Роль человека в формировании современных границах ареалов. Центры обилия и таксономического разнообразия форм

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный университет геосистем и технологий» (ФГБОУ ВО «СГУГиТ»)

Кафедра экологии и природопользования

РЕФЕРАТ

Роль человека в формировании современных границах ареалов. Центры обилия и таксономического разнообразия форм.

Буртовая Елена Владимировна

Новосибирск - 2020

Введение

Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определённой суммой экологических условий на обширной территории или акватории. Однако эта эколого-географическая сопряжённость видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом -- климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий. В результате, в географическом распределении видов и их комплексов -- флор для растений и фаун для животных -- наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности.

Для большинства видов ареал является географически сплошным, но у многих видов он разорван, часто из-за глобальных естественных процессов, коренным образом поменявших условия среды в отдельных местах их исходного обитания. Одной из важнейших причин образования разорванных ареалов, например, в Евразии, явились ледниковый период и ксеротермические межледниковые периоды; в результате ряд северных форм оказался занесён далеко на юг, а некоторые южные формы проникли на север. В этих оторванных от сплошного ареала частях такие виды являются реликтами, в приведённом примере -- ледниковыми и ксеротермическими.

Цель: Рассмотреть роль человека в формировании границ ареалов. Изучить разнообразие таксономических форм.

1. Понятие ареала и роль человека в формировании границ ареалов

Ареал - часть земной поверхности или акватории, в пределах которой встречается данный таксон любого ранга. Исходная единица ареала - ареал вида, но может быть ареал любого таксона. Закономерность: между систематическим рангом группы и размером ареала существует прямая связь. Чем выше таксон, тем больше ареал.

Ареалы различают первичные и вторичные, естественные и искусственные. Первичный - территория, на которой вид сформировался. Вторичный - ареал, который вид занял в результате расселения из первичного, м б прогрессивным, консервативным и регрессивным. Естественный - сформировался в результате взаимодействия особей и факторов естественной среды. Искусственный - в результате преднамеренной или не преднамеренной деятельности человека. Первичный ареал всегда естественный.

Распространение особей внутри ареала зависит от характера распространения жизненных условий, экологических свойств вида, его способности адаптироваться.

Составляющие ареала: широтная (север-юг: арктический, бореальный, суббореальный = неморальный, температный), долготная (запад - восток: восточносибирский, западносибирский и др.), высотная (альпийский, монтанный) = н-р, аркто - альпийский ареал, т.е вид встречается в арктическом поясе на равнине и в высокогорьях.

По величине: узколокальный (вид встречается только в одной роще), локальный (н - р, только на Кавказе), субрегиональный (часть региона), региональный (Урал, Сабирь), полирегиональный, космополитный. Причины различия по величине: экологическая валентность вида, его способность к расселению = вагильность, филогенетический возраст организма, антропогенное воздействие.

Выделяют различные центры ареалов: геометрический центр; центр возникновения вида в пределах ареала; центр обилия - часть ареала, на которой сосредоточено наибольшее количество особей.

Географические области, в которых встречается наибольшее число видов - центры таксономического разнообразия. Видовое богатство, число видов = таксономическое разнообразие Первоначальная сплошная область распространения вида (целая популяция) называется центром происхождения вида. Часть ареала, в которой изменчивость данной систематической является наибольшей, называется центром многообразия форм. Как правило эти центры совпадают, т. к. в там, где вид существует дольше, он имеет больше возможностей видоизменяться. Однако при значительном изменении условий существования, центр многообразия форм может существенно отличаться от центра происхождения вида. Согласно миграционной теории возникновения ареала, вид расселяется из центра происхождения до тех пор, пока не достигнет пределов, далее которых он распространиться не может.

Различают 4 типа границ ареалов: топографическая, экологическая, биотическая и историческая. Топографические (непереходные, импедентные) границы обусловлены наличием физических преград ( вода для сухопутных, горы).

Экологические границы обусловлены совокупным действием всех экологических факторов, которые выходят за оптимальные пределы и не дают возможности дальше распространяться (пр., климатические, гидрологические, почвенные и др.). Могут быть ландшафтные (пр, ареал таежного клеща совпадает с тайгой) и биоценотические (определяются взаимоотношениями видов в сообществе).

