DRUHOVĚ NEJBOHATŠÍ LOKALITY NA ZEMI David Zelený Masarykova univerzita Brno
HLAVNÍ OTÁZKY: Co je to diverzita, biodiverzita a druhová bohatost? alfa, beta a gama diverzita endemismus Kde na Zemi je největší druhová bohatost? horká místa na Zemi v příkladech Proč je někde více druhů než jinde? proč je nejvíc druhů v tropech a proč jsou větší ostrovy druhově bohatší než ostrovy malé? Proč je druhová bohatost zajímavá a důležitá?
CO JE TO DIVERZITA? diverzita = rozmanitost diverzita jazyků, etnická diverzita, diverzita přístupu k životu... biodiverzita = biologická rozmanitost na různých úrovních, od genů po ekosystémy druhová diverzita (bohatost) = počet druhů funkční diverzita = funkční rozrůzněnost druhů různé druhy zastávají různou funkci v ekosystému
FUNKČNÍ DIVERZITA Darwinovy pěnkavy životní formy rostlin (Raunkierova klasifikace)
DEFINICE POJMŮ alfa diverzita počet druhů v rámci jednoho stanoviště gama diverzita počet druhů v určité oblasti (kraj, stát, kontinent) beta diverzita míra rozdílnosti v druhovém složení jednotlivých stanovišť rychlost s jakou se mění druhové složení mezi stanovišti
ALFA, BETA A GAMA DIVERZITA http://www.enviwiki.cz, podle Primack et al. 2001
ENDEMISMUS Endemit druh s výskytem omezeným na určitou oblast http://www.ochranaprirody.cz Kruhatka mattioliho moravská (Cortusa matthioli ssp. moravica) roste na jediném místě na světě na dně Macochy v Moravském krasu http://www.vyletnik.cz
ENDEMISMUS Jinan dvoulaločný (Ginkgo biloba) endemit Číny, pěstován po celém světě, před desítkami miliónů let rostl i v Evropě a Severní Americe
KDE JE NEJVĚTŠÍ ALFA DIVERZITA NA ZEMI?
KDE JE NEJVĚTŠÍ ALFA DIVERZITA NA ZEMI? horkým kandidátem jsou louky Bílých Karpat na 1m 2 se zde vyskytuje až 75 druhů cévnatých rostlin (NPR Čertoryje), na 100m 2 je to asi 165 druhů (celé BK zahrnují asi 1320 druhů cévnatých rostlin) NPR Porážky, Bílé Karpaty http://nature.hyperlink.cz
DRUHOVÁ BOHATOST ROSTLIN NA ZEMI Počty druhů cévnatých rostlin Počty druhů rostlin na 10.000 km 2
DRUHOVÁ BOHATOST ROSTLIN V EVROPĚ Barthlott et al (2007)
DRUHOVÁ BOHATOST OBOJŽIVELNÍKŮ NA ZEMI Počty druhů http://amphibiaweb.org
DRUHOVÁ BOHATOST OBOJŽIVELNÍKŮ V EVROPĚ http://ec.europa.eu/
DRUHOVÁ BOHATOST KORÁLOVÝCH ÚTESŮ NA ZEMI Počty druhů <50 51-100 101-200 201-300 301-500 >501 http://legend-islands.blogspot.com/
DRUHOVÁ BOHATOST ENDEMICKÝCH DRUHŮ NA ZEMI cévnaté rostliny obratlovci obojživelníci plazi ptáci savci Kier et al. (2009) PNAS
HORKÁ MÍSTA BIODIVERZITY (BIODIVERSITY HOTSPOTS) horká místa s vysokým počtem endemických a ohrožených druhů horká místa s celkově vysokým počtem druhů
HORKÁ MÍSTA BIODIVERZITY (BIODIVERSITY HOTSPOTS) Kalifornie Taiwan Nový Zéland horká místa s vysokým počtem endemických a ohrožených druhů horká místa s celkově vysokým počtem druhů
KALIFORNIE OBŘÍ JEHLIČNANY
Sekvojové lesy v Kalifornii (USA)
DIVERZITA NAHOSEMENNÝCH ROSTLIN NA ZEMI Počty druhů nahosemenných rostlin Počty druhů rostlin na 10.000 km 2
http://en.wikipedia.org Sekvoj vždyzelená (Sequoia sempervirens) Sekvojovec obrovský (Sequoiadendron giganteum) nejvyšší strom na světě (až 130 m) nejmohutnější strom na světě (obvod při bázi až 34 m)
NOVÝ ZÉLAND NOEMOVA ARCHA SOUČASNOSTI
