Artenverbreitung und Biogeographie

Biogeographie ist die Lehre von der Verteilung von Organismen im geographischen Raum und den Prozessen, die diese Verteilungen formen. Im Großen und Ganzen besagt die Theorie der Biogeographie, dass sich jede Spezies, die an einem bestimmten Ort vorkommt, entweder dort entwickelt oder von einem anderen Ort dorthin gezogen ist. Wenn Letzteres der Fall ist, werden bei der Ankunft dieser Kolonisatoren an ihrem neuen Standort Merkmale der Umwelt wie Nahrungsverfügbarkeit und Interaktionen mit anderen Arten darüber entscheiden, ob sie eine neue Population gründen oder untergehen.

Die Theorie der Inselbiogeographie wurde 1967 von Edward O. Wilson und Robert MacArthur formuliert. Es basiert auf der Annahme, dass die Anzahl der Arten an einem bestimmten Ort durch die Besiedlungs- und Aussterberaten bestimmt wird. Die Theorie wird Inselbiogeographie genannt, weil sie zuerst verwendet wurde, um die Variationen einer Reihe von Arten auf ozeanischen Inseln zu erklären. Die Theorie der Inselbiogeographie kann aber auch auf die Artenverteilung in Städten in vielen anderen nicht kontinuierlichen Lebensraumtypen angewendet werden, wie z. B. in Wäldern, die durch die Landwirtschaft fragmentiert sind.

Eine wichtige Vorhersage der Inselbiogeographie-Theorie ist, dass Inseln, die näher am Festland liegen, eine höhere Besiedlungsrate aufweisen werden als Inseln, die weiter entfernt sind. Das macht sehr viel Sinn. Wenn eine Insel weit vom Festland entfernt ist, ist es für Organismen schwierig, physisch dorthin zu gelangen. Zweitens können größere Inseln in der Regel mehr Arten beherbergen als kleinere Inseln. Darüber hinaus würde mit zunehmender Größe der Inseln das Aussterberisiko einer Art sinken, da größere Inseln größere, robustere Populationen jeder einzelnen Art beherbergen können, wie diese boomende Kolonie von Hasen. Auf der anderen Seite steigt die Aussterberate, wenn immer mehr verschiedene Arten auf einer Insel nebeneinander existieren, und in Bezug auf die Statistik liegt dies einfach daran, dass es mehr Möglichkeiten für Aussterbeereignisse gibt. Ökologisch gesehen führt die Tatsache, dass mehr Arten auf derselben Insel leben, auch zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit antagonistischer Interaktionen, wie z. B. Raubtier-Beute-Interaktionen oder Revierkämpfe. Darüber hinaus sinkt die Besiedlungsrate, je mehr Arten die Insel bewohnen, da weniger Ressourcen zur Verfügung stehen und Nischenflächen besetzt sind, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass sich Neuankömmlinge niederlassen können.

Insgesamt sagt die Theorie der Inselbiogeographie voraus, dass es auf jeder gegebenen Insel ein dynamisches Gleichgewicht geben wird - was bedeutet, dass die Anzahl der Arten an dem Punkt, an dem Besiedlungs- und Aussterberaten aufeinandertreffen, stabil bleiben sollte. Beachten Sie, dass dies auch bedeutet, dass sich die Zusammensetzung der Arten auf der Insel noch ändern kann, wenn einige Arten aussterben und sich neue Einwanderer etablieren. Darüber hinaus sind die tatsächlichen Gleichgewichtswerte immer spezifisch für die Eigenschaften der einzelnen Insel, wie z. B. ihre Größe oder die Nähe zum Festland.

In diesem Labor testen Sie die Theorie der Inselbiogeographie durch eine Simulation mit künstlichen Inseln unterschiedlicher Größe.