World of Plants Sources for Botanical Courses

Transkript

1 Prostorová diverzifikace bioty Disjunkce, relikty, endemity, geoelementy

2 Disjunkce rozmístění v němž populace (nebo např. druhy v rámci rodů, rody v rámci čeledí, apod.) žijí v prostorově oddělených oblastech vnitrodruhová disjunkce disjunktivní areál populací jednoho druhu mezidruhová disjunkce obvykle disjunktivní areály druhů jednoho rodu (a nemusí to platit pro všechny druhy rodu)

3 Disjunkce 1. Gondwanská (holantarktická) původ ve vývoji na Gondwaně velcí běžci (bez tinam, které žijí v celé Stř. a J Americe) pštros kasuár nandu emu kiwi Obrázky JN;

4 Disjunkce 1. Gondwanská (holantarktická) původ ve vývoji na Gondwaně akácie (Acacia s. lat) Obrázky JN;

5 Disjunkce 1. Gondwanská (holantarktická) původ ve vývoji na Gondwaně pabuk (Nothofagus) Obrázky JN;

6 Disjunkce 2. pantropická obepíná tropický pás svrchnokřídový původ (na úrovni rodů a čeledí) palmy (Arecaceae) Obrázky JN;

7 Disjunkce 2. pantropická obepíná tropický pás svrchnokřídový původ (na úrovni rodů a čeledí) liánovec (Gnetum) Obrázek vlevo gbohne from Berlin, Germany, CC BY-SA %29.jpg/800px-Melinjo_%28Gnetum_gnemon%29_% %29.jpg

8 Disjunkce 3. paleotropická zaujímá tropy Starého světa (nemusí je nutně zaujímat celé) mladší než pantropická (snad na konci křídy) pandánovité (Pandanaceae) Obrázky JN;

9 Disjunkce 3. paleotropická zaujímá tropy Starého světa (nemusí je nutně zaujímat celé) mladší než pantropická (snad na konci křídy) láčkovkovité (Nepenthaceae) Obrázky JN;

10 Disjunkce 4. africko-americká stejného stáří jako předešlá (snad na konci Křídy) zaujímá disjunkci s výskytem v J Americe a Africe papájovité (Caricaceae) Obrázky JN;

11 Disjunkce 5. holarktická (euroasijsko-severoamerická) kontakt ve třetihorách a čtvrtohorách přes Beringii časté mezidruhové i vnitrodruhové disjunkce smrk (Picea) Obrázky JN;

12 Disjunkce 5. holarktická (euroasijsko-severoamerická) kontakt ve třetihorách a čtvrtohorách přes Beringii časté mezidruhové i vnitrodruhové disjunkce buk (Fagus) Obrázky JN;

13 Disjunkce 6. evropsko-východoasijská výskyt jen v Evropě a Východní Asii disjunkce areálů od pleistocénu (v neogénu obvykle souvislý areál) vnitrodruhové i mezidruhové disjunkce konvalinka vonná (Canvallariamajalis) Obrázky JN;

14 Disjunkce 7. evropsko-altajská analogická předešlé, stejně tak původ především rostliny listnatých lesů žindava evropská (Saniculaeuropea) Obrázky JN;

15 Disjunkce 8. severopacifická odvozená od holarktické (v Euroasii jen Východní Asie) kontakt ve třetihorách a čtvrtohorách přes Beringii častější jen mezidruhové disjunkce typická severopacifická disjunkce rodu douglaska (Pseudotsuga) Obrázky JN;

16 Disjunkce 9. severoatlantská odvozená od holarktické (v Euroasii zasahující pouze atlantskou část) vznik obtížně vysvětlitelný (nejčastěji třetihorní) častější jen mezidruhové disjunkce platany (Platanus) bez P. kerrii jehož zařazení je nejasné Obrázky JN;

17 Disjunkce 9. severoatlantská odvozená od holarktické (v Euroasii zasahující pouze atlantskou část) vznik obtížně vysvětlitelný (nejčastěji třetihorní) častější jen mezidruhové disjunkce ostřice ježatá (Carexechinata) Obrázky JN;