Биотические границы (для растений) не оказывают влияния на перенос спор, но не дают возможности внедриться на эту территорию из-за несоответствующих условий.

Исторические границы (реликтовые) обусловлены условиями в прошлом, которые давно сложились. При изменении параметров изменяются и границы ареалов.

Изменение ареала во времени может быть вызвано изменением климата, конкуренцией, геоморфологическими перестройками, деятельностью человека (вырубка лесов, иссушение болот и др.) Ледниковые и межледниковые периоды оказывали сильное влияние на изменение границ ареалов во времени. При похолодании виды сдвигаются ближе к югу, при потеплении продвигаются на север. При похолодании многие теплолюбивые виды исчезают или сохраняются в рефугиумах. При потеплении восстанавливают свой ареал, но частично (получаются разрывы).

Роль человека в формировании современных границ ареалов связана с тем, что в результате своей деятельности (интродукция, распространение, истреблением видов, изменение условий внешней среды) появляются вторичные, искусственные ареалы, и меняются границы первичных ареалов.

Группы по форме различают сплошные (линейные, сопряженные - у хищника и жертвы, паразита - хозяина) и разорванные (дизъюнктивные) ареалы. Фрагменты разорванных ареалов никогда не соединяются, и связи между ними нет. Разорванные ареалы вторичны. Если разорванные участки заселены одной и той же формой вида, то это однородная, или гомогенная, дизъюнкция; если они заселены разными подвидами, разными видами одного рода, разными родами одного семейства, то это разнородная, или гетерогенная дизъюнкция. Гомогенные разрывы ареалов, как правило, моложе гетерогенных. Чем выше гетерогенность, тем более древним является разрыв. Для многих морских и наземных обитателей характерны биполярные разрывы ареалов, при которых они присутствуют в бореальных (умеренно холодных) областях Северного полушария и соответствующих им регионах Южного, при этом они отсутствуют в приполярных широтах. Такие разрывы объясняются смыканием ареалов во время похолоданий климата. Для многих океанических видов также характерно амфибореальное (вдоль западного и восточного побережий бореальных частей Тихого и Атлантического океанов). Такие разрывы связаны с теплыми периодами, когда ареалы данных видов охватывали все бореальные области океанов. Есть Американско-Восточноазиатские разрывы некоторых видов, обусловленные образованием Берингова пролива. Различают материковые и океанические дизъюнкции. Материковые разрывы: разные части одного ареала находятся на одном материке (пр., серна на Пиренеях, Альпах, Кавказе). Причины:

- расселение, перенос, преодоление неблагоприятных условий и заселение в благоприятных условиях ;

- в результате фрагментации изначально большого ареала;

Океанические дизъюнкции - части ареала располагаются на разных континентах или островах. Характерно для надвидовых таксонов. Причины:

Теория мостов суши (19 в., Зюсс) - материки соединялись сухопутными мостами, которых сейчас не существует;

Теория фиксизма (Дарвин, Уоллес) - активное и пассивное расселение;

Теория оттесненных реликтов (нач 20 в., Даль, Гептнер) - вымирание популяций на больших пространствах и оттеснение выживших не юг;

Теория дрейфа континентов (1912г, Вегенер) - разделение Гондваны и Лавразии на материки;

Антропогенный занос.

Космополиты (термин применяется к таксонам надвидового ранга) - таксоны организмов, распространенные повсеместно, имеющие самый большой ареал. Их широкое распространение можно объяснить их эвритопностью. Даже если таксон обитает на разных континентах, все же может наблюдаться пятнистость ареала. Можно считать, что есть 1 космополитный вид -homosapiens. Поэтому к космополитам можно отнести синантропных организмов. Сейчас - плюрирегиональные виды (встреч не менее, чем в 3 флорист царствах - для растений).

Эндемики - таксоны, область распространения которых ограничена одной естественной областью. Площадь ареала может быть ничтожной (точечные эндемики), или значимой (пр, австралийские эндемики). Видовой эндемизм особенно характерен для горных вершин, резко отграниченных от равнинных пространств; островов, ранее составлявших части континента, ныне изолированных водой от остальной суши; участков, отграниченных природными условиями от других сходных участков.

