ΝΗΣΙΩΤΙΚΗ ΒΙΟΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΩΝ ΘΕΡΜΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΤΗΣ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ
Τύποι νησιών Αν θεωρηθεί (κάπως αυθαίρετα) ότι η Νέα Γουινέα είναι το μεγαλύτερο νησί, τότε τα θαλάσσια νησιά αποτελούν το 3% της χερσαίας επιφάνειας της γης. Ωκεάνια νησιά Νησιά Πραγματικά νησιά Βιοτοπικά νησιά Ηπειρωτικά θραύσματα Νησιά της ηπειρωτικής κρηπίδας Νησιά σε μάζες γλυκού νερού
Η θέση των νησιών στα προτεινόμενα από το Conservation International θερμά σημεία του πλανήτη (CI 2005)
Ένδεια σε είδη Τα νησιά έχουν συνήθως λιγότερα είδη ανά μονάδα έκτασης απ ότι οι ηπειρωτικές περιοχές, διαφορά που γίνεται εντονότερη όσο μικρότερη είναι η έκταση του νησιού, δηλ. οι καμπύλες έκτασηςαριθμού ειδών που περιλαμβάνουν διάφορα αρχιπελάγη είναι πιο απότομες από τις καμπύλες που προκύπτουν από την υποδιαίρεση μιας μεγάλης ηπειρωτικής περιοχής.
Όρια διασποράς και δυσαρμονία Τα νησιά έχουν συνήθως διαφορετική ισορροπία ειδών σε σχέση με αντίστοιχες ψηφίδες της ηπειρωτικής χώρας. Για τον λόγο αυτό χαρακτηρίζονται ως δυσαρμονικά. Η δυσαρμονία αυτή παρουσιάζει δύο πλευρές: 1. Πολικότερο κλίμα (και βιόκοσμοι «κλιματικό φίλτρο») 2. Φίλτρο διασποράς
Προβλήματα στον προσδιορισμό της ικανότητας διασποράς: 1. Αλλαγή αποστάσεων 2. Διαφορές στη διασπορά ακόμα και συγγενικών ειδών 3. Οι δυνάμεις διασποράς μεταβάλλονται με τον χρόνο μετά την εποίκιση του νησιού
Διασπορά vs. Βικαριανισμός Διασπορά οι παράγωγες μορφές είναι προϊόν τυχαίας διασποράς σε μεγάλη απόσταση πάνω από ένα προϋπάρχον φράγμα. Βικαριανισμός οι περιοχές εξάπλωσης των ειδών χωρίστηκαν μεταξύ τους από φυσικά φράγματα, ενώ σε πολλές περιπτώσεις ακολούθησε ειδογένεση στους ξεχωριστούς πλέον πληθυσμούς.
Νέο- και παλαιοενδημισμός Νησιωτικός ενδημισμός
Ενδημικά φυτά Αριθμός ανώτερων φυτικών ειδών που υπάρχουν στον κόσμο: Πτεριδόφυτα (12.000), Γυμνόσπερμα (766), Αγγειόσπερμα (250.000), Σύνολο (263.000). Τα νησιά καλύπτουν <3% της χερσαίας επιφάνειας της γης. Στα νησιά του πίνακα ο ελάχιστος εκτιμώμενος αριθμός ενδημικών ειδών είναι 35.500 (13,5% των ανώτερων φυτικών ειδών του πλανήτη).
Το μοντέλο δυναμικής ισορροπίας των MacArthur & Wilson Ο αριθμός των ειδών συγκεκριμένου taxon που απαντά σε ένα νησί είναι προϊόν αντίθετων δυνάμεων οι οποίες οδηγούν αντίστοιχα σε κέρδος και απώλεια ειδών και έχουν ως αποτέλεσμα τη διαρκή αντικατάσταση με την πάροδο του χρόνου των ειδών που υπάρχουν σε κάθε νησί.
