Məlumat

18.5I: Biocoğrafiya və Növlərin Paylanması - Biologiya

18.5I: Biocoğrafiya və Növlərin Paylanması - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Növlərin bioloji paylanması tektonik plitələrin müəyyən müddət ərzində hərəkətinə əsaslanır.

Öyrənmə Məqsədləri

  • Biocoğrafiya və növlərin yayılmasını əlaqələndirin

Açar nöqtələr

  • Biocoğrafiya həm biotik, həm də abiotik amillərin təsiri altında olan geoloji növlərin yayılmasının öyrənilməsidir.
  • Bəzi növlər endemikdir və yalnız müəyyən bir bölgədə tapılır, digərləri isə generalistlərdir və bütün dünyada yayılır.
  • Qitələrin parçalanmasından əvvəl inkişaf edən növlər bütün dünyada yayılmışdır.
  • Qitələrin parçalanmasından sonra inkişaf edən növlərə planetin yalnız müəyyən bölgələrində rast gəlinir.

Əsas Şərtlər

  • endemik: müəyyən bir sahəyə və ya bölgəyə xas olan; başqa yerlərdə rast gəlinmir
  • generalist: müxtəlif ekoloji şəraitdə inkişaf edə bilən növlər
  • PangeaTrias dövründən əvvəl dünyanın bütün quru hissələrini özündə birləşdirən və Laurasia və Gondwana'ya bölünən super qitə

Növlərin paylanması

Biogeoqrafiya canlıların coğrafi bölgüsünü və onların yayılmasına təsir edən abiotik faktorları öyrənir. İstilik və yağış kimi abiotik faktorlar, ilk növbədə enlik və yüksəkliyə görə dəyişir. Bu abiotik amillər dəyişdikcə bitki və heyvan icmalarının tərkibi də dəyişir.

Növlərin paylanması nümunələri

Biocoğrafiyanın öyrənilməsi ilə məşğul olan ekoloqlar növlərin yayılma nümunələrini araşdırırlar. Hər yerdə heç bir növ yoxdur; Məsələn, Venera uçma tələsi Şimali və Cənubi Karolinada kiçik bir əraziyə aiddir. Endemik bir növ, təbii olaraq yalnız ölçüləri məhdud olan müəyyən bir coğrafi ərazidə tapılan bir növdür. Digər növlər generalistlərdir: müxtəlif coğrafi ərazilərdə yaşayan növlər; məsələn, yenotun vətəni Şimali və Mərkəzi Amerikanın çox hissəsidir.

Növlərin yayılması nümunələri biotik və abiotik amillərə və növlərin təkamülü üçün tələb olunan çox uzun müddətlər ərzində onların təsirlərinə əsaslandığından, biocoğrafiyanın erkən tədqiqatları XVIII əsrdə təkamül düşüncəsinin yaranması ilə sıx bağlı idi. Bitki və heyvanların ən fərqli birləşmələri, milyonlarla ildir coğrafi maneələrlə fiziki olaraq ayrılmış bölgələrdə meydana gəlir. Bioloqların hesablamalarına görə, məsələn, Avstraliyada 600.000-700.000 bitki və heyvan növü var. Canlı bitki və məməli növlərinin təxminən 3/4-ü yalnız Avstraliyada rast gəlinən endemik növlərdir.

Planetdəki orqanizmlərin coğrafi bölgüsü, təkamülün tektonik plitələrin geoloji zaman boyunca hərəkəti ilə birlikdə izah etdiyi nümunələri izləyir. Superqitə Pangea dağılmadan (təxminən 200 milyon il əvvəl) inkişaf edən geniş qruplar bütün dünyada yayılmışdır. Dağıldıqdan sonra təkamül keçirən qruplar planetin regionlarında, məsələn, superkontinent Lavrasiyadan əmələ gələn şimal qitələrinin və Qondvana superqitəsindən əmələ gələn cənub qitələrinin unikal flora və faunası kimi görünür. Avstraliyada, Cənubi Afrikada və Cənubi Amerikada Proteaceae varlığı ən yaxşı şəkildə cənub superqitəsi Qondvana parçalanmadan əvvəl bitki ailəsinin orada olması ilə izah olunur.


Bioqrafiya

Biogeoqrafiya canlıların coğrafi bölgüsünü və onların yayılmasına təsir edən abiotik faktorları öyrənir. Temperatur və yağış kimi abiotik amillər əsasən enlik və yüksəkliyə görə dəyişir. Bu abiotik amillər dəyişdikcə bitki və heyvan icmalarının tərkibi də dəyişir. Məsələn, ekvatorda bir səyahətə başlasanız və şimala doğru gedərsinizsə, bitki icmalarında tədricən dəyişikliklər görərdiniz. Səyahətinizin əvvəlində ekvatorun yaxınlığında yerləşən bitki icmalarına xas olan geniş yarpaqlı həmişəyaşıl ağacları olan tropik yaş meşələri görərdiniz. Şimala səyahətə davam edərkən, bu geniş yarpaqlı həmişəyaşıl bitkilərin sonunda dağılmış ağacları olan mövsümi quru meşələrə səbəb olduğunu görürsünüz. Siz həmçinin temperatur və rütubətdə dəyişiklikləri hiss etməyə başlayacaqsınız. Təxminən 30 dərəcə şimalda bu meşələr, yağıntıların az olması ilə xarakterizə olunan çöllərə yol açardı.

Şimala doğru irəlilədikdə, səhraların çəmənliklər və ya çəmənliklərlə əvəz olunduğunu görərsiniz. Sonda çəmənliklər yarpaqlı mülayim meşələrlə əvəz olunur. Bu yarpaqlı meşələr, Arktik Dairənin cənubundakı subarktikada tapılan boreal meşələrə yol verir. Nəhayət, ən şimal enliklərində olan Arktika tundrasına çatacaqsınız. Bu şimal yürüşü, həm iqlimdə, həm də müxtəlif enliklərdə olan ekosistemlərlə əlaqəli ətraf mühit amillərinə uyğunlaşan orqanizm növlərində tədricən dəyişikliklər ortaya qoyur. Bununla birlikdə, eyni enlikdə, reaktiv axınlar, Körfəz axını və okean cərəyanları kimi abiotik amillər səbəbiylə fərqli ekosistemlər mövcuddur. Əgər dağa qalxsanız, bitki örtüyündə görəcəyiniz dəyişikliklər daha yüksək enliklərə keçərkən dəyişikliklərə paralel olacaq.

