Ostrovní biogeografie. biogeografie. Pilíře rovnovážné teorie ostrovní. 1. Vztah počtu druhů a plochy. 2. Vztah počtu druhů a izolace. 3.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Ostrovní biogeografie. biogeografie. Pilíře rovnovážné teorie ostrovní. 1. Vztah počtu druhů a plochy. 2. Vztah počtu druhů a izolace. 3."

Magdalena Konečná
před 8 lety
Počet zobrazení:

Ostrovní biogeografie Jeden z nejvlivnějších biologických konceptů - Cookova výprava 1772 J.R. Forster - Darwin, Wallace 2.pol. 19.stol. - Lack, Mayr, Hutchinson 40-50.léta 20. stol.

1 Ostrovní biogeografie Jeden z nejvlivnějších biologických konceptů - Cookova výprava 1772 J.R. Forster - Darwin, Wallace 2.pol. 19.stol. - Lack, Mayr, Hutchinson léta 20. stol. 1959: Homage to Santa Rosalia, or why are there so many kinds of animals - rozdíly v diverzitě na podkladu geografie IV. přednáška ze Zoogeografie O. Kopecký - R.H. MacArthur & E.O. Wilson - rovnovážná teorie ostrovní biogeografie statický vs. dynamický + matematika Pilíře rovnovážné teorie ostrovní biogeografie 1. Vztah počtu druhů a plochy 1. Vztah počtu druhů a plochy - platí bez ohledu na ekosystém, bez ohledu na taxon - hůře se určuje s rostoucí plochou ostrova S...počet druhů A..plocha ostrova S = c A z c..intercept z..sklon log(s) = log(c) + z log(a) 2. Vztah počtu druhů a izolace 3. Výměna druhů - c se liší značně mezi ostrovy, z má menší rozsah ( ) Individuals per species vzácné druhy byly přehlédnuty - společenstvo tvoří: pár běžných druhů řada vzácných druhů - s plochou přibývá druhů: nacházíme nové biotopy a v nich vzácné druhy 1

Kopecký - R.H. MacArthur & E.O. Wilson - rovnovážná teorie ostrovní biogeografie 1963 - statický vs. dynamický + matematika Pilíře rovnovážné teorie ostrovní biogeografie 1.

2 - sklon přímky (z), ze vztahu počtu druhů a plochy ostrova, je ovlivněn mírou izolovanosti ostrova - vzácnost na malém ostrově = větší pravděpodobnost extinkce 2. Vztah počtu druhů a izolace - není tak evidentní jako (1.) - hůře se určuje pro velmi blízké a velmi vzdálené ostrovy S...počet druhů k..sklon I izolace ostrova blízké ostrovy pasivní šíření aktivní šíření vzdálené ostrovy S = k 1 e k 2 (I) - studie ptáků ostrova Krakatau - sopečná exploze do roku 1920 druhů přibývá - Rakata < 1921 < * Sertung < 1921 < * Výměna druhů změny ve složení společenstva Rovnovážná teorie ostrovní biogeografie - tři pozorované zákonitosti shrnuty do jediné teorie P.maximum druhů které se může na ostrov dostat z přilehlého zdroje S.počet druhů na ostrově T.vyrovnaná výměna druhů (turnover) 2

.sklon I izolace ostrova blízké ostrovy pasivní šíření aktivní šíření vzdálené ostrovy S = k 1 e k 2 (I) - studie ptáků ostrova Krakatau - sopečná exploze 1883 - do roku 1920 druhů přibývá - Rakata <

