جغرافیای زیستی و پراکندگی گونه‌ها

گونه‌ها به طور یکنواخت در سراسر زمین پراکنده نیستند؛ جغرافیای زیستی به این می‌پردازد که جانداران در کجا زندگی می‌کنند، چرا محدوده‌های پراکنش آن‌ها در مکان‌های خاصی قرار می‌گیرد، و چه فرآیندهای تاریخی و اکولوژیکی الگوهای بزرگ جغرافیایی تنوع را ایجاد می‌کنند.

Definition

جغرافیای زیستی و پراکندگی گونه‌ها مطالعه الگوهای فضایی جانداران و تنوع زیستی در سراسر زمین و فرآیندهای اکولوژیکی، تاریخی و تکاملی است که تعیین می‌کنند گونه‌ها در کجا یافت می‌شوند.

Scope

این موضوع به پراکندگی جغرافیایی گونه‌ها و تنوع می‌پردازد: عوامل تعیین‌کننده محدودیت‌های پراکنش، جغرافیای زیستی جزایر و روابط گونه-مساحت، گرادیان‌های تنوع عرض جغرافیایی و ارتفاعی، تأثیر تاریخ، پراکنش و اقلیم بر پراکندگی‌ها، و استفاده از مدل‌های پراکندگی گونه‌ها برای پیش‌بینی مکان‌های احتمالی حضور جانداران. این حوزه اکولوژی، تکامل و تاریخ زمین را در مقیاس‌های منطقه‌ای تا جهانی به هم پیوند می‌دهد.

Core questions

• چه عواملی محدوده‌های جغرافیایی پراکنش یک گونه را تعیین می‌کنند؟
• چرا مناطق بزرگ‌تر و کمتر منزوی، گونه‌های بیشتری را در خود جای می‌دهند؟
• چرا تنوع زیستی تمایل دارد به سمت مناطق گرمسیری افزایش یابد؟
• چگونه می‌توان پراکندگی یک گونه را از شرایط محیطی پیش‌بینی کرد؟

Key theories

نظریه تعادل جغرافیای زیستی جزایر

تعداد گونه‌ها در یک جزیره در یک تعادل پویا بین مهاجرت، که با انزوا کاهش می‌یابد، و انقراض، که با مساحت کاهش می‌یابد، مستقر می‌شود و روابط قابل پیش‌بینی گونه-مساحت و گونه-انزوا را ایجاد می‌کند.

پراکندگی مبتنی بر کنام و گرادیان عرض جغرافیایی

پراکندگی گونه‌ها بازتابی از تطابق بین شرایط محیطی و کنام یک گونه است، و افزایش گسترده تنوع به سمت مناطق گرمسیری با فرضیه‌هایی توضیح داده می‌شود که به انرژی، پایداری اقلیمی، مساحت و زمان تکاملی اشاره دارند.

Mechanisms

محدوده پراکنش یک گونه بازتابی از تلاقی تحمل‌های فیزیولوژیکی آن، در دسترس بودن زیستگاه و منابع مناسب، تعاملات زیستی، و فرآیندهای پراکنش و تاریخی است که به آن اجازه داده‌اند در یک منطقه حضور یابد و پایدار بماند. مدل‌های پراکندگی گونه‌ها این موضوع را با مرتبط کردن رخدادهای ثبت‌شده با پیش‌بینی‌کننده‌های محیطی برای تخمین مناسب بودن فضا، رسمی می‌کنند. در مقیاس‌های وسیع، رابطه گونه-مساحت و تعادل جزایر به این دلیل به وجود می‌آیند که مناطق بزرگ‌تر و با اتصال بهتر، مهاجران بیشتری دریافت می‌کنند و گونه‌های کمتری را از دست می‌دهند، در حالی که گرادیان‌های عرض جغرافیایی از اثرات ترکیبی انرژی بیشتر، تاریخ اقلیمی و زمان تکاملی انباشته شده در مناطق گرمسیری پدیدار می‌شوند.

Clinical relevance

تحلیل جغرافیای زیستی زیربنای شناسایی نقاط داغ تنوع زیستی، پیش‌بینی تغییرات پراکنش تحت تغییرات اقلیمی، ارزیابی خطر تهاجم، و اولویت‌بندی حفاظت است. این یک زمینه آموزشی است، نه یک نسخه مدیریتی.

History

والاس در قرن نوزدهم با نقشه‌برداری از مناطق جانوری، جغرافیای جانوری را بنیان نهاد، که بر اساس کارهای قبلی هومبولت در زمینه جغرافیای گیاهی بود. نظریه تعادل مک‌آرتور و ویلسون در سال 1967 مبنای کمی برای جغرافیای زیستی جزایر فراهم کرد، و ماکرواکولوژی و مدل‌سازی محاسباتی پراکندگی گونه‌ها این حوزه را در دهه‌های 1990 و 2000 گسترش دادند.

Debates

توضیح گرادیان تنوع عرض جغرافیایی

افزایش غنای گونه‌ای به سمت استوا یکی از عمومی‌ترین الگوهای اکولوژی است، با این حال علت آن همچنان مورد بحث است، با فرضیه‌های رقیب انرژی، مساحت، پایداری اقلیمی و زمان تکاملی که تفکیک آن‌ها دشوار است.

Key figures

• Alfred Russel Wallace
• Robert MacArthur
• Edward O. Wilson
• Robert Whittaker

Seminal works

• lomolino2017
• macarthur1967
• gaston2000

Frequently asked questions

جغرافیای زیستی چیست؟

جغرافیای زیستی مطالعه پراکندگی گونه‌ها و اکوسیستم‌ها در فضای جغرافیایی و در طول زمان زمین‌شناسی، و فرآیندهایی است که این الگوها را ایجاد می‌کنند.

مدل پراکندگی گونه چیست؟

مدل پراکندگی گونه یک ابزار آماری یا یادگیری ماشینی است که رخدادهای شناخته شده یک گونه را با متغیرهای محیطی مرتبط می‌کند تا تخمین بزند که گونه در کجا می‌تواند یافت شود.