Biocoğrafiyanın öyrənilməsi ilə məşğul olan ekoloqlar növlərin yayılma nümunələrini araşdırırlar. Hər yerdə hər hansı bir növ yoxdur, məsələn, Venera flytrap Şimali və Cənubi Karolinada kiçik bir əraziyə endemikdir. Endemik növ, təbii olaraq yalnız ölçüsü məhdud olan müəyyən bir coğrafi ərazidə tapılan növdür. Digər növlər generalistlərdir: müxtəlif coğrafi ərazilərdə yaşayan növlər, məsələn yenot, Şimali və Mərkəzi Amerikanın çox hissəsidir.

Növlərin yayılma nümunələri biotik və abiotik faktorlara və növlərin təkamülü üçün lazım olan çox uzun müddətdəki təsirlərə əsaslanır, buna görə də biogeoqrafiyanın erkən tədqiqatları XVIII əsrdə təkamül düşüncəsinin yaranması ilə sıx əlaqədardır. Bitki və heyvanların ən fərqli birləşmələrindən bəziləri coğrafi maneələrlə milyonlarla ildir fiziki olaraq ayrılmış bölgələrdə baş verir. Bioloqların hesablamalarına görə, Avstraliyada, məsələn, 600-700 min bitki və heyvan növü vardır. Canlı bitki və məməli növlərinin təxminən 3/4 hissəsi yalnız Avstraliyada tapılan endemik növlərdir (Şəkil 1).

Şəkil 1. Avstraliya bir çox endemik növə ev sahibliyi edir. Kenquru ailəsinin orta boylu üzvü olan (a) valabi (Wallabia bicolor), kisəli məməli və ya marsupialdır. (b) echidna (Tachyglossus aculeatus) yumurta qoyan məməli heyvandır. (kredit a: Derrick Coetzee tərəfindən işin dəyişdirilməsi kredit b: Allan Whittome tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Bəzən ekoloqlar növlərin harada olduğunu müəyyən edərək növlərin yayılmasının unikal nümunələrini kəşf edirlər yox tapıldı. Məsələn, Havayda sürünənlərin və suda -quruda yaşayanların heç bir doğma növü yoxdur və yalnız bir doğma quru məməlisi var. Yeni Qvineyanın bir çoxunda, başqa bir nümunə olaraq, plasental məməlilər yoxdur.

Öyrənməyə keçid

Yeni Cənubi Uelsdə, Avstraliyada təbii yaşayış yerində üzən bir platypusu müşahidə etmək üçün bu videoya baxın.

Şəkil 2. Federal olaraq nəsli kəsilmək təhlükəsi altında olan meşə qardiyası fərqli çiçəkləri olan kiçik bir ağacdır. Havay adalarının yalnız beşində bir neçə fərdi nümunədən ibarət kiçik populyasiyalarda rast gəlinir. (kredit: Forest və Kim Starr)

Bitkilər endemik və ya generalist ola bilər: endemik bitkilər yalnız Yer kürəsinin müəyyən bölgələrində, generalistlər isə bir çox bölgələrdə rast gəlinir. Avstraliya, Havay və Madaqaskar kimi təcrid olunmuş torpaq kütlələri çox vaxt çoxlu sayda endemik bitki növlərinə malikdir. Bu bitkilərdən bəziləri insan fəaliyyəti səbəbindən nəsli kəsilməkdədir. Meşə bağçası (Gardenia brighamii), məsələn, Havay üçün endemikdir, təxminən 15-20 ağacın mövcud olduğu düşünülür (Şəkil 2).


Növlərin yayılması

Biogeoqrafiya ilə məşğul olan ekoloqlar növlərin yayılma nümunələrini araşdırırlar. Heç bir növ hər yerdə yoxdur, məsələn, Venera milçək tələsi Şimali və Cənubi Karolinada kiçik bir əraziyə endemikdir. Bir endemik növlər təbii olaraq yalnız müəyyən bir coğrafi ərazidə olan və adətən ölçüsü məhdud olan növdür. Digər növlər generallardır: geniş bir coğrafi bölgədə yaşayan növlər, məsələn, yenotun vətəni Şimali və Mərkəzi Amerikanın çox hissəsidir.

Növlərin yayılma nümunələri biotik və abiotik faktorlara və növlərin təkamülü üçün lazım olan çox uzun müddətdəki təsirlərə əsaslanır, buna görə də biogeoqrafiyanın erkən tədqiqatları XVIII əsrdə təkamül düşüncəsinin yaranması ilə sıx əlaqədardır. Bitki və heyvanların ən fərqli birləşmələri, milyonlarla ildir coğrafi maneələrlə fiziki olaraq ayrılmış bölgələrdə meydana gəlir. Bioloqların hesablamalarına görə, Avstraliyada, məsələn, 600-700 min bitki və heyvan növü vardır. Canlı bitki və məməli növlərinin təxminən 3/4 hissəsi yalnız Avstraliyada tapılan endemik növlərdir (Şəkil 1).

Şəkil 1. Avstraliya bir çox endemik növə ev sahibliyi edir. Kenquru ailəsinin orta ölçülü bir üzvü olan (a) wallaby (Wallabia bicolor), torbalı bir məməli və ya marsupialdır. (B) echidna (Tachyglossus aculeatus) yumurta qoyan bir məməlidir. (kredit a: Derrick Coetzee tərəfindən işin dəyişdirilməsi kredit b: Allan Whittome tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Bəzən ekoloqlar, növlərin harada olduğunu təyin edərək, növlərin paylanmasının bənzərsiz nümunələrini kəşf edirlər yox tapıldı. Məsələn, Havayda sürünənlərin və suda -quruda yaşayanların heç bir doğma növü yoxdur və yalnız bir doğma quru məməlisi var. Yeni Qvineyanın əksəriyyətində, başqa bir nümunə olaraq, plasental məməlilər yoxdur.

