Biogeografia: rozmieszczenie gatunków

Przegląd i historia badań geografii i populacji zwierząt

Thomas Kokta/ Fotograf's Choice RF/ Getty Images

Biogeografia to gałąź geografii która bada przeszłość i teraźniejszość rozmieszczenia wielu gatunków zwierząt i roślin na świecie i jest zwykle uważana za część Geografia fizyczna ponieważ często odnosi się do badania środowiska fizycznego i tego, w jaki sposób wpłynęło na gatunki i ukształtowało ich rozmieszczenie na świecie.

W związku z tym biogeografia obejmuje również badanie światowych biomy i taksonomia – nazewnictwo gatunków – i ma silne powiązania z biologią, ekologią, badaniami ewolucyjnymi, klimatologią i gleboznawstwem, ponieważ odnoszą się do populacji zwierząt i czynników, które pozwalają im rozwijać się w określonych regionach globu.

Dziedzina biogeografii może być dalej podzielona na szczegółowe badania związane z populacjami zwierząt, w tym biogeografię historyczną, ekologiczną i konserwatorską i obejmują zarówno fitogeografię (przeszłe i obecne rozmieszczenie roślin), jak i zoogeografię (przeszłe i obecne rozmieszczenie gatunków zwierząt).

Historia biogeografii

Badanie biogeografii zyskało popularność dzięki pracy Alfreda Russela Wallace'a w połowie XIX wieku. Wallace, pochodzący z Anglii, był przyrodnikiem, odkrywcą, geografem, antropologiem i biologiem, który jako pierwszy obszernie badał rzeka Amazonka a następnie Archipelag Malajski (wyspy położone między kontynentem Azji Południowo-Wschodniej a Australią).

Podczas swojego pobytu na Archipelagu Malajskim Wallace zbadał florę i faunę i wymyślił Linię Wallace'a — linię, która dzieli rozmieszczenie zwierząt w Indonezji na różne regiony w zależności od klimatu i warunków panujących w tych regionach oraz bliskości ich mieszkańców. Dzika przyroda azjatycka i australijska. Mówi się, że ci bliżej Azji są bardziej spokrewnieni ze zwierzętami azjatyckimi, podczas gdy ci blisko Australii byli bardziej spokrewnieni ze zwierzętami australijskimi. Ze względu na swoje rozległe wczesne badania Wallace jest często nazywany „ojcem biogeografii”.

Za Wallace'em podążało wielu innych biogeografów, którzy również badali rozmieszczenie gatunków, a większość z tych badaczy szukała wyjaśnień w historii, czyniąc z niej dziedzinę opisową. Jednak w 1967 roku Robert MacArthur i E.O. Wilson opublikował „Teorię biogeografii wysp”. Ich książka zmieniła sposób, w jaki biogeografowie patrzyli na gatunki i uczyniła badanie cech środowiskowych tamtych czasów ważnym dla zrozumienia ich wzorców przestrzennych.

W rezultacie biogeografia wysp i fragmentacja siedlisk spowodowana przez wyspy stały się popularnymi dziedzinami badań, ponieważ łatwiej było wyjaśnić wzorce roślinne i zwierzęce w mikrokosmosach rozwiniętych na odizolowanych wyspach. Badanie fragmentacji siedlisk w biogeografii doprowadziło następnie do rozwoju biologii konserwatorskiej i ekologia krajobrazu .

Biografia historyczna

Obecnie biogeografia jest podzielona na trzy główne kierunki studiów: biogeografię historyczną, biogeografię ekologiczną i biogeografię konserwatorską. Każda dziedzina zajmuje się jednak fitogeografią (przeszłość i teraźniejszość rozmieszczenia roślin) oraz zoogeografią (przeszłość i teraźniejszość rozmieszczenia zwierząt).

Biogeografia historyczna nazywa się paleobiogeografią i bada przeszłe rozmieszczenie gatunków. Analizuje ich historię ewolucyjną i takie rzeczy, jak przeszłe zmiany klimatyczne, aby określić, dlaczego określony gatunek mógł rozwinąć się na określonym obszarze. Na przykład podejście historyczne mówiłoby, że w tropikach jest więcej gatunków niż na dużych szerokościach geograficznych, ponieważ tropiki doświadczyły mniej poważnych zmian klimatycznych podczas okresów lodowcowych, co doprowadziło do mniejszej liczby wymierań i bardziej stabilnych populacji w czasie.

Gałąź biogeografii historycznej nazywa się paleobiogeografią, ponieważ często obejmuje idee paleogeograficzne — w szczególności tektonikę płyt. W tego typu badaniach wykorzystuje się skamieliny, aby pokazać ruch gatunków w przestrzeni za pośrednictwem ruchomych płyt kontynentalnych. Paleobiogeografia uwzględnia również zmienny klimat w wyniku fizycznego rozmieszczenia lądu w różnych miejscach z powodu obecności różnych roślin i zwierząt.

Biogeografia ekologiczna

Biogeografia ekologiczna analizuje obecne czynniki odpowiedzialne za rozmieszczenie roślin i zwierząt, a najczęstszymi dziedzinami badań w ramach biogeografii ekologicznej są zrównanie klimatyczne, produktywność pierwotna i heterogeniczność siedlisk.

Zrównoważenie klimatyczne uwzględnia różnice między temperaturami dobowymi i rocznymi, ponieważ trudniej jest przetrwać na obszarach o dużej zmienności między temperaturami dziennymi i nocnymi oraz sezonowymi. Z tego powodu jest mniej gatunków na dużych szerokościach geograficznych, ponieważ potrzeba więcej adaptacji, aby móc tam przetrwać. W przeciwieństwie do tego tropiki mają bardziej stabilny klimat z mniejszymi wahaniami temperatury. Oznacza to, że rośliny nie muszą tracić energii na uśpienie, a następnie regenerację liści lub kwiatów, nie potrzebują sezonu kwitnienia i nie muszą dostosowywać się do ekstremalnie gorących lub zimnych warunków.

Podstawowa produktywność patrzy naewapotranspiracjastawki roślin. Tam gdzie ewapotranspiracja jest wysoka, podobnie jak wzrost roślin. Dlatego obszary takie jak tropiki, które są ciepłe i wilgotne, sprzyjają transpiracji roślin, umożliwiając wzrost większej liczby roślin. Na dużych szerokościach geograficznych jest po prostu zbyt zimno, aby atmosfera mogła pomieścić wystarczającą ilość pary wodnej, aby wytworzyć wysokie tempo ewapotranspiracji i jest tam mniej roślin.

Biogeografia konserwatorska

W ostatnich latach zarówno naukowcy, jak i entuzjaści przyrody poszerzyli dziedzinę biogeografii o biogeografię konserwatorską — ochronę lub odbudowę przyrody oraz jej flory i fauny, których dewastacja jest często spowodowana ingerencją człowieka w cykl przyrodniczy.

Naukowcy zajmujący się biogeografią konserwatorską badają sposoby, w jakie ludzie mogą pomóc przywrócić naturalny porządek życia roślinnego i zwierzęcego w regionie. Często obejmuje to reintegrację gatunków na obszarach przeznaczonych do użytku komercyjnego i mieszkalnego poprzez zakładanie parków publicznych i rezerwatów przyrody na obrzeżach miast.

Biogeografia jest ważna jako gałąź geografii, która rzuca światło na naturalne siedliska na całym świecie. Jest to również niezbędne w zrozumieniu, dlaczego gatunki znajdują się w ich obecnych lokalizacjach oraz w rozwijaniu ochrony światowych siedlisk przyrodniczych.