Различают палео- и неоэндемики (1925 г. Шевалье.) Палеоэндемики - реликтовые, древние формы, возникшие в древних областях. В пределах своего ареала не имеют близкородственных видов, связаны с филогенетической обособленностью и эколого-географической изолированностью (приурочены горным системам, древним островам). Палеоэндемиками, также являются виды, сузившие свой ареал в результате изменения обстановки.

Неоэндемики, прогрессивные (новые формы) обязательно имеют близкородственные виды в пределах своего ареала, обычно появляются там, где какая-либо более древняя форма в изменившихся условиях обитания дает начало более молодой. Часто это не виды, а подвиды и популяции.

Псевдоэндемики - однократно описанные и больше никем не встречаемые «виды». М.б. аномалиями.

Реликты. 1.Это формы, прошедшие эпоху расцвета, имеют сокращенный ареал, так как экологические условия территории полностью не соответствуют. Главное - они являются представителями прошлых фаун или флор. 2.Или реликт - представитель древнего рода, когда-то широко распространенного, но сократившего свой ареал, или оказался изолированным, а его родственники исчезли Ареалы реликтов чаще всего небольшие и сохраняются в одном участке Земли. 1 и тот же вид м.б. одновременно реликтом и эндемиком, но это необязательно.

Реликтовые ареалы делят на абсолютные (весь ареал является реликтовым, пр, астрагал кунгурский) и относительные (часть ареала носит реликтовый характер, а др. часть ареала не является реликтовой).

Реликты также делят на: формационные, геоморфологические и климатические. Формационные реликты - сохранились в составе измененных сообществ, которые существовали когда-то. (Реликтовые березняки сохранились на Кольском полуострове, но в их составе есть обычные таежные виды).

Геоморфологические реликты - в своем обитании связаны с определенными геоморфологическими условиями, оказавшие в силу разных причин вне этих условий обитания. Эльдарская сосна. Её родственники растут у морских побережий, а она в наст. время растет на большом удалении от Каспийского моря).

Климатические - основная часть реликтов. Их много разных. Изменялись климатические условия на протяжении геологических периодов, часть видов вымирала, часть сохранялась и восстанавливалась в дальнейшем.

2. Центры таксономических форм

ареал таксономический океанический экологический

Анализ распределения видов в пределах ареала рода или подвидов в ареале вида показывает, что оно чаще всего бывает неравномерным. Нередко на обширной площади род представлен всего одним или очень ограниченным числом видов, в то время как в какой-то определенной части родового ареала отмечается большое разнообразие видов. Область, в которой встречается наибольшее число видов данного рода, - это очаг или центр таксономического разнообразия (рис. 1, 2).

Повышенная концентрация видов может быть обусловлена общей благоприятностью условий для существования видов данного рода. Учитывая, что становление видов - длительный процесс, центр разнообразия рассматривается как показатель значительной давности развития рода на этой территории. Центр разнообразия, как правило, занимает значительную часть ареала, в пределах которой и происходят процессы видообразования. В связи с этим встает вопрос, не является ли центр разнообразия и центром происхождения данного таксона.

Область таксономического разнообразия иногда, но далеко не всегда может совпадать с областью происхождения таксона. Возраст таксонов родового ранга относится к третичному периоду; за это время их ареалы в связи с глобальными изменениями климата претерпели многочисленные изменения (сокращение, расширение и т.д.). При этом часто возникали вторичные центры разнообразия, весьма удаленные от области происхождения. В ареале рода клен выделяются два центра таксономического разнообразия - один на востоке Северной Америки, другой - в Юго-Восточной Азии (рис. 52). Для суждения о том, какой из центров разнообразия является первичным, требуется обязательно привлечение данных о распространении таксона в геологическом прошлом.