18 Disjunkce 10. arkticko-alpínská výskyt v arktických oblastech a vyšších polohách mírného pásu severní polokoule většinou se jedná o severské druhy, které po holocenním oteplení zůstaly v příznivých klimatických podmínkách výše ložených poloh mírného pásu časté vnitrodruhové disjunkce šicha oboupohlavná (Empetrumnigrum) Obrázky JN;

19 Disjunkce 11. amfitropická (bipolární) výskyt v boreální oblasti na severní polokouli na jihu J Ameriky (obvykle) uvažuje se o možnosti přechodu holartických druhů přes Andy v dobách ledových disjunkce rodu šicha (Empetrum) Obrázky JN;

20 Disjunkce 12. středomořská (mediteránní) disjunktivní areály kolem Středozemního moře (= odděleny Středozemním mořem) olivovník evropský (Olea europaea) Obrázky JN;

21 Disjunkce 13. pontická analogie předchozí okolo Černého moře (= odděleny Černým mořem) kavyl ukrajinský (Stipaukrainica)

22 Relikty reliktní areály areál zbytkové populace = absolutní relikt původně rozsáhlý areál je dnes pouhým zlomkem jeho rozlohy jinany (Gingo) dnes jediný druh v JV Číně (všude jinde ve světě je uměle vysázen) ve třetihorách v podstatě po celé severní polokouli šácholany (Magnolia) původní křídový (i třetihorní) areál zaujímal i celou severní polokouli relikty ustoupivší druh v oddělené části jinak rozsáhlého areálu (samozřejmě disjunktivního) druh tedy může být reliktem pro nějaké území = relativní relikt

23 Relikty ostružiník moruška (Rubus chamaemorus) je supervzácnou rostlinou Krkonoš, na severu z ní dělají marmelády Obrázek vlevo Tiia Monto, CC BY-SA Rubus_chamaemorus_4.jpg

24 Relikty taxonomické relikty jediný do současnosti přeživší taxon původně taxonomicky diverzifikované skupiny biogeografický relikt nástupci zaujímající jen zlomek areálu původního taxonu živé fosilie organismus, který plní podmínky taxonomického a biogeografického reliktu všechny tři případy jsou automaticky také absolutními relikty

25 Relikty živá fosilie jinan dvoulaločný (Ginkgo biloba) Obrázky JN;

26 Relikty prvohorní relikty velmi malý počet organismů, vesměs živých fosílií latimérie (Latimeria) Obrázek Kentaro Ohn, CC BY-SA _%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%82%AB%E3%83%B3%E3%82%B9.jpg/1280px- %E6%B2%BC%E6%B4%A5%E6%B8%AF%E6%B7%B1%E6%B5%B7%E6%B0%B4%E6%97%8F%E9%A4%A8_%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%82%AB%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%83%9F%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%B8%E3%82%A2%E3%83%A013_%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%82%AB%E3% 83%B3%E3%82%B9.jpg

27 Relikty druhohorní relikty dnes vesměs rozšířeny v topických oblastech zástupci z třídy Marattiopsida nebo Cycadopsida (Zamiaceae, Cycadaceae) Zamia furfuracea Obrázky JN;

28 Relikty druhohorní relikty druhohorním reliktem je i podezřeň královská (Osmunda regalis) z podtřídy Polypodiidae rostoucí donedávna i v Lužických horách Obrázky JN;

29 Relikty třetihorní relikty hojně rozšířeny i v mimotropických oblastech, především subtropických nejznámějšími třetihorními relikty jsou cedry (Cedrus) a sekvoje (Sequoia) Cedrus atlantica Obrázky JN;

30 Relikty třetihorní relikty... patří k nim i mnoho druhů pěstovaných u nás v parcích smrk srbský (Picea omorika) šeřík obecný (Syringia vulgaris) Obrázky JN;

31 Relikty pro květenu ČR jsou významnou složkou glaciální relikty žijících v refugiích (útočištích) druhy běžně se na našem území vyskytující v dobách ledových typickým glaciálním reliktem je např. bříza trpasličí (Betula nana) Obrázky JN;

32 Endemismus endemismus je klíčovým prvkem biogeografie organismy jsou totiž vázané areálem svého výskytu pouze na nějakou oblast = přirozeně se nikde jinde nevyskytují na místě vznikly a nerozšířily se dále rozšířily se jen do určité oblasti přežívají jen na části svého původního areálu existuje velké množství druhů (rodů a dokonce i čeledí a výjimečně i řádů), které jsou endemické pro velmi malá území obvykle izolovaná (geograficky a/nebo ekologicky) nejčastěji se jedná o ostrovy, jeskyně, horké a slané prameny, apod.

