни видове. Той позволява на биолозите да проверяват теории за това откъде произхождат видовете.

 
Едуард О. Уилсън, биолог и природозащитник  

Въпроси и отговори

В: Какво представлява биогеографията?

В: Как естествоизпитателите са документирали разпространението на видовете преди Чарлз Дарвин и Алфред Ръсел Уолъс?

В: За какво са писали Чарлз Дарвин и Алфред Ръсел Уолъс?

В: Как се образуват нови видове?

В: Какво може да попречи на един вид да се пренесе на ново място?

В: Как това влияе на подобни места с различни животни или растения?

Търсене по буква