При решении этих вопросов широко используют филогенетические методы, основанные на сравнительном изучении морфологии, кариологии и ареалов родственных форм. Особенно большое внимание уделяют хромосомной характеристике таксонов. Формы с большим числом хромосом обычно происходят от предков с низким числом хромосом (диплоидных) либо с помощью простого удвоения этого числа (автополиплоидия), либо чаще всего путем скрещивания. Во многих родах и видах можно поэтому различать серии форм, где наряду с диплоидными встречаются формы с высокой степенью полиплоидии. Это позволяет восстановить область возникновения и пути расселения данных форм. Полиплоидные формы имеют обычно большую экологическую пластичность, что позволяет им распространяться в областях, не подходящих по климату их диплоидным предкам. Случается даже, что эти формы выживают после гибели диплоидных родителей в климатически неблагоприятные периоды. Так, однолетний мятлик представлен двумя подвидами: диплоидным с числом хромосом 2n = 14, обитающим в Средиземноморье, и тетраплоидным с числом хромосом 2n = 28, который стал космополитным. Пырей ситниковый таксонов родового ранга относится к третичному периоду; за это время их ареалы в связи с глобальными изменениями климата претерпели многочисленные изменения (сокращение, расширение и т.д.). При этом часто возникали вторичные центры разнообразия, весьма удаленные от области происхождения. В ареале рода клен выделяются два центра таксономического разнообразия - один на востоке Северной Америки, другой - в Юго-Восточной Азии (рис. 3). Для суждения о том, какой из центров разнообразия является первичным, требуется обязательно привлечение данных о распространении таксона в геологическом прошлом.

При решении этих вопросов широко используют филогенетические методы, основанные на сравнительном изучении морфологии, кариологии и ареалов родственных форм. Особенно большое внимание уделяют хромосомной характеристике таксонов. Формы с большим числом хромосом обычно происходят от предков с низким числом хромосом (диплоидных) либо с помощью простого удвоения этого числа (автополиплоидия), либо чаще всего путем скрещивания. Во многих родах и видах можно поэтому различать серии форм, где наряду с диплоидными встречаются формы с высокой степенью полиплоидии. Это позволяет восстановить область возникновения и пути расселения данных форм. Полиплоидные формы имеют обычно большую экологическую пластичность, что позволяет им распространяться в областях, не подходящих по климату их диплоидным предкам. Случается даже, что эти формы выживают после гибели диплоидных родителей в климатически неблагоприятные периоды. Так, однолетний мятлик представлен двумя подвидами: диплоидным с числом хромосом 2n = 14, обитающим в Средиземноморье, и тетраплоидным с числом хромосом 2n = 28, который стал космополитным. Пырей ситниковый прибрежных дюн представлен на Европейском побережье, от Балтики до Бискайского залива, формой с 2n = 28 хромосомами, на Средиземноморском побережье - формой с 2n = 42 хромосомами и на Черноморском - формой с 2n = 68 хромосомами. Таким образом, полиплоидия в этом случае растет с запада на восток [2].

Рисунок 1. Ареал рода жуки-листоеды; цифрами обозначено число видов в отдельных частях ареала; очаг видового разнообразия заштрихован

Рисунок 2. Ареал подрода скрытоглавы азиатские рода жуки-листоеды; цифрами обозначено число видов в отдельных частях ареала; очаг видового разнообразия заштрихован

Рисунок 3. Ареал рода клен с центрами таксономического разнообразия (заштрихован)

Заключение

Главная цель работы заключалась в том, чтобы изучить границы ареалов и роль человека в формировании их. Рассмотреть центры обилия и разнообразие таксономических форм .

Мы рассмотрели подробно каждую границу ареала. Узнали что, роль человека в формировании современных границ ареалов связана с тем, что в результате своей деятельности появляются вторичные, искусственные ареалы, и меняются границы первичных ареалов. Изучили области таксономического разнообразия форм.

Список литературы

1. Бабенко В. Г Основы биогеографии / В. Г Бабенко -- М.: Академический проект , 2006 -- 400 с.

2. Воронов, А. Г. Биогеография мира: учебник для ВУЗов / А. Г. Воронов, Н. Н. Дроздов -- М.: Высшая школа , 1985-- 272 с.

3. Толмачев А. И. Основы учения об ареалах: учебное пособие/ А.И Толмачев и др. -- Л.: 1962--260 с.

Размещено на Allbest.ru