3 i) Sukcese Příklad 1. Znovu na Krakatau nejsme schopni odlišit akumulaci druhů a imigraci - první výzkumy do roku druhá vlna teoretický předpoklad skutečnost od 80.let 20 stol. - potvrzení, ale i problémy teorie: i) Sukcese ii) Disturbance iii) Speciace ii) Disturbance iii) Speciace - dosažení ekvilibria můžou prodlužovat i zcela blokovat - vznik druhů = nárůst diverzity nejen větší plocha, ale i vyšší diverzita bitopoů Co také hraje roli - původ ostrovů 1. Sopečný oceánské (obrůstání korálem atoly) 2. Landbridge kontinentální oddělené mořem - mladé, staré Surtsey JZ Islandu 1963 UNESCO Příklad 2. Defaunační experiment - rigorózní test teorie Ekvilibria m m² 1) neinteraktivní 2) interkativní D.Simberloff 3) asortativní 4) evoluční počty druhů před defaunací - vytrávení ostrovů CH3Br - nejizolovanější ostrov E1 pomalá imigrace, nejméně druhů 3

nejen větší plocha, ale i vyšší diverzita bitopoů Co také hraje roli - původ ostrovů 1. Sopečný oceánské (obrůstání korálem atoly) 2.

Modifikace originální teorie Modifikace originální teorie Záchranný efekt Cílový efekt - sčítání hmyzu a pavouků každých 5 dní - větší pcháč více jedinců i další detaily v kontextu teorie - ALE!

trefit (pasivní) zvěř v zimě na řece sv.

4 Modifikace originální teorie Modifikace originální teorie Záchranný efekt Cílový efekt - sčítání hmyzu a pavouků každých 5 dní - větší pcháč více jedinců i další detaily v kontextu teorie - ALE! výměna jedinců byla vyšší na vzdálenějších rostlinách - blízkost zdroje kolonizace nedovolí druhu vymizet - imigrace ovlivněna plochou ostrova - větší ostrov lépe vidět (aktivní) nebo je lehčí ho trefit (pasivní) zvěř v zimě na řece sv. Vavřince N = blízký (near), F = vzdálený (far) Arizona, pcháč mexický Modifikace originální teorie S = malý (small), L = velký (large) Harmonická a disharmonická společenstva Maloostrovní efekt Harmonická = zastoupení druhů podobné pevnině Disharmonická = zastoupení druhů nepodobné - Mikronésie, rostliny - na velmi malých ostrovech Žáby Myobatrachidae - počet druhů se s plochou nemění izolovanost, velikost, kolonizační schopnost, extinkce, Ještěři Agamidae Dibamidae Nová Guinea Nová Guinea Scincidae - horní hranice tohoto efektu roste s: Hylidae Micro hylidae Varanidae habitatovými nároky druhu malou vagilitou Gekonidae izolací ostrovů Ranidae Severní Melanésie Nestedness Severní Melanésie Pygopodidae Austrálie Podmnožinovitost Dalhousie Basin - výsledek rozdílné imigrace a extinkce na různě velkých ostrovech - tvorba nenáhodných společenstev - nejlepší kolonizátoři + druhy s nejmenšími nároky na prostředí imigration pattern + relaxation model Pev ni na A B C A B A vzdálenost Schopnost kolonizace C < B < A X Y Z Y Z Z Pevnina Nároky na prostředí Z < Y < X 4

Rejsek obecný 4 1 Bělozubka šedá Myšice lesní 2 Myš domácí 3 6 7 Využití teorie ostrovní biogegorafie v ochraně přírody vzdálenost od okraje města 5 Plochy zeleně v Praze ostrůvky v moři zástavby 2 4

- fyletická a štěpná - snižení populační velikost = rychlejší - bottleneck efekt - efekt zakladatele - nejčastější allopatrická Evoluční trendy na ostrovech : Speciace izolace, velikost při