Yeni Cənubi Uelsdə, Avstraliyada təbii yaşayış yerində üzən bir platypusu müşahidə etmək üçün bu videoya baxın. Qeyd edək ki, bu videoda heç bir rəvayət yoxdur.

Bitkilər endemik və ya generalist ola bilər: endemik bitkilər yalnız Yerin müəyyən bölgələrində, generalistlər isə bir çox bölgələrdə olur. Avstraliya, Havay və Madaqaskar kimi təcrid olunmuş torpaq kütlələri çox vaxt çox sayda endemik bitki növünə malikdir. Bu bitkilərin bəziləri insan fəaliyyəti nəticəsində təhlükə altındadır. Meşə qardiyası (Gardenia brigamii), məsələn, Havay adalarına endemikdir, yalnız təxminən 15-20 ağacın mövcud olduğu düşünülür.


Biogeoqrafiya və təkamül

Gerçək, gözlədiyiniz kimi, növlərin biogeoqrafik yayılması təkamülü dəstəkləyir. Növlər bir-biri ilə olan genetik əlaqələri ilə əlaqədar olaraq, bəzi başa düşülən istisnalarla bütün dünyada paylanır. Məsələn, marsupiallara demək olar ki, yalnız Avstraliyada rast gəlinir - milyonlarla ildir qitələrin qalan hissəsindən təcrid olunmuşlar - Avstraliyada plasental məməlilərə (insanlar tərəfindən gətirilənləri nəzərə almasaq) çox nadir hallarda rast gəlinir. Əgər marsupiallar bütün dünyada bərabər paylansaydı, bunu təbii təkamül prosesinin məhsulu kimi izah etmək çətin olardı.

Avstraliyada yaşayan bir neçə plasental məməlilər siçan gəmiriciləri, yarasalar, suitilər və dəniz şirləri, duqonqlar, balinalar və delfinlərdir. Yarasalar təxminən 50 milyon il əvvəl uçdu, dəniz məməliləri üzə bilər və murin gəmiricilərinin çoxu ("yeni endemiklər" adlanan siçan və siçovullar) 50.000 il ilə 200 il əvvəl insan kolonistləri ilə birlikdə gəliblər. Bir qrup siçan və siçovul ("köhnə endemiklər" adlanır) təxminən 4 milyon il əvvəl Avstraliya fosil qeydlərində görünür. Murinlər planetimizdə ən çox yayılmış məməlilərdəndir və okeanların dağılmasında ("rafting hadisələri" kimi tanınır) usta olaraq tanınırlar.


Kənd Bioqrafiyası

Chase D. Mendenhall, . Paul R. Ehrlich, Biomüxtəliflik Ensiklopediyasında (İkinci Nəşr), 2013

Növlərin zənginliyi və müxtəlifliyi

Biocoğrafiya prinsipcə biomüxtəlifliyin ölçülə bilən, müqayisə edilə bilən və müqayisə edilə bilən vahidlərə bölünməsinə və sıralanmasına əsaslanır. Bioloqlar biocoğrafiyanın mənasını vermək üçün təbii dünyanı təsnif edir və sifariş verirlər. Növ anlayışı biomüxtəlifliyi və biocoğrafiyanın təsviri üçün ən qədim, ən populyar və ən çox müzakirə edilən bioloji vahiddir. Aristoteldən Orta əsrlərə, Maarifçilik dövrünə və bu günə qədər növ anlayışı saysız-hesabsız dəyişikliklərə məruz qalmışdır (Wilkins, 2009). Əslində, bütün təklif olunan taksonomik, reproduktiv və ya genetik təriflərə qarşı durmağa davam edən orqanizmlərin və populyasiyaların sayının artması səbəbindən dəqiq universal işləyən tərif heç vaxt mövcud olmayacaqdır. “Növ problemi” hələ də bəzilərini stimullaşdırır, lakin son nəticədə əhəmiyyətsizdir – biologiyanın əksər sahələri takson-takson işi üzrə insan anlayışı üçün tərifləri uyğunlaşdırır və məntiqli olduqda növlərdən və ya digər taksonomik vahidlərdən istifadə edir (Ehrlich, 1997). Kelt və Brown, 2000). Təəssüf ki, bu, əsasən bioloji müxtəlifliyin və növlərin müxtəlifliyinin ekvivalent olduğu barədə yanlış təsəvvürlərə səbəb olaraq, çox səhv məlumat verildi. Bu uğursuzluq “biologiyanın ən böyük səhvi” kimi təsvir edilmiş və biomüxtəlifliyin və biocoğrafiyanın vəziyyətini aydın şəkildə başa düşməyi dayandırmışdır (Woodwell, 2010).

Növlərin konsepsiyasındakı süni çətinliklərə baxmayaraq, növləri vahid olaraq istifadə edərək bioqrafiyanı ölçmək, ekoloqların səmərəliliyinə görə müraciət etdikləri ilk vasitədir - növlərin sayılması, populyasiyaların müəyyən edilməsi və hesablanmasından və ya qarşılıqlı şəbəkələri birləşdirməkdən daha sürətli və asandır. Növlər konsepsiyası biomüxtəlifliyin insan təsirlərinə reaksiyalarını müqayisə etməkdə maraqlı olan kənd biocoğrafiyaçıları üçün xüsusilə faydalı vahiddir. Birinci ölçü, adətən növ zənginliyi və ya müəyyən bir ərazidəki fərqli növlərin sayıdır, daha sonra növlərin və onların bolluqlarının bir ərazi daxil olan növ müxtəlifliyi indeksi izləyir. Növlərin zənginliyi və müxtəlifliyi ilk növbədə kənd biocoğrafiyasında tətbiq edilir, lakin ideal olaraq kənd biocoğrafiyası funksiyanı müəyyən edən ekosistem komponentlərindən istifadə edərək biomüxtəlifliyi də ölçür.


