Новите територии водят до ново биологично разнообразие

В този видеоклип ще говорим за „географското разпространение“: как ареалите на видовете могат да се променят и как с времето това засяга биоразнообразието. Според класическия алопатричен модел един родителски вид може да се раздели на подвидове при наличието на бариери, като промени в геологията, климата или местообитанията. А понякога и комбинация от трите. Бариерите могат да доведат до разклоняване и видообразувне заради ограничения обмен на гени. Тук обаче ще разгледаме друг аспект на ефекта от ограниченото движение на гени. Става дума за т.нар. „географско разпространение“: начинът, по който различните видове организми разширяват ареалите си, т.е. разпространението си на Земята чрез миграция на индивиди, което разширява местообитанията на популацията и съответно ареалите на самите видове. Географското разпространение може да доведе и до видообразуване. Дори при растителните видове, които са неподвижни (като мен, когато гледам хокей...), има стадии на географско разпространение под формата на семена. Те могат да се разпространяват по въздуха или водата и дори чрез пренос от други организми. Миграцията на птиците е очевиден механизъм за географско разпространение. Тя лесно може да доведе до създаването на нови популации от даден вид на нови места. Но знаеш ли например, че паяците също могат да се придвижват чрез т.нар. балони? Младите паяци изтъкават тънка копринена нишка, чрез която вятърът ги пренася. Има и много други примери, като спорите на гъбите, които често причиняват алергии. Или едно кихване, пълно с вируси и бактерии. Дори това е форма на разпространение при микробите, при която те се движат в сезона на грип. Коралите, морските таралежи и охлювите също се разпространяват. Това става предимно в ранните стадии на живота им, носейки се из водата като малки ларви. Те могат да бъдат пренесени на големи разстояния, където да метаморфозират, т.е. да се променят от първия стадий до малки варианти на по-уседналите възрастни индивиди. Така те създават нови популации, които разширяват ареалите на вида. Трупи на дървета или туфи растения от сушата също могат да пренасят сухоземни видове по море. Може да отплуват до нови места и ако се установят успешно – да създадат нова популация. Предвид всички тези природни събития е добре да се запитаме: Какво става в края на тези олимпийски маратони, на тези същински одисеи? При подходящи условия за оцеляване на новото място може да се установи нова популация. Най-важна е способността за оцеляване и размножаване на това ново място. При половите видове индивидите трябва да носят жизнеспособни малки при пристигането си . Или да намерят член на противоположния пол, с който да създадат поколения. Един кокосов орех например може да измине стотици километри в морето. Ако стигне до вулканичен бряг, ще му е по-трудно да оцелее, отколкото ако е на пясъчен плаж. Накратко, условията трябва да са подходящи, за да може да се създаде нова популация. Колкото по-отдалечени една от друга са новата и първоначалната популации, толкова по-вероятно е обменът на гени между тях да бъде ограничен и двете популации да се отделят. Така стигаме до понятието „изолация“. На островите изолацията е очевидна, но имайте предвид, че не всички острови са посред морето. Изолация може да възникне между оазис и пустиня, на планински върх или в долина. Или в малка тропическа гора, заобиколена от обширен обезлесен терен. При тези откъснати хабитати може да има същите принципи на изолация и ограничаване на гените, водещи до видообразуване. Във всички системи да се наблюдават интересни модели на видообразуване. Няколко основни правила логично се очертават при островите, разпространението и изолацията. Науката, която се занимава с всички тях, се нарича „островна биогеография". Първо, трудността за достигането до островите варира в зависимост от отдалечеността им. Това е факторът „разстояние. Второ, колкото по-отдавна съществува островът, толкова по-вероятно е там вече да има организми и толкова повече време те са имали, за да се отделят от родителската популация. Това е факторът „време“. Трето, колкото по-малък е островът, толкова по-малко вероятно е видовете изобщо да го достигнат. Това е факторът „площ“. Четвърто, вариращите екологични условия на острова може да увеличат биоразнообразието, защото има по-голям шанс да има подходящ климат и подходящи екологични ресурси. Това е факторът „хабитат“. Петото правило е свързано с местоположението на острова спрямо течения и ветрове. Фактори, които внасят нова енергия в системата под формата на хранителни вещества, подкрепящи екосистемните функции и влияещи върху вероятността за идването на колонизатори. Наричаме това фактора „течение“. Шесто, това е шансът – случайни събития, които играят много важна роля. Ще нарека това фактор „случайност“. Пример за това може да е буря, донесла със себе си различни организми. Тези правила могат да се обогатят или променят. Например предвид факта, че организмите се различават по способността да се разпространяват, имаме богат и сложен набор от фактори, които влияят на биоразнообразието на всеки остров и на това защо биоразнообразието се различава толкова много на различните острови. Ето опростена графика на няколко от факторите. Има 2 типа криви: 1) свързани с разстоянието на острова до континента и как то влияе на темпа на колонизиране. 2) свързани с площта на островите и как това влияе на темпа или вероятността от измиране на видове. Хоризонталната ос представлява нарастването на богатството на видовете. Така че има няколко интересни и важни пресечни точки. Те сочат, че на малък отдалечен остров ще има по-малко богатство на видове в сравнение с голям и близък остров. Графиката посочва и други неща, като баланса между колонизиране и измиране на видове. Колкото по-населен става островът, толкова по-вероятно е да има измиране. Също така има много видове на големите острови, близки до континента източник на популации, като например на Мадагаскар. Да не забравяме, че на голям остров като него присъства и факторът „хабитат“. Популациите могат да се разпръснат, да намират нови хабитати и бариери и да възникнат видове. И точно това се случва на Мадагаскар. На него има много ендемични видове, които се срещат само там. Освен това има безспорни геоложки данни, че Мадагаскар някога се е отделил от Африка. Така той отнася видове от Африка, продължили да се разклоняват и еволюират на острова. Точно обратната ситуация е на Галапагос. Този архипелаг е сравнително отдалечен от всички континенти и възниква от вулканична дейност. При възникването на тези отдалечени острови на тях няма почти никакъв живот. Пристигат някои видове, но заради големия брой острови в архипелага продължава видообразуването сред популациите на един остров, които след това отиват на друг. Това се среща на много островни групи, като Хаваи и Филипини. При всички тези островни групи се наблюдава застъпващото се действие на всички фактори. Това е обща красива картина на способността на островите да стимулират формирането на видове. Графиката обаче може да ни каже и защо толкова много островни видове са в беда. Кривите на островната биогеография дават много информация, защото обхващат именно измирането. Редица островни популации са уязвими на измиране. И това е картината, без да говорим за хората. Но ако сложим хората в островната екосистема, кой знае какви ще са последиците. Как кривите се променят при човешката дейност? Какво става с кривите на измиране? Колко резки ще бъдат? Колко сериозно влияе човекът върху тези системи от ендемични видове? Учените, които събират данни, за да добием по-добро разбиране за кривите, знаят, че последиците от човешката дейност може да са големи, особено на островите. Видообразуването, уникалният генератор на биоразнообразие на Земята, не устоява на натиска. Академия на науките, Калифорния