Biogeografia — rozmieszczenie organizmów i jego przyczyny
Nauka o rozmieszczeniu organizmów na Ziemi: mechanizmy, historyczne przyczyny, przykłady, metody badań oraz znaczenie dla ochrony przyrody i ekologii.
Biogeografia to nauka zajmująca się tym, gdzie występują organizmy i jakie procesy kształtują ich rozmieszczenie. Interesuje ją zarówno przestrzenny wzorzec występowania gatunków, jak i przyczyny tego stanu rzeczy: historia ewolucyjna, migracje, bariery geograficzne oraz oddziaływania środowiskowe. Dzięki połączeniu danych terenowych, taksonomii, genetyki i modelowania klimatycznego biogeografia wyjaśnia, dlaczego podobne warunki klimatyczne nie zawsze prowadzą do podobnej fauny i flory.
Galeria obrazów
10 Obrazy
Główne mechanizmy i pojęcia
Podstawowymi pojęciami są zasiedlanie i rozprzestrzenianie się, przystosowania do środowiska oraz ograniczenia dyspersji. Gatunki są rozmieszczone w przestrzeni w sposób niejednorodny; wiele z nich jest przystosowanych do określonych nisz ekologicznych. Z drugiej strony historyczne wydarzenia — jak rozpad kontynentów, zlodowacenia czy powstanie przeszkód fizycznych — często decydują o tym, które grupy mają dostęp do danej krainy. Proces powstawania nowych gatunków, czyli specjacja, zachodzi w określonym miejscu i czasie, co powoduje, że ich potomkowie mogą być ograniczeni geograficznie.
Różnice między regionami i przykłady
Pomimo podobnych stref klimatycznych, tropikalne lasy deszczowe w różnych częściach świata mają odmienną biotę. Na przykład bogactwo gatunków w Amazonii różni się od tego w Afryce równikowej czy w Azji Południowo-Wschodniej. Przykładem historycznego oddzielenia są fauny Australii — unikalne zespoły torbaczy i innych grup związane z długotrwałą izolacją kontynentu (Australia, torfowiska i inne siedliska). Innym istotnym wydarzeniem w dziejach biogeografii była tzw. Wielka Wymiana Amerykańska, kiedy to po połączeniu Ameryk doszło do migracji wielu grup zwierząt i roślin.
Rola mobilności i barier
Oddolne zdolności przemieszczania się różnych organizmów silnie wpływają na ich zasięgi. Ptaki i wiele owadów może szybko kolonizować nowe tereny dzięki lotowi (ptaki, owady), natomiast ryby morskie przemieszczają się w obrębie akwenów (ryby). Mimo to bariery takie jak góry, oceany, pustynie czy rzeki ograniczają wymianę genów i dyspersję; słodkowodne gatunki często pozostają izolowane nawet na niewielkich obszarach. Dlatego podobne warunki klimatyczne nie gwarantują identycznej składu biologicznego.
Historia dyscypliny i narzędzia badawcze
Początki biogeografii sięgają list gatunków i map prowadzonych przez wczesnych historyków przyrody. Przełom przyniosły prace Karola Darwina (Darwin) i Alfreda Russela Wallace'a (Wallace), które powiązały rozkład organizmów z ewolucją i mechanizmem selekcji naturalnej. Dziś biogeografowie korzystają z metod molekularnych, filogenetyki, modelowania nisz ekologicznych, analiz paleoekologicznych oraz narzędzi GIS do rekonstrukcji historycznych i prognozowania zmian zasięgów pod wpływem zmian klimatu.
Znaczenie praktyczne
Biogeografia ma bezpośrednie zastosowania w ochronie przyrody, planowaniu rezerwatów i przewidywaniu wpływu zmian klimatycznych na bioróżnorodność. Zrozumienie mechanizmów rozmieszczenia pomaga wskazać obszary o wysokiej endemiczności, przewidzieć inwazje obcych gatunków oraz kierować działaniami restytucyjnymi. Wiedza biogeograficzna łączy się też z innymi dziedzinami, jak ekologia krajobrazu, paleobiologia czy biogeochemia.