Biocoğrafiyanın öyrənilməsi ilə məşğul olan ekoloqlar növlərin yayılma nümunələrini araşdırırlar. Hər yerdə hər hansı bir növ yoxdur, məsələn, Venera flytrap Şimali və Cənubi Karolinada kiçik bir əraziyə endemikdir. Endemik növ, təbii olaraq yalnız ölçüsü məhdud olan müəyyən bir coğrafi ərazidə tapılan növdür. Digər növlər generalistlərdir: müxtəlif coğrafi ərazilərdə yaşayan növlər, məsələn yenot, Şimali və Mərkəzi Amerikanın çox hissəsidir.

Növlərin yayılması nümunələri biotik və abiotik amillərə və növlərin təkamülü üçün tələb olunan çox uzun müddətlər ərzində onların təsirlərinə əsaslandığından, biocoğrafiyanın erkən tədqiqatları XVIII əsrdə təkamül düşüncəsinin yaranması ilə sıx bağlı idi. Bitki və heyvanların ən fərqli birləşmələri, milyonlarla ildir coğrafi maneələrlə fiziki olaraq ayrılmış bölgələrdə meydana gəlir. Bioloqların hesablamalarına görə, Avstraliyada, məsələn, 600-700 min bitki və heyvan növü vardır. Təxminən 3/4 canlı bitki və məməli növ yalnız Avstraliyada tapılan endemik növlərdir.


Dəniz biocoğrafiyası nədir?

Dəniz dibinin yaşayış mühiti ekosistem xəritəsinin yaradılması və dəniz biocoğrafiyasının əsas komponenti və mdasha çətin bir prosesdir. Bunun necə işlədiyini bu iki dəqiqəlik videodan öyrənin. Daha ətraflı.

Bentik yaşayış yerlərinin xəritəsini çəkməklə, su hövzəsinin dibində baş verənləri öyrənməklə və ətraf mühitlə orada yaşayan orqanizmlər arasındakı əlaqələri qiymətləndirməklə biogeoqraflar dəniz qaynaqlarını qorumaq və qorumaq üçün faydalı məlumatlar verirlər.

Dəniz biogeoqrafları, dəniz heyvanları, bitkilər və yaşayış yerlərini araşdırmalarına kömək etmək üçün tez -tez Coğrafi İnformasiya Sistemlərindən və ya CBS -dən istifadə edirlər. Elm adamları və GIS mütəxəssisləri canlı dəniz qaynaqlarının paylanmasını və ekologiyasını və insan cəmiyyətləri ilə əlaqələrini təsvir edən xəritəyə əsaslanan məlumatlar hazırlayırlar. Dövlət və federal planlaşdırıcılar bu alətləri və məlumatları akvakultura sahələrini və alternativ enerji obyektlərini yerləşdirmək, balıqçılıq və mərcan kürü tökmə sahələrini qorumaq üçün tətbiq edə bilərlər. Biogeoqraflardan alınan məlumatlar, planlaşdırıcılara ətraf mühitə təsir edə biləcək və ya etməyəcək yeni inkişaf kimi mümkün ssenariləri nəzərdən keçirməyə imkan verir.

NOAA-nın Milli Sahil Okean Elmi Mərkəzləri gələcək tendensiyaları proqnozlaşdırmaq üçün dəniz bitkiləri və heyvanlarının yayılması və ekologiyası ilə bağlı araşdırmalar aparır. Anketlər, xəritələr və hesabatlar kimi vasitələr ekosistem şərtlərini qiymətləndirmək, ətraf mühitdəki dəyişiklikləri gözləmək və insanların sosial və iqtisadi ehtiyaclarının necə qarşılanacağını qiymətləndirmək üçün xüsusi məlumatlar verir.


Parametrik Bioqrafiya: Prosesləri, Nümunələri və Zamanı İnteqrasiya etmək

"Molekulyar saat" anlayışının tətbiqi ilə biyocoğrafiyada zamanın rolu daha da aktuallaşdı. DNT dəyişikliklərinin (mutasiyaların) böyük əksəriyyəti fitnes baxımından neytraldır və buna görə də zamanla yığılmağa meyllidir. Fosil qeydləri kimi müstəqil məlumatlarla kalibrlənərsə, iki orqanizm arasındakı molekulyar fərqlilik onların ayrılma vaxtını çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər (Cox and Moore 2010). Bir çox son molekulyar tədqiqatlar, bu korrelyasiyanı dispersal və vicariance izahatları arasında fərqləndirmək və yayılmanın ənənəvi olaraq qəbul edildiyindən daha çox paylanma nümunələri yaratmaqda daha böyük rola malik olduğunu göstərmək üçün istifadə etmişdir (Renner 2004 Sanmartín və Ronquist 2004 Cook və Crisp 2005 de Queiroz 2005). Biocoğrafiyaya bu molekulyar yanaşma bəzi biocoğrafiyaçılar tərəfindən (Heads 2005) molekulyar saatla əlaqəli xas səhvlərə görə tənqid edilmişdir: sürət sabitliyinə dair fərziyyələrin pozulması, fosil qeydlərinin tam olmaması, uzaqdan əlaqəli taksonlardan molekulyar saatların istifadəsi, təyin etməkdə çətinliklər. filogenezdə (məsələn, "kök" və ya "tac" düyünü) və s. yəni nəsillər arasında nisbət heterojenliyinə icazə vermək (məsələn, Drummond və Rambaut 2007) və ya ehtimalçı yanaşmalardan istifadə etməklə fosil kalibrasyonundakı qeyri -müəyyənliyi daxil etmək (Ho 2007).

