3: Просторові градієнти в біорізноманіття

Взагалі кажучи, теплі тропічні екосистеми багатші видами, ніж холодні помірні екосистеми у високих широтах (див. Gaston and Williams, 1996, для загального обговорення). Подібна закономірність спостерігається і для вищих таксономічних груп (пологів, сімей). Для пояснення цих закономірностей були висунуті різні гіпотези (наприклад, екологічна плямистість, сонячна енергія, продуктивність; див. Блекберн і Гастон, 1996). Наприклад, передбачається, що теплі, вологі тропічні середовища з тривалими днями забезпечують організмам більше ресурсів для росту та розмноження, ніж суворі умови з низькими енергетичними ресурсами (Hunter, 2002). Коли умови навколишнього середовища сприяють зростанню та розмноженню первинних виробників (наприклад, водних водоростей, коралів, наземної флори), то вони можуть підтримувати велику кількість вторинних споживачів, таких як дрібні травоїдні тварини, які також підтримують більш численну та різноманітну фауну хижаків. Навпаки, розвиток первинних продуцентів в більш холодних екосистемах помірного клімату стримується сезонними змінами сонячного світла та температури. Отже, ці екосистеми можуть підтримувати менш різноманітну біоту вторинних споживачів та хижаків.

Нещодавно (Allen et al. 2002) розробили модель впливу температури навколишнього середовища на метаболізм, а отже, час генерації та швидкості видоутворення, і використовували цю модель для пояснення широтного градієнта біорізноманіття. Однак ці автори також зазначили, що принципи, що лежать в основі цієї просторової структури біорізноманіття, все ще недостатньо вивчені.

Відомо, що види та різноманітність екосистем також змінюються залежно від висоти Уолтера (1985) та Гастона та Вільямса (1996:214-215). Гірські середовища, які також називають оробіомами, підрозділяються вертикально на висотні пояси, такі як гірські, альпійські та нівальні, які мають зовсім інші екосистеми. Кліматичні умови на більш високих висотах (наприклад, низькі температури, висока посушливість) можуть створити середовище, де відносно мало видів може вижити. Аналогічно, в океанах та прісних водах зазвичай менше видів, коли людина рухається до збільшення глибини під поверхнею. Однак в океанах може спостерігатися зростання видового багатства, близького до морського дна, що пов'язано зі збільшенням неоднорідності екосистем.

Картуючи просторові градієнти біорізноманіття, ми також можемо визначити області, що становлять особливий інтерес для збереження. Біологи з охорони природи зацікавлені в районах, які мають високу частку ендемічних видів, тобто види, поширення яких природно обмежена обмеженою територією. Очевидно, важливо зберегти ці райони, оскільки більша частина їх флори та фауни, а отже, екосистеми так сформовані, більше ніде не зустрічаються. Області високого ендемізму також часто асоціюються з високим видовим багатством (див. Гастон і Спайсер, 1998 для посилань).

Деякі біологи з охорони природи зосередили свою увагу на районах, які мають високий рівень ендемізму (а отже, і різноманітності), які також відчувають високу швидкість втрати екосистем; ці регіони є гарячими точками біорізноманіття. Оскільки гарячі точки біорізноманіття характеризуються локалізованими концентраціями біорізноманіття під загрозою, вони представляють пріоритети дій щодо збереження (Sechrest et al., 2002). Наземна точка біорізноманіття визначається кількісно як територія, яка має щонайменше 0,5%, або 1500 у світі близько 300 000 видів зелених рослин (Viridiplantae), і яка втратила принаймні 70% своєї первинної рослинності (Myers et al., 2000; Conservation International, 2002). Гарячі точки морського біорізноманіття кількісно визначаються на основі вимірювань відносного ендемізму декількох таксонів (видів коралів, равликів, омарів, риб) у межах регіону та відносного рівня загрози для цього регіону (Roberts et al., 2002). Відповідно до такого підходу, Філіппінський архіпелаг та острови Біоко, Сан-Томе, Прінсіпі та Аннобон у східній частині Гвінейської затоки Атлантичного океану зараховуються до двох найбільш загрозливих регіонів морського біорізноманіття.

Біологи з охорони природи також можуть бути зацікавлені в біорізноманіття холодних плям; це райони, які мають відносно низьке біологічне різноманіття, але також включають загрозливі екосистеми (Kareiva and Marvier, 2003). Незважаючи на те, що холодна пляма біорізноманіття має низьке видове багатство, це також може бути важливим для збереження, оскільки це може бути єдиним місцем, де зустрічається рідкісний вид. Екстремальні фізичні середовища (низькі або високі температури або тиск, або незвичайний хімічний склад), населені лише одним або двома спеціально адаптованими видами, - це холодні плями, які вимагають збереження, оскільки вони представляють унікальні середовища, які є біологічно та фізично цікавими. Для подальшого обговорення просторових градієнтів біорізноманіття та пов'язаних із ними практик збереження дивіться відповідні модулі на тему «Де біорізноманіття у світі?» та «Планування збереження в регіональному масштабі».