5 Rejsek obecný 4 1 Bělozubka šedá Myšice lesní 2 Myš domácí Využití teorie ostrovní biogegorafie v ochraně přírody vzdálenost od okraje města 5 Plochy zeleně v Praze ostrůvky v moři zástavby druhů 8-11 rozloha zelené plochy Frynta et al Acta Soc. Zool. Boh. - fyletická a štěpná - snižení populační velikost = rychlejší - bottleneck efekt - efekt zakladatele - nejčastější allopatrická Evoluční trendy na ostrovech : Speciace izolace, velikost při dostatečné izolaci rychlejší než kolonizace hot spoty endemismu endemismus jednotlivých skupin dle kolonizační schopnosti Severní Melanésie netopýři 37 % < ptáci 50 % < hlodavci 70% < žáby 85 % 100 % endemismu - Havaj Seychelly 50 Nová Guinea Markézy Společenské ostrovy Velké Antily Allopatrická Andamany izolovanost Adaptivní radiace Tetragnatha 5

Allopatrická Adaptivní radiace 500 / 1500 Cichlidy v Afrických jezerech - Viktoriino jezero vyschnulo před 12000 lety - dnes 300 endemických druhů!!! - teritorialita - pohlavní výběr Extrémní rychlost!

24 % - absence predátorů, limitace zdroji savčí - kryptické zbarvení, změna složení potravy nika Slípka takahe Kormorán galapážský Husice krátkokřídlá % bezkřídlých Evoluční trendy na ostrovech:

6 Allopatrická Adaptivní radiace 500 / 1500 Cichlidy v Afrických jezerech - Viktoriino jezero vyschnulo před lety - dnes 300 endemických druhů!!! - teritorialita - pohlavní výběr Extrémní rychlost! Sympatrická 600 Evoluční trendy na ostrovech: Ztráta schopnosti šíření - na ostrovech častá ztráta letu hmyz a ptáci - u ptáků se týká příslušníků 9 řádů - Nový Zéland 35 % nelétavých Havaj 24 % - absence predátorů, limitace zdroji savčí - kryptické zbarvení, změna složení potravy nika Slípka takahe Kormorán galapážský Husice krátkokřídlá % bezkřídlých Evoluční trendy na ostrovech: Ztráta schopnosti šíření - Lepidoptera, Diptera, Hymenoptera, Ephemeroptera, Homoptera, Orthoptera - Campbell island 40 % redukce křídel Tristan de Cunha 90 % - hory více nelétavých než nížiny Cheirogenesia Weta Kakapo soví kivi Mystacina robusta m n.m. Evoluční trendy na ostrovech: Změny velikosti těla - gigatismus vs. dwarfismus Výhody býti velkým: a) lze využít více zdrojů, velký predátor - velká i malá kořist b) větší tělo = větší plodnost c) vítězství při intraspecifické kompetici d) větší energetické rezervy, přežití krizí Výhody býti malým: a) stačí jim málo zdrojů k zajištění přežití b) větší nabídka refugií Elaphus falconeri r. Solenodon Savci Ostrovní pravidlo (Foster 1964) - velké druhy pevniny se zmenšují - malé druhy pevniny se zvětšují - ostrovní savec optimálně kg menší stejný větší Vačnatci Hmyzožravci Zajícovci Hlodavci Šelmy Sudokopytníci

7 Aepyornis Madagaskar Moa N.Zéland Ptáci a plazi - pro ptáky platí ostrovní pravidlo váha, délka zobáku - u plazů chybí výraznější trend - galapážské sloní želvy asi gigantismus - varan komodský asi dwarfismus - Želvy optimální délka karapaxu 25 cm Hadi optimální délka 80 cm 7

zobáku - u plazů chybí výraznější trend - galapážské sloní želvy asi

Podobné dokumenty

S = c.a z. log(s) = log(c) + z.log(a) Rovnovážná teorie ostrovní biogeografie. The species-area relationship. The species-area relationship

S = c.a z. log(s) = log(c) + z.log(a) Rovnovážná teorie ostrovní biogeografie. The species-area relationship. The species-area relationship Rovnovážná teorie ostrovní biogeografie equilibrium theory of island biogeography Robert MacArthur & Edward Osborne Wilson (1963, 1967) proč druhů přibývá s plochou ostrova? proč druhů ubývá s izolovaností