Son illərdə biocoğrafiyada zaman ölçüsünü nəticəyə daxil etmək üçün və parsimoniya yanaşmasının əsas zəifliyi kimi qəbul edilənlərə cavab olaraq yeni parametrik statistik yanaşmalar hazırlanmışdır (Ree and Sanmartín 2009 Sanmartín 2010). Bu metodlar “model əsaslı” və ya “parametrik” adlanır, çünki onlar parametrləri (“dəyişənlər”) dağılma, diapazonun genişlənməsi və ya yox olma kimi biocoğrafi proseslər olan diapazonun təkamülünün statistik modellərinə əsaslanır. Aralıq təkamülü, yəni coğrafi aralığın əcdaddan nəslə keçməsi, ehtimal olunan "Markov zənciri" modelinə görə filogenetik ağacın budaqları boyunca dəyişən stokastik bir proses kimi modelləşdirilir. Markov zəncir modelinin mərkəzində bir vəziyyətdən digərinə ani dəyişmə sürətini təyin edən "keçid ehtimallarının matrisi" (Şəkil 4a) vardır. Biocoğrafi modellərdə Markov prosesinin vəziyyətləri qrupun paylanma diapazonunu təşkil edən diskret coğrafi ərazilərin məcmusudur (A, B və AB şək. 4a), modelin parametrləri isə coğrafi məkanı dəyişən biocoğrafi proseslərdir. növ daralması (nəsli kəsilmək, EA) və ya diapazonun genişləndirilməsi (DAB, Şəkil 4a). Modelin, kladogenezdən bu yana keçən vaxtı təmsil edən filogenezin budaqları boyunca təkamül etməsinə icazə verərək (Şəkil 4b), biogeoqrafik proseslərin baş vermə nisbətlərini (ehtimalını) təxmin edə bilərik (DAB, DBA, EA, EB) və hər bir kladogenetik hadisədə ən çox ehtimal olunan ata silsilələrini çıxarın (Şəkil 4c Sanmartín 2010).

Ratitlərin biocoğrafi tarixinin parametrik, zamana əsaslanan yenidən qurulması. a Aralığın təkamülü, zamana bağlı olaraq əcdaddan nəsillərə filogenezin budaqları boyunca təkamül edən stoxastik proses (“Markov zənciri”) kimi modelləşdirilmişdir. Markov prosesi keçid ehtimallarının matrisi ilə idarə olunur (a) coğrafi vəziyyətlər (burada A, B və AB coğrafi aralıqları) arasındakı dəyişmə sürətini təyin edir və parametrləri diapazon genişlənməsi kimi biogeoqrafik proseslərdir (DAB) və ərazi ilə əlaqədar yox olma (EA). Bu modeli nəzərə alaraq (a) və nəsil divergensiya vaxtları üçün molekulyar təxminləri ilə zamanla kalibrlənmiş filogeniya (b, Pereira və Baker 2006-dan uyğunlaşdırılmışdır), qrupun məkan-zaman təkamülünü yenidən qurmaq mümkündür (c) Dispersal -Extinction -Cladogenesis kimi parametrik bir biogeoqrafik metoddan istifadə etməklə (Ree et al. 2005). Parametrik yenidənqurma (c), hər bir kladogenetik hadisədə ən çox ehtimal olunan aralıq miras ssenarisini göstərir, məsələn, "NZ/Gondwana", bu sahə hələ Şərqi Gondvananın bir hissəsi olduğu zaman Yeni Zelandiya daxilində şaxələnmə olduğunu göstərir. AFR, NZ, SAM, AUS və NG tərəfindən yaradılmışdır), “NZ/AUS-NG” isə NZ və Avstraliya-Yeni Qvineya arasında vikariyəti göstərir. Şəkil 1 -də olduğu kimi qısaltmalar

Əvvəlki yanaşmalarla müqayisədə bu üsullar bir sıra üstünlüklər təklif edir (Sanmartín 2010). Ən bariz odur ki, hadisələrə əsaslanan biocoğrafi metodlarda olduğu kimi ad hoc meyarlardan istifadə etməklə a priori xərc təyin etmək əvəzinə, hadisələrin tezliyi (dərəcəsi) məlumatlardan təxmin edilə bilər. Əlavə üstünlüklər də var:

Parsimonik üsullar, yalnız ən sadə, "minimum dəyişiklik" rekonstruksiyasını nəzərdən keçirmək əvəzinə, mümkün olan hər bir ata -baba sahəsini məlumatları "ehtimal" (ehtimal) baxımından qiymətləndirə bilər. Buna görə də, filogeniyada ata -baba silsilələrinin yenidən qurulmasında qeyri -müəyyənliyi birləşdirməkdə daha yaxşıdırlar (“xəritədə qeyri -müəyyənlik”). Bundan əlavə, Bayes parametrik yanaşmaları hər mümkün ağac topologiyası və budaq uzunluqlarının birləşməsi üzərindəki parametrləri qiymətləndirə bilər, beləliklə, onlar filogenetik nəticənin özü ilə əlaqəli qeyri-müəyyənliyi ("filogenetik qeyri-müəyyənlik") hesablaya bilərlər.

Parametrik metodlar alternativ biogeoqrafik fərziyyələri və ya ssenariləri müqayisə etmək üçün uyğun bir statistik yanaşma da təmin edir. Hər bir ssenari, verilənlərə nə qədər uyğun gəldiyinə görə müqayisə edilə bilən fərqli parametrik modellər baxımından tərtib edilmişdir. Hər bir alternativ modelin parametrləri biocoğrafi proseslər olduğundan, “ən yaxşı uyğun gələn” modeli müəyyən etməklə, məsələn, ehtimala əsaslanan statistik testlərdən istifadə etməklə biocoğrafi modelləri ən yaxşı izah edən prosesləri müəyyən etmək olar. Bu, hadisələrə əsaslanan biocoğrafiyada təsadüfi permutasiya testlərinin istifadəsi ilə ziddiyyət təşkil edir, burada müşahidə olunan nümunələr yalnız təsadüfən gözlənilənlərlə müqayisə edilə bilər (Şəkil 3d).

Parametrik metodların ən əhəmiyyətli üstünlüyü, filogenezdəki budaqların uzunluğu ilə təmsil olunan soylar və ya kladogenezdən sonrakı zamanlar arasındakı təkamül fərqliliyinin biogeoqrafik nəticə hesablamalarına inteqrasiya etmək qabiliyyətləridir (Şəkil 4b). Məsələn, Şəkil 4c göstərir ki, Yeni Zelandiyanın nəhəng moaları Yeni Zelandiya hələ Qondvananın bir hissəsi olduğu zaman erkən Təbaşir dövründə digər ratitlərdən ayrılmışdır. Bunun əksinə, kivi və Afrika dəvəquşuları (Struthio) Afrikanın və Yeni Zelandiyanın Antarktida və Avstraliyadan ayrı düşməyə başladığı zamanlar daha yeni mənşəlidir. Bunlar uçmayan quşlar olduğu üçün, cənub qitələri okeanlar tərəfindən təcrid edildikdən sonra, atalarının uça bilmə ehtimalını artırır və yeni insular mühitə uyğunlaşma qabiliyyətini itirir.

