Растровая карта и распространение видов.
Биогеография исследует вопрос о том, почему расселение одного вида ограничено определённым пространством. Для этого имеются:
- исторические причины;
- современные экологические причины, базирующиеся на способности к выживанию (экологическую валентность, генетическая инвариантность и миграционные возможности).
Рисунок. Постановка вопросов в биогеографии.
Основной единицей и основным объектом исследования является система ареала — "адаптивная подсистема биосферы, находящаяся под влиянием попеременно действующих в пространстве и времени экологических и биологических факторов, зависящая от экологической валентности, генетической инвариантности, филогении популяций и характеризующаяся экологической и генетическими функциями, территорией распространения четко определяемой в трехмерном пространстве" (Мюллер, 1976). Центр, биологическим элементом ареала является вид, раса или популяция. Кроме фактической зоны обитания (место проживания и зоны миграции), этот элемент занимает пространство, в котором вид способен существовать изолированно в течение длительного времени (территория размножения). Граница ареала на практике может очерчиваться произвольно, например линией, за которой плотность популяции составляет 1/20 от максимального. Преимущество заключается в количественном охвате индивидуумов. Существуют виды и семейства животных и растений и их семейств с высоким потенциалом приспосабливаемости (экологический потенциал) — убиквисты и космополит. Убиквисты не привязаны к oпpeдeлённoму месту обитания.
Космополиты распространены в многочисленных подходящих им местах обитания. Различают космополитов, которые самостоятельно распространяются по всему миру, и тех, расселению которых способствовал человек. Последние либо обладают отличными способностями к передвижению, либо тесно связаны с людьми (домашние животные, паразиты, легко переселяемые виды). Космополитические семейства растений: травы, сложноцветные, норичниковые бобовые, лилиевые, горечавка жёлтая. Космополитические семейства животных: собако-видные, мышевидные, соколы.
Климат, максимумы и минимумы определяют границы ареала.
Падуб произрастает в мягком прохладном (атлантическом) влажном климате как зеленое зимой полутенистое растение. Границы его ареала приблизительно совпадают с изотермой 345 дней в году выше 0 °C. Но строгое обоснование границы лишь на основе одного климат, фактора невозможно.
Рисунок. Область распространения падуба остролистого (Ilex aquifolium).
Ситник растопыренный в Великобритании обнаруживали на высоте почти 1000 м. На высоте 230 м время цветения заканчивается в июне, на высоте 600 м оно начинается в конце июля, а на высоте 830 — 1000 м в конце августа.
Рисунок. Влияние высоты на распространение ситника растопыренного (Juncus squarrosus).
Крохотная моль мешочница (Coleophora caespititiella), личинки которой питаются проросшими семенами ситника, откладывает свои яйца на цветы только в июне — июле. Поэтому ее и нельзя найти выше 600 м.
Экстремальные колебания климата требуют развития сложных адаптивных стратегий.
Однолетнее растение пустыни вынуждено за один сезон дать семена, чтобы они в латентном состоянии дожили до следующего подходящего периода дождей Если бы все семена проросли при первом же дожде, а затем не было бы никаких осадков, все растения увяли бы перед новым созреванием семян. Чтобы этого не произошло, в первый год прорастает лишь часть семян, а оставшаяся часть — только в следующем или еще через год.
Одного лишь фактора месторасположения недостаточно для объяснения существования ареала именно в данной местности. В садах и парках могут спокойно процветать растения, которые без помощи человека наверняка пропали бы. Межвидовая конкурентоспособность на пространствах, заселенных многими видами (джунгли, саванна, коралловые рифы, скалистая пустыня), сильнее, чем на территориях с малым количеством видов (тундра, открытое море, аграрный сектор). Здесь она приобретает особый смысл для растений и не перемещающихся или малоподвижных морских животных, паутино-плетущих пауков и позвоночных, привязанных к oпpeдeлённым пространствам.
Внутри вида конкурентное давление способствует более равномерному распределению по территории (места проживания и размножения) и эффективному использованию источников питания. Для многих видов нынешнее жизненное пространство совпадает с местом их появления, для других — это место возвращения (рефугиум, или реликтовый ареал). Колебания климата изменяют ареалы; так возникли дизъюнктивный (разорванный) ареал, ареалы видов, родов и семейств, выделившиеся в изолированные частичные ареалы.
Биполярные ареалы существуют в высоких широтах Северных и Южных полушарий, (например, бук, шикша). Пространственное распределение наследственных структур играет важнейшую роль при внутривидовом разделении ареалов и появлении новых видов. У растений с повышением географических широты и с высотой возрастает количество хромосомных наборов (полиплоидов). Хорологический (пространственный) анализ размещения групп животных и растений, который проводят с помощью растровой картографии, дает представление о нагрузке на экосистемы (индикатор качества пространства).
Рисунок. Гадюка обыкновенная (Vipera berus). Кадастр местонахождений в Федеративной Республике Германия. UTM 15.03.77.