33 Endemismus areál rybky Cyprinodondiabolis je velký 3 x 20 m Obrázek Olin Feuerbacher / USFWS, public domain Cyprinodon_diabolis_FWS_7.jpg

34 Endemismus bohatými na endemity jsou především ostrovy bohatší jsou staré ostrovy dlouhodobě se vyskytující v příznivých klimatických podmínkách až 90% druhů endemických Madagaskar Nový Zéland Nová Kaledonie Tasmánie naopak na severských ostrovech je endemismus nízký (i pod 1%) nadprůměrný počet endemitů se nachází také na horách a to především v teplejších oblastech

35 Endemismus endemismus lze ale vymezit i na úrovni kontinentů pokud se druh vyskytuje pouze na jednom z kontinentů, je endemitem tohoto kontinentu měřítka endemismu tak zaujímají všechna geografická měřítka

36 Typy endemismu autochtonní druh nalézáme v oblasti, kde se vyvinul složité dokladování předků a jejich areálů jeden z hlavních výzkumných směrů současné fylogenetické biogeografie s cílem testování vikariancí allochtonní druh nalézáme v jiné oblasti než se vyvinul běžný důsledek pleistocenního kolísání klimatu paleoendemity endemismus (i reliktnost) stáří minimálně třetihorního neoendemity endemismus čtvrtohorního stáří

37 Endemismus subendemismus drtivá většina populací se vyskytuje na jednom území, nicméně existují i další oblasti, kde se taxon omezeně vyskytuje jak už bylo zmíněno endemismu je klíčovým pojmem biogeografie a na jeho základě stojí vymezování biogeografických regionů v regionální biogeografii viz dále

38 Geoelementy diverzita areálů je téměř nekonečná lze v ní ale vystopovat jisté paralely v rozšíření často fylogeneticky vzdálené druhy vykazují podobný územní rozsah svého výskytu nebo alespoň podobný rozsah těžišť svého výskytu následuje přehled významných geoelementů pro biogeografii stř. Evropy typ geoelementu vázaného na stř. Evropu neznamená, že by druh přirozeně nemohl mít disjunktivní areál s jeho pokračováním někde jinde v S Americe nebo Východní Asii

39 Geoelementy 1. středoevropský geoelement těžiště rozšíření ve stř. Evropě výskyt obvykle i v J Skandinávii, na Britských ostrovech a ve vyšších polohách J Evropy mírně teplé léto s dostatkem srážek, zima mírná s max. 3 měsíci průměrně pod bodem mrazu většina druhů ČR má toto rozšíření

40 Geoelementy** středoevropský buk lesní (Fagus sylvatica) dub zimní (Quercus petrea) javor mléč (Acer platanoides) jedle bělokorá (Abies alba) jaterník podléška (Hepatica nobilis) bažanka vytrvalá (Mercurialis perennis) česnáček řapíkatý (Alliaria petiolata) jetel prostředí (Trifolium medium) zběhovec plazivý (Ajuga reptans) bika hajní (Luzula luzuloides) ostřice třeslicovitá (Carex brizoides) ovsík vyvýšený (Arrhenatherum elatior) Obrázek JN;

41 Geoelementy 2. středoevropsko-(sub)alpínský těžiště rozšíření ve vyšších polohách stř. Evropy alpínský stupeň, subalpínský stupeň, inverzní polohy nižších poloh

42 Geoelementy** 2. středoevropsko-(sub)alpínský borovice kleč (Pinus mugo) kuklík horský (Geum montanum) podbělice horní (Homogyne alpina) bika lesní (Luzulasylvatica) Obrázek JN;

43 Geoelementy 3. alpsko-karpatský součást předešlého, i když nutně nemusí být horský nebo podhorský jen Alpy a Karpaty

44 Geoelementy** 3. alpsko-karpatský olše zelená (Alnus alnobetula) hořec tečkovaný (Gentiana punctata) ostřice pevná (Carex firma) Obrázek JN;

45 Geoelementy 4. karpatský součást předešlého, i když nutně nemusí být horský nebo podhorský výskyt omezen na Karpaty a okolí