Parametrik metodlar hələ körpəlikdədir və yalnız bir neçə yanaşma hazırlanmışdır (nəzərdən keçirmək üçün Ree və Sanmartín 2009 Sanmartín 2010 -a baxın). Ən populyar olan Richard Ree və həmkarları tərəfindən hazırlanan Dispersal -Extinction – Cladogenesis (DEC) ehtimal modelidir (Ree et al. 2005 Ree and Smith 2008). Bu, sıra genişləndirilməsi (dağılması) və daralması (yox olması) və klanogenetik hadisələrdə terminal xətti paylamaları olan zaman kalibrli bir filogeniyadan (Ree və Smith 2008) maksimum ehtimal dərəcələri ilə qiymətləndirməyə imkan verir. İkinci üsul, Sanmartín et al. (2008), çoxlu paylanmış qrupların filogenetik və paylama məlumatlarından bölgələrin daşıma qabiliyyətini və adalar arasında yayılma nisbətlərini qiymətləndirmək üçün Bayesian nəticəsini istifadə edir. Yaş, təkamül sürəti və nəsillər arasında yayılma qabiliyyəti fərqlərinə uyğunlaşan Bayes yanaşmasından istifadə edərək ümumi biocoğrafi nümunələri çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər (Sanmartín 2010). Bu yanaşma son zamanlar kontinental biogeoqrafiyada Afrikanın ekoloji və coğrafi cəhətdən təcrid olunmuş bölgələri arasında biotik mübadilə nisbətlərini çıxarmaq üçün istifadə edilmişdir (Sanmartín və digərləri, 2010).

Hadisəyə əsaslanan metodlarda olduğu kimi, parametrik metodlar da müəyyən bir biocoğrafi modelə etibar etdiyinə görə tənqid edilmişdir ki, bu da məhdudiyyət kimi qəbul edilir. Bununla belə, biocoğrafi modellər ən yaxşı şəkildə verilənlər üzərində məhdudiyyətlər kimi deyil, məlumatları izah etmək üçün alternativ fərziyyələr kimi görünür (Sanmartín et al. 2008). Daha vacib bir məhdudiyyət biocoğrafi modellərin mürəkkəbliyini metodun inferensial gücü ilə necə balanslaşdırmaqdır (Ree and Sanmartín 2009). Mümkün diapazonların və qiymətləndirmək üçün parametrlərin sayı sahələrin sayı ilə artır (şək. 4a), buna görə də model haqqında diqqətlə düşünmək vacibdir, yəni keçid ehtimalı matrisində nə qədər çox parametr varsa, hər bir parametri qiymətləndirmək üçün bir o qədər az məlumat mövcuddur. . Parametrik yanaşmanın bir üstünlüyü, parametr matrisinin ölçüsünü azaltmaq üçün alternativ sübut mənbələrindən istifadə etməkdir. Məsələn, bioloji qeyri-mümkünlük əsasında müəyyən əcdad silsilələrinə, məsələn, coğrafi baxımdan bitişik olmayan ərazilərə icazə verilə bilməz. Başqa bir imkan coğrafi dövlətlər arasında müəyyən keçidlərə icazə verməməkdir. Parametrik yanaşmaların parsimon əsaslı metodlardan üstünlüyü, ağac topologiyası və nəsil paylanmasından başqa xarici sübutların biogeoqrafik modeli məlumatlandırmasına imkan verməsidir. Bu ya keçid matrisinə yeni parametrlər əlavə etməklə, ya da coğrafi məsafə, quru əlaqələrinin mövcudluğu və ya külək və okean cərəyanlarının gücü kimi abiotik faktorlara görə qlobal bir dağılma və ya yox olma nisbətini ölçməklə edilə bilər (Buerki et al. 2011). Məsələn, Kanarya Adaları kimi ada sistemlərində, zəncirdə bitişik olmayan adalar arasında dağılma nisbətini sıfıra bərabər edərək ada zəncirini izləmək üçün dağılmağı məhdudlaşdırmaq istəyə bilərik (Sanmartín et al. 2008). Bu məhdudiyyətlərin bioloji cəhətdən real olub -olmaması hər bir ssenaridən asılıdır.

Nəhayət, parametrik yanaşmanın mövcud məhdudiyyəti ondan ibarətdir ki, o, diapazonun təkamülünün nəsil şaxələndirilməsi ilə əlaqəli olmadığını güman edir. Parametrik metodlarda diapazonun təkamülü filogenetik ağacın budaqları boyunca inkişaf edən bir proses kimi modelləşdirilir, lakin biocoğrafi modelin özü ağacın böyüməsini, budaq uzunluğunu və topologiyasını müəyyən edən doğum-sökmə stoxastik prosesinə təsir göstərmir (Ree və Sanmartín 2009). ). Yenə də bəzi tədqiqatlar, yeni sahələrə dağılmağın, şaxələnmə nisbətinin artmasına səbəb ola biləcəyini göstərdi (məsələn, Moore və Donoghue 2007), bu, kladogenez dərəcəsi ilə biogeoqrafik təkamül arasında bir əlaqənin olduğunu göstərir. Qoldberq və başqaları. (2011) bu yaxınlarda Ree və digərlərinin DEC modelini genişləndirdi. növ və nəsli kəsilmə parametrlərinin əcdadların coğrafi aralığının ölçüsündən asılı olduğu diapazondan asılı olan diversifikasiyanı özündə birləşdirmək üçün, geniş yayılmış ata-baba nəsillərinin allopatrik spesifikasiya dərəcəsi daha yüksək və tək bir əraziyə aid olan əcdad nəsillərindən daha aşağı yox olma dərəcəsi daha aşağı olardı. . Bu üsullar böyük vədlər verir, lakin ən sadə tətbiq olunan iki sahəli modellər də parametr baxımından zəngindir (Goldberg və s. 2011) və daha mürəkkəb çoxsahəli modellərin inferensial gücü yoxlanılmaqdadır.