- rozmieszczenie gatunków
- przystosowania
- strefa tropikalna
- las deszczowy
- Afryka
- równikowa
- Azja Południowo-Wschodnia
- historycy przyrodniczy
- Karol Darwin
- Alfred Russel Wallace
- ewolucja
- selekcja naturalna
- specjacja
- Australia
- torfowiska
- Wielka Wymiana Amerykańska
- ptaki
- owady
- ryby
Historia
Teoria naukowa biogeografii wyrasta z twórczości Alexandra von Humboldta (1769-1859), Hewetta Cottrella Watsona (1804-1881), Alfonsa de Candolle'a (1806-1893), Alfreda Russela Wallace'a (1823-1913), Philipa Lutleya Sclatera (1829-1913) oraz innych biologów i odkrywców.
Wallace badał rozmieszczenie flory i fauny w Basenie Amazońskim i Archipelagu Malajskim w połowie XIX wieku. Wallace i Sclater postrzegali biogeografię jako źródło wsparcia dla teorii ewolucji. Kluczowe odkrycia, takie jak ostra różnica w faunie po obu stronach linii Wallace'a, mogą być zrozumiałe tylko w tym świetle. W przeciwnym razie dziedzina biogeografii miałaby charakter czysto opisowy.
Zarówno Darwin (Wyspy Galapagos), jak i Wallace poświęcali wiele uwagi wyspom oceanicznym jako przykładom ewolucji, a zwłaszcza spekulacji. Zainteresowanie to zostało ożywione przez teorię biogeografii wyspowej Roberta MacArthura i E.O. Wilsona w 1967 roku. Pokazali oni, że bogactwo gatunkowe danego obszaru można przewidzieć, jeśli zna się obszar siedliska, wskaźnik imigracji i wskaźnik wymierania.
Zrozumiano również, że fragmenty siedlisk są raczej jak wyspy. Można je badać tymi samymi metodami. To przyspieszyło rozwój biologii konserwatorskiej.
Analiza genomu pozwala naukowcom badać teorie dotyczące pochodzenia i rozproszenia populacji, np. gatunków wyspiarskich. Pozwala ona biologom badać teorie o pochodzeniu gatunków.
Powiązane strony
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest biogeografia?
O: Biogeografia to nauka o rozmieszczeniu gatunków, w tym o tym, gdzie żyją organizmy i dlaczego występują w pewnych obszarach geograficznych.
P: W jaki sposób historycy przyrody dokumentowali rozmieszczenie gatunków przed Karolem Darwinem i Alfredem Russelem Wallace'em?
O: Historycy przyrody sporządzali listy gatunków występujących w różnych regionach świata i publikowali je w formie tabel w swoich książkach.
P: O czym pisali Karol Darwin i Alfred Russel Wallace?
O: Karol Darwin i Alfred Russel Wallace pisali o życiu w krajach tropikalnych, proponując, że ewolucja jest kluczem do zrozumienia rozmieszczenia geograficznego.
P: Jak powstają nowe gatunki?
O: Nowe gatunki powstają zazwyczaj w wyniku specjacji, która polega na tym, że wcześniejszy gatunek dzieli się na dwa.
P: Co może uniemożliwić gatunkowi przemieszczanie się do nowego miejsca?
O: Góry, morza i klimat mogą uniemożliwić gatunkowi podróżowanie do nowego miejsca.
P: Jak to wpływa na podobne miejsca z różnymi zwierzętami lub roślinami?
O: Oznacza to, że w dwóch miejscach o podobnym klimacie często występują różne rodzaje zwierząt i roślin. Na przykład marsupiaki, które żyją w Australii, bardzo różnią się od fauny w Ameryce Południowej.
P: Dlaczego na wyspach mogą występować zupełnie inne gatunki niż na kontynentach? O: Gatunki na wyspach (Hawaje, Galapagos) mogą być bardzo różne od tych na kontynentach, ponieważ ich izolacja od innych mas lądowych uniemożliwia migrację niektórych populacji zwierząt lub roślin.
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com Biogeografia — rozmieszczenie organizmów i jego przyczyny Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/11631