46 Geoelementy** 4. karpatský stračka karpatská (Delphinium oxysepalum) zvonek karpatský (Campanula carpatica) Obrázek JN;

47 Geoelementy 5. alpský součást předpředešlého výskyt s těžištěm v Alpách a jejich okolí

48 Geoelementy** 5. alpský dřípatka horská (Soldanella montana) hořec panonský (Gentiana pannonica) Obrázek JN;

49 Geoelementy 6. arktický těžiště rozšíření v arktické oblasti v její části nebo cirkumpolárně vesměs druhy arktické tundry vegetační sezóna maximálně 3 měsíce průměrná teplota nejteplejšího měsíce do 10 C v ČR chybí, z historického vývoje rostou však druhy od arktického geoelementu odvozené

50 Geoelementy 7. arkticko-alpínský odvozené od předchozího těžiště rozšíření v arktické oblasti s arelami v alpínském stupni mírného pásu S Ameriky, Asie a Evropy zde jde často o glaciální relikty

51 Geoelementy** 7. arkticko-alpínský vrba bylinná (Salix herbacea) dryádka osmiplátečná (Dryas octopetala) sítina trojklanná (Juncus trifidus) Obrázek JN;

52 Geoelementy 8. subarktický odvozený od arktického těžiště rozšíření nejen v arktické tundře ale i lesotundře v ČR chybí, z historického vývoje zde však rostou druhy od arktického geoelementu odvozené

53 Geoelementy 9. subarkticko-alpínský odvozený od předchozího těžiště rozšíření v subarktické oblasti s arelami v alpínském stupni mírného pásu S Ameriky, Asie a Evropy zde jde často o glaciální relikty

54 Geoelementy 9. subarkticko-alpínský vraneček brvitý (Selaginella selagionides) bříza trpasličí (Betula nana) vrba borůvkovitá (Salix myrtilloides) ostružiník moruška (Rubus chamaemorus) suchopýrek alpský (Trichophorum alpinum) suchopýr pochvatý (Eriophorum vaginatum) Obrázek JN;

55 Geoelementy 10. boreální těžiště rozšíření v boreální klimatické zóně severní polokoule druhy přizpůsobené tvrdému kontinentálnímu klimatu mírného pásu tajgy srážky mm, díky nízkému výparu vysoce humidní oblasti léto s průměrnou teplotou nejteplejšího měsíce přes 10 C v oceánském klimatu mírného pásu vystupují do vyšších poloh v pásu stepí obvykle na severních svazích a při vodních tocích

56 Geoelementy** 10. boreální brusnice brusinka (Vaccinium myrtillus) rojovník bahenní (Ledum palustre) sedmikvítek evropský (Trientalis europea) kakost luční (Geranium pratense) pstroček dvoulistý (Majathemum bifolium) Obrázek JN;

57 Geoelementy 11. subboreální těžiště rozšíření také v boreální klimatické zóně severní polokoule druhy mírnějších klimatických podmínek než předešlé, časté svým výskytem i v oceánském klimatu i v nižších polohách celkově areály posunuty jižněji než u boreálních druhů velké množství druhů vyskytujících se na našem území

58 Geoelementy** 11. subboreální borovice lesní (Pinus sylvestris) bříza pýřitá (Betula pubescens) krušina olšová (Frangula alnus) kapraď samec (Dryopteris filix-mas) kostival lékařský (Symphytum officinale) ostřice štíhlá (Carex gracilis) lipnice hajní (Poa nemoralis) Obrázek JN;

59 Geoelementy 12. jihosibiřský těžiště rozšíření v jižní Sibiři především druhy kontinentální lesostepí snášejících horká léta a mrazivé zimy, ale preferující mírnější humidnější klima než druhy stepí většina z nich tak zasahuje svým rozšířením v podstatě do celé Evropy v Evropě se vyskytují v rozličných formacích taktéž do této skupiny patří mnoho našich běžných druhů

60 Geoelementy** 12. jihosibiřský silenka nicí (Silene nutans) hvozdík kropenatý (Dianthus deltoides) tužebník obecný (Filipendula ulmaria) oman vrbolistý (Inula salicina) válečka prapořitá (Brachypodium pinnatum) Obrázek JN;