Quşların biocoğrafiyası

Quşların növlərini ayırd etmək üçün bir sıra üsullar var, ən çox yayılmışı morfologiyadır. Gagalar, ayaqlarda pulcuqlar, çənə əzələləri, sirinks, tük yolları, və s. hamısı müəyyən dərəcədə işləyir. Fizioloji aspektlər də işləyir – qan serum zülalları, hemoglobin və öd duzlarının hamısı taksonomik simvol kimi istifadə edilmişdir. Davranış xüsusiyyətlərindən bəzən istifadə olunur: hoppanmağa qarşı yerimək, tozla çimmək, yuva qurmaq, mahnı, və s. Əksər hallarda bütün bu müşahidə edilə bilən xüsusiyyətlər bizə yaxşı xidmət edirdi, lakin məlum olur ki, DNT hibridizasiyası yəqin ki, ən dəqiq üsuldur. Səbəblərdən biri odur ki, morfoloji və ya davranış xüsusiyyətləri ilə biz Class Aves-də eyni xüsusiyyətlərdən istifadə edə bilmərik. Məsələn, hörümçəkli ayaqlar lunları ördəklərdən fərqləndirir, lakin mahnı quşlarında heç bir əlaqəsi olmayan xüsusiyyətdir. Taksonomiya orqanizmləri oxşarlıqlarına görə adlandıran elmdir, lakin oxşarlığın miqdarı avtomatik olaraq genealoji yaxınlığı göstərmir. Pinqvinlər və Auklar oxşar görünürlər, ancaq təkamülə yaxınlaşırlar və təkamül yaxınlaşması səbəbindən oxşar görünürlər, yəni oxşar yaşayış yerlərində oxşar şeylər etdikləri üçün oxşar şəkildə uyğunlaşdırılırlar, mütləq qohum olduqları üçün deyil.

DNT hibridləşməsi faydalıdır, çünki o, bütün quş sinfinə aiddir və obyektiv və ölçülə biləndir və şərhə tabe deyildir. İkiqat telli DNT, istiləşmə yolu ilə ayrılan nukleotid ardıcıllığı olan iki ipdən ibarətdir. Təkdən iki tək tel varsa növlər yenidən birləşir, uyğun cüt cütlərin sayından asılı olaraq fərqli güclərdə yenidən birləşirlər. Yenə istiliklə ayrılırlar. Bu hibrid cüt DNT zəncirlərini ayırmaq üçün nə qədər çox istilik lazımdırsa, bir o qədər çox baza cütü uyğunlaşdırılıb və növlər bir o qədər yaxından əlaqəlidir. Ümumi qayda olaraq, tək növ DNT-nin ayrılma temperaturundan aşağı olan hər 1 dərəcə C temperaturda nukleotid ardıcıllığı arasında 1% fərq vardır. Bir qayda olaraq, eyni quş cinsinin fərqli növləri, ayrılma temperaturunu 4 dərəcə aşağı və% 4 fərqlə göstərir. Eyni ailənin fərqli cinsləri təxminən 11%, eyni sıradan fərqli ailələr 11-20%və fərqli sifarişli quşlar təxminən 25%.

Bu günə qədər əsasən Sibley və Alquist (həmçinin Sibley və Monroe) tərəfindən 3000 -dən çox quş növü üzərində aparılmışdır. (Adlara baxın).

Quşlara dünyanın hər yerində və demək olar ki, hər mühitdə rast gəlinir. Bəzi kosmopolit qruplar var (dünyada yayılma): sahil quşları, su quşları, qaranquşlar və qarğalar, qarğalar və qarğalar. Ancaq quşların asanlıqla uçmaq və yaymaq qabiliyyətinə baxmayaraq, bir sinif olaraq maraq dairələrində məhduddurlar. Niyə, məsələn, İngiltərə və Yaponiya avifaunaları Afrika və Madaqaskarlardan daha çox oxşardır? Niyə SA -nın 300 -dən çox sinekbalığı və Afrikada heç bir növü yoxdur? Niyə NA hinduşka başqa heç yerdə baş vermir? Atitlan Grebe Qvatemaladakı Atitlan gölündə yalnız Kirtland's Warbler yalnız Miçiqanın şimalında, İpsviç sərçəsi isə yalnız Yeni Şotlandiya Sable adasında rast gəlinir. In the New World there are 63 wren species in the Old World only one. In the Old World there are 75 species of larks in the New World only one. The explanation comes from evolution, ecology, and geology.

The vast majority of birds live on only 29% of the earth’s surface – the land. Only about 290 species of birds are mainly marine. On the land there is a diversity of habitats, terrain, vegetation, and weather. The poles are very extreme habitats where birds are rarely seen. In general, there are more species at latitudes closer to the equator.

Different continental land masses contain different avifaunas divided by geographical features. For example, in Asia no parrots live north of the Himalayan Mountains, but they are common south of them. The sharpest change between North and South American avifaunas is at the northernmost limit of the tropics in Mexico. African and Asian avifauna are separated more by the Sahara desert than by the Mediterranean Sea.

Wallace, in 1876, proposed 6 major zoogeographical regions to explain the distribution of faunal groups. The Palearctic region is the largest and probably is the origin of all birds. It includes Europe, Africa north of the Sahara, and all of Asia except its southern extensions. It is relatively poor in bird variety due to its cold climate. The great majority of birds are migratory and many are insectivorous. There are 1064 species, 55% passerines. One family, Prunellidae, the hedge sparrows, is endemic . This region and the next, the Nearctic, are together called the Holarctic and share four endemic groups: Gaviidae, Tetraoninae, Alcidae, and Bombycillidae.

The Nearctic region or realm includes North America north of the tropics and Greenland. It has 750 breeding species and is relatively poor in avian variety. The Wrentit (Timaliinae) is endemic.

