Распространение видов и биогеография

Биогеография изучает распределение организмов в географическом пространстве и процессы, которые формируют это распределение. Вообще говоря, теория биогеографии утверждает, что любой вид, присутствующий в определенном месте, либо эволюционировал там, либо переместился туда из другого места. Если верно последнее, то когда колонизаторы прибывают на новое место, характеристики окружающей среды, такие как доступность пищи и взаимодействие с другими видами, определят, создадут ли они новую популяцию или погибнут.

Теория островной биогеографии была сформулирована в 1967 году Эдвардом О. Уилсоном и Робертом Макартуром. Он основан на предположении, что количество видов в любом конкретном месте определяется темпами колонизации и вымирания. Эта теория называется островной биогеографией, потому что впервые она была использована для объяснения вариаций ряда видов на океанических островах. Но теория островной биогеографии также может быть применена к распределению городских видов во многих других ненепрерывных типах местообитаний, таких как леса, фрагментированные сельским хозяйством.

Одно из основных предсказаний теории островной биогеографии заключается в том, что острова, расположенные ближе к материку, будут иметь больший уровень колонизации, чем острова, которые находятся дальше. В этом есть большой смысл. Если остров находится далеко от материка, организмам трудно физически добраться туда. Во-вторых, большие острова, как правило, могут поддерживать больше видов, чем маленькие острова. Кроме того, с увеличением размера островов риск исчезновения вида будет снижаться, потому что более крупные острова могут поддерживать более крупные и устойчивые популяции любого отдельного вида, такие как эта быстро растущая колония кроликов. С другой стороны, скорость вымирания увеличивается по мере того, как на острове сосуществует все больше и больше различных видов, и с точки зрения статистики это происходит просто потому, что существует больше возможностей для вымирания. С экологической точки зрения, большее количество видов, населяющих один и тот же остров, также приводит к увеличению вероятности антагонистических взаимодействий, таких как взаимодействие хищника и жертвы или борьба за территорию. Кроме того, чем больше видов населяют остров, скорость колонизации снижается, потому что ресурсов для обхода становится меньше, а пространство занимает ниша, поэтому вновь прибывшие с меньшей вероятностью смогут обосноваться.

В целом, теория островной биогеографии предсказывает, что на любом острове будет существовать динамическое равновесие, а это означает, что количество видов должно оставаться стабильным в точке, где встречаются скорости колонизации и вымирания. Обратите внимание, что это также означает, что состав видов на острове все еще может меняться, поскольку некоторые виды вымирают, а новые иммигранты обосновываются. Кроме того, фактические значения в равновесии всегда будут зависеть от характеристик отдельного острова, таких как его размер или близость к материку.

В этой лаборатории вы проверите теорию островной биогеографии с помощью симуляции с искусственными островами разных размеров.