61 Geoelementy 13. pontický těžiště rozšíření v jihoruských a ukrajinských stepích, odtud se šíří do podobných klimatických podmínek v okolí druhy suchého kontinentálního klimatu mírného pásu (pásu stepí) horké suché léto, mrazivá suchá zima do této skupiny patří mnoho zástupců extrazonálních stepí v ČR

62 Geoelementy** 13. pontický len žlutý (Linum flavum) svízel sivý (Galium glaucum) oman německý (Inula germanica) ostřice nízká (Carex humilis) kavyl péřitý (Stipa pennata) Obrázek JN;

63 Geoelementy 14. subpontický na rozdíl od předchozího geoelementu spíše druhy lesostepí, čili více vázané na humidnější (oceaničtější) klima na rozdíl od jihosibiřských však s těžištěm výskytu v Evropě a s dominujícím evropským rozšířením

64 Geoelementy** 14. subpontický slivoň trnka (Prunus spinosa) čilimník řezenský (Chamaecytisus ratisbonensis) brslen bradavičnatý (Euonymus verrucosa) kozinec sladkolistý (Astragallus glycyphyllos) kopretina chocholičnatá (Chrysanthemum corymbosum) Obrázek JN;

65 Geoelementy 15. mediteránní druhy rozšířené kolem Středozemního moře nebo v některé z jeho částí nároky na subtropické klima středomořského typu zima vlhká a pouze s minimálními mrazíky léto suché a horké v ČR přirozeně nerostou, některé jsou vysazovány

66 Geoelementy** 15. mediteránní kaštan jedlý (Castanea sativa) tamaryšek francouzský (Tamarix gallica) zimostráz vždyzelený (Buxus sempervirens) oleandr obecný (Nerium oleander) žumara nízká (Chamaerops humilis) Obrázek JN;

67 Geoelementy 16. submediteránní těžiště rozšíření v severním Mediteránu a často zasahující až do Černomoří nároky obdobné předchozím, snášení chladnější zimu a vlhko v létě v ČR se často jedná o druhy teplomilných doubrav nejnižších poloh

68 Geoelementy 16. submediteránní dub pýřitý (Quercus pubescens) jeřáb břek (Sorbus torminalis) skalním plstnatý (Cotoneaster tomentosa) dřín obecný (Cornus mas) pryšec mandloňový (Euphorbia amygdaloides) šalvěj přeslenitá (Salvia verticillata) ostřice Micheliho (Carex michelii) sveřep vzpřímený (Bromus erectus) Obrázek JN;

69 Geoelementy 17. atlantský těžiště rozšíření při pobřeží Atlantského oceánu oceánské klima převážně mírného pásu mírná deštivá zima, chladné deštivé léto od severního Portugalska po střední Norsko v ČR jen výjimečně

70 Geoelementy** 17. atlantský vřesovec čtyřřadý (Erica tetralix) liliovec kostilomka (Narthecium ossifragum) Obrázek JN;

71 Geoelementy 18. subatlantský těžiště rozšíření při pobřeží Atlantského oceánu s výrazným rozšířením do kontinentu, zasahujícího i do stř. Evropy druhy oceánského klimatu snášející silnější mrazy v zimě

72 Geoelementy** 18. subatlantský vřes obecný (Calluna vulgaris) janovec metlatý (Sarothamnus scoparius) třezalka položená (Hypericum humifusum) všivec lesní (Pedicularis sylvatica) Obrázek JN;

73 Geoelementy 19. subatlantsko-submediteránní jak název napovídá, jde o kombinací subatlantského a submediteránního geoelementu druhy převážně oceánského klimatu mírného a subtropického pásu dominují druhy světlých listnatých lesů mírná zima a léto spíše mírnější a nepříliš suché do ČR zasahují spíše okrajově (co do množství)

74 Geoelementy** 19. subatlantsko-submediteránní lomikamen zrnatý (Saxifraga granulata) kručinka chlupatá (Genista pilosa) máčka ladní (Eryngium campestre) Obrázek JN;

75 Použitá literatura Hendrych, R. (1984). Fytogeografie. Praha: SPN. Lomolino, M. V., Riddle, B. R., Whittaker, R. J., & Brown, J. H. (2010). Biogeography. Sunderland: Sinauer Associates.