Переосмысление связи между географическим пространством и видами может помочь в охране природы
В новом выпуске The American Naturalist исследователь из Университета Канзаса Хорхе Соберон предлагает новый метод для экологов, позволяющий рассчитать корреляцию между географическим пространством и количеством видов, обитающих в нём.
Проблема видового богатства
Существует проблема в экологии, известная с 1920-х годов, — «видо-площадная зависимость». Экологи заметили, что чем больше площадь, тем больше видов можно обнаружить, и это математическая зависимость. «Проблема» в том, что нет чёткого понимания, почему увеличение географического пространства всегда сопровождается ростом числа видов.
Новый подход: ниши Гриннелла
Новый подход Соберона отличается. Вместо подсчёта особей (животных или растений) на заданной территории он предлагает рассчитывать количество «гриннелловских ниш» — условий, поддерживающих существование видов в этой области. Метод выражается математическими формулами и может дать более точный учёт видов.
В основе лежит «теория гриннелловской ниши», разрабатываемая в KU последние 10 лет. Вместо подсчёта особей Соберон объясняет закономерность через требования видов к различным климатическим комбинациям. Разные виды имеют разные климатические требования (ниши), которые можно смоделировать и разместить в экологическом нишевом пространстве. Увеличивая изучаемую площадь, вы также увеличиваете нишевое пространство.
Примеры ниш включают доступность воды или подходящий температурный диапазон.
Учёт широтных эффектов
Новый подход уточняет понимание видового богатства, поскольку учитывает факторы, выходящие за рамки просто размера территории. Например, подход на основе ниш Гриннелла может учитывать вариации среды, такие как температура, которые сильнее выражены при движении с севера на юг, чем с запада на восток.
«Широтные эффекты — лишь одна из многих вещей, которые игнорируют традиционные теории, — говорит Соберон. — Но они играют очень важную роль в моей теории, потому что имеет большое значение, двигаетесь ли вы, скажем, от Аляски к Центральной Америке или наоборот. Вы встречаете разные виды, разные наборы толерантностей и разные ниши».
Проверка на млекопитающих Северной Америки
Для проверки теоретического подхода Соберон провёл анализ по методу Гриннелла для млекопитающих Северной Америки и сравнил результаты с обширными базами данных известных популяций видов для того же региона, разбитого на сетку.
Использовались публичные базы данных Международного союза охраны природы (IUCN) и Глобального информационного фонда по биоразнообразию (GBIF).
Практическое значение
Новый подход к биогеографии может помочь в сохранении видов и управлении ими в различных коммерческих и экологических сферах.
«Это вопрос всеобщей заботы — какие виды живут в определённом месте, — говорит Соберон. — Это могут быть виды, представляющие интерес для охраны (например, тигры или гориллы), но также и виды экономического значения. Например, существуют вредители и болезни сельскохозяйственных культур, а также виды, переносящие болезни людей (комары). Таким образом, общая проблема "почему этот вид обнаружен в данном месте?" важна для людей».