Na Novém Zélandě chybí savci, a jejich místo v ekosystému zastupují ptáci
TAIWAN SUBTROPICKÝ OSTROV
Monsuny Tajfuny Zimní monzun Letní monzun Zemětřesení
PROČ JE NEJVÍCE DRUHŮ V TROPECH? gama diverzita Počty druhů cévnatých rostlin (Mutke 2002)
PROČ JE NEJVÍCE DRUHŮ V TROPECH? vysoká gama diverzita ecosystém tropů je historicky stabilní (bez vlivu zalednění) evoluce druhů probíhá v tropech rychleji než v chladnějších oblastech vysoká alfa diverzita 1 ha tropického lesa až 300 druhů dřevin teorie ekologické niky nedokáže vysvětlit, jak je možné, že se ekologicky podobné druhy vyskytují spolu Janzen-Conellova hypotéza může za to herbivorní hmyz a paraziti Neutrální teorie biodiverzity a biogeografie (S. Hubbel) druhy jsou si ekologicky rovnocenné a jejich diverzita je daná pouze schopností jejich šíření a rychlostí evoluce
počet druhů (log) počet druhů (log) PROČ MAJÍ VĚTŠÍ OSTROVY VÍCE DRUHŮ? (TEORIE OSTROVNÍ BIOGEOGRAFIE) Ostrovní flóry velikost plochy (log km 2 ) Flóry na pevnině Kreft et al. (2008) vzdálenost od pevniny (km)
OSTRŮVKY ACIDOFILNÍCH TRÁVNÍKŮ NA TŘEBÍČSKU koniklec velkokvětý (Pulsatilla grandis)
NAVRHOVÁNÍ REZERVACÍ JEDNA VELKÁ NEBO NĚKOLIK MALÝCH? pro zachování populací vzácných druhů je lepší jedna velká rezervace než několik malých pro zachycení větší diverzity stanovišť (a tím pádem více druhů) je lepší několik malých rezervací malé rezervace by měly být propojeny koridory, aby mezi nimi mohly druhy migrovat
PROČ JE DRUHOVÁ DIVERZITA ZAJÍMAVÁ A DŮLEŽITÁ? přesvědčení o tom, že diverzita = stabilita vysoká druhová bohatost ekosystému zajišťuje jeho odolnost proti narušení jenže experimenty ukázaly, že to nejspíš není pravda
PROČ JE DRUHOVÁ DIVERZITA ZAJÍMAVÁ A DŮLEŽITÁ? přesvědčení o tom, že diverzita = stabilita vysoká druhová bohatost ekosystému zajišťuje jeho odolnost proti narušení jenže experimenty ukázaly, že to nejspíš není pravda alternativní hypotézy: funkci společenstev zajišťuje několik málo dominantních druhů, ostatní druhy jsou více méně zbytečné nebo každý druh ve společenstvu je důležitý pro jeho funkci
PROČ JE DRUHOVÁ DIVERZITA ZAJÍMAVÁ A DŮLEŽITÁ? přesvědčení o tom, že diverzita = stabilita vysoká druhová bohatost ekosystému zajišťuje jeho odolnost proti narušení jenže experimenty ukázaly, že to nejspíš není pravda alternativní hypotézy: funkci společenstev zajišťuje několik málo dominantních druhů, ostatní druhy jsou více méně zbytečné nebo každý druh ve společenstvu je důležitý pro jeho funkci důležitost druhové bohatosti v proměnlivém prostředí některé druhy nemají v daném okamžiku ve společenstvu žádný vliv na jeho funkci, mohou se ale stát důležitými v okamžiku, kdy se změní prostředí
Hustota lidského osídlení (ve čtvercích 50x50km) NEGATIVNÍ VLIV ČLOVĚKA NA DIVERZITU? JAK KDE... druhová bohatost cévnatých rostlin Druhová bohatost rostlin Araújo 2003
JSME DNES SVĚDKY ŠESTÉHO HROMADNÉHO VYMÍRÁNÍ DRUHŮ? všechny rody dobře známé rody trend hromadná vymírání menší vymírání 47% http://www.earthmagazine.org 57% 50% 84% 47% počet rodů (tisíce) http://en.wikipedia.org před miliony let
DIVERZITA A OCHRANA PŘÍRODY PŘÍPADNÉ DALŠÍ ČTENÍ http://www.biologickaolympiada.cz/files/brozura2010.pdf Prezentaci najdete na webových stránkách http://www.sci.muni.cz/botany/zeleny/publikace.php