The Neotropical region includes SA. Central America, and the West Indies. About 70% of the land mass id low, wet, and tropical. There is very little temperate or desert area. Richest avifauna of the world. Over 2780 species breed here. 31 families are endemic- over twice that of any other region: məs.. rheas, tinamous, currasows, toucans.

The Afrotropical region is composed of Africa south of the Sahara, southern Arabia, and Madagascar. Africa receives only about half as much rain as SA, so grasslands and deserts compose a much larger portion of the area. There are about 1556 breeding species and 6 endemic families. Some endemic groups are: ostriches, sunbirds, secretary birds, guineafowl, and mousebirds.

The Indomalayan realm includes India, Burma, Indo-China, Malaya, Sumatra, Java, Borneo, and the Phillipines. The Himalayas form a barrier between the Palearctic and Oriental regions. Climate is tropical to subtropical. About 961 breeding species one endemic family – Irenidae – the leafbirds and fairy bluebirds. Also characteristic are Phasianidae, pittas, babblers, and flowerpeckers.

The Australasian region The Australasian realm is a biogeographic realm that is coincident, but not synonymous (by some definitions), with the geographical region of Australasia. The realm includes Australia, the island of New Guinea (including Papua New Guinea and the Indonesian province of Papua), and the eastern part of the Indonesian archipelago, including the island of Sulawesi, the Moluccan islands (the Indonesian provinces of Maluku and North Maluku) and islands of Lombok, Sumbawa, Sumba, Flores, and Timor, often known as the Lesser Sundas.906 species breed there (531 in Australia) and there are 13 endemic families – emus, cassowaries, kiwis, kagu, cockatoos, birds-of-paradise, and honey-eaters, məs. (Australia is 70% desert and scrub and in this 70% there are only 17 species!).

The continents were one large land mass until about 200 million years ago when continental drift began to separate them. By the time birds evolved about 150-160 million years ago, they were separated. And as the world’s climate and geography changed, birds evolved into different habitats. Some new species arose and others disappeared (a species lasted about 25,000 years). Speciation in birds, like other animals, is primarily due to geographic isolation.

How do they get separated? Birds disperse due to normal migration and population pressure. Some find new habitats (maybe get lost) and if the habitat is suitable, become different genetic strains than their parents – a new species.

Lots of “accidental” colonizations have occurred. məs. in January of 1937 a flock of Fieldfares was blown of course by a storm from Northern Europe to Greenland and are now established there.

The chances of a small bird colonizing a distant, isolated area are small, but given a long enough time, a lot of colonizations can occur. 15 species of birds invaded Hawaii since it arose from volcanic action 5 million years ago – this is about 1 colonization/333,333 years!

The Galapagos Islands arose 600 miles off the coast of Ecuador and have dozens of endemic bird species – mockingbird, flightless cormorant, owl, and Penguin. There are also 2 endemic mammals, and 5 species of reptiles. But certainly the most famous organisms are Darwin’s Finches. In 1835, Darwin discovered the finches on these volcanic islands that were never in contact with the mainland. The finches, as well as the other birds and animals, are similar to those on the mainland, but still are different. In addition, there are variations from island to island. There are 13 species of finches on the islands plus one additional species on Cocos Island to the northwest. Up to 10 species of finches occur on one island.

Among the ground finches, four species live together on most of the islands three eat seeds and differ in bill sizes, adapted to different size seeds. The fourth lives on prickly pear cactus and has a longer and more pointed beak. The other two ground finch species live on outlying islands one is large beaked and one is small. Of the tree finches, one is mainly vegetarian, the beak slightly modified to eat buds and fruits. Three other species are similar in habits, differing in body and bill size. A fifth tree finch eats insects in mangrove swamps. The sixth, the woodpecker/cactus finch – uses a tool- Darwin never observed this. The close resemblance among Darwin’s finches in plumage, calls, nests, eggs, and display suggests that they have not yet had time to diverge for from one another. The biggest difference is in their beaks. On most of the island, three species of ground finches are found – small, medium, and large, feeding on small, medium, and large seeds. On the two southern islands, the large species is missing and the medium species has a larger bill than elsewhere – an adaptation for getting larger seeds that would be gotten by the large species if present. On another island the small species is absent and the medium species has a smaller bill than elsewhere for the same reason.

This type of evolution ( adaptive radiation ) occurs in many places, but it is only clearly shown in the Galapagos and Hawaii – the honeycreepers. On the mainland, where the finches’ ancestor came from, this adaptation did not occur because the niches were already filled by other bird species.

Whatever the cause, when birds become geographically isolated, there is a chance that they will also become genetically isolated. Where there is still gene flow between populations, we see differences, but not enough to make new species- we get subspecies or geographic races instead: Canada Goose, House Sparrow, Fox Sparrow, Rufous-sided Towhee. Song Sparrows have different songs in different parts of the U.S. But if enough genetic differences accumulate due to no gene flow (isolation), speciation occurs. məs. the Savannah Sparrow is found all over the U.S. a population of it became isolated on Sable Island off Canada and became the Ipswich Sparrow. We can presume that some thrushes probably had a common ancestor:

There are lots of examples of birds that are probably fairly recently evolved species. They are very similar birds and do similar things, but live in different habitats or live in the same habitat and do things enough differently so that they can coexist:


Ecological Niches and Geographic Distributions (MPB-49)

This book provides a first synthetic view of an emerging area of ecology and biogeography, linking individual- and population-level processes to geographic distributions and biodiversity patterns. Problems in evolutionary ecology, macroecology, and biogeography are illuminated by this integrative view. The book focuses on correlative approaches known as ecological niche modeling, species distribution modeling, or habitat suitability modeling, which use associations between known occurrences of species and environmental variables to identify environmental conditions under which populations can be maintained. The spatial distribution of environments suitable for the species can then be estimated: a potential distribution for the species. This approach has broad applicability to ecology, evolution, biogeography, and conservation biology, as well as to understanding the geographic potential of invasive species and infectious diseases, and the biological implications of climate change.

The authors lay out conceptual foundations and general principles for understanding and interpreting species distributions with respect to geography and environment. Focus is on development of niche models. While serving as a guide for students and researchers, the book also provides a theoretical framework to support future progress in the field.