Σχέσεις αριθμού ειδών - έκτασης Προσέγγιση από το μοντέλο δυναμικής συνάρτησης: S = ca z Όπου S είναι ο αριθμός ειδών ενός συγκεκριμένου taxon σε ένα νησί, Α είναι η έκταση και c και z είναι σταθερές που προσδιορίζονται εμπειρικά από τα δεδομένα. Λογαριθμικός μετασχηματισμός: logs = logc + z loga Το z περιγράφει την κλίση της σχέσης log-log και ο logc το σημείο τομής με τον κατακόρυφο άξονα.
Η κλίση της γραμμής παλινδρόμησης φαίνεται πιο απότομη για τα νησιά, ή απλούστερα, κάθε μείωση της έκτασης του νησιού μειώνει την ποικιλότητα περισσότερο απ ότι ίδια μείωση της έκτασης μιας δειγματοληπτικής περιοχής σε έναν συνεχή ηπειρωτικό βιότοπο.
Έκταση και ποικιλότητα βιοτόπων Το μοντέλο Χώρος (K) Ο χώρος (Κ) υπολογίζεται αν πολλαπλασιάσουμε την έκταση του νησιού με τον αριθμό των διαφορετικών τύπων βιοτόπων που αυτό διαθέτει. Στη συνέχεια το Κ εκφράζεται ως δυναμική συνάρτηση: S = ck z
Αντικατάσταση ειδών Ορισμοί Αποικισμός: Η διαδικασία της άφιξης ενός διασπορίου σε νησί που δε διαθέτει το εν λόγω είδος. Το γεγονός του αποικισμού δε σημαίνει κάτι όσον αφορά τη μετέπειτα διάρκεια του διασπορίου ή των απογόνων του. Ρυθμός αποικισμού: Ο αριθμός νέων ειδών που φθάνει σε ένα νησί ανά μονάδα χρόνου. Διασπόριο: Ο ελάχιστος αριθμός ατόμων ενός είδους που μπορούν να εποικίσουν επιτυχώς ένα κατοικήσιμο νησί. Εποίκιση: Η σχετικά μακροχρόνια παραμονή ενός είδους που έχει μεταναστεύσει σε ένα νησί. Καμπύλη εποίκισης: Η μεταβολή στον χρόνο του αριθμού ειδών που απαντούν μαζί σε ένα νησί. Εξαφάνιση: Η ολοκληρωτική εξάλειψη κάποιου είδους από ένα νησί (δεν αποκλείει το ενδεχόμενο επανεποίκισης) Ρυθμός εξαφάνισης: Ο αριθμός ειδών που εξαφανίζεται από ένα νησί ανά μονάδα χρόνου. Ρυθμός αντικατάστασης: Ο αριθμός ειδών που εξαφανίζονται και αντικαθίστανται ανά μονάδα χρόνου.
Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι ο αποικισμός (Ι) κυμαίνεται ανάλογα με την απόσταση από τη δεξαμενή ειδών και η εξαφάνιση (Ε) ανάλογα με την έκταση του νησιού.
ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΧΛΩΡΙΔΩΝ ΜΙΚΡΩΝ ΝΗΣΙΔΩΝ 1. Εμφανίζουν σχετικά χαμηλό πλούτο φυτικών ειδών 2. Η σύνθεση των χλωρίδων τους επηρεάζεται από τυχαία γεγονότα. 3. Οι χλωρίδες τους παρουσιάζουν σχετική σταθερότητα. 4. Οι χλωρίδες τους περιλαμβάνουν εξειδικευμένα είδη που αναπτύσσονται αποκλειστικά σε νησίδες μικρού μεγέθους (islet specialists), ενώ παράλληλα, πολλά από αυτά τα είδη είναι ενδημικά μιας νησίδας ή μιας ομάδας νησίδων. 5. Τα είδη φέρουν χαρακτηριστικά προσαρμογής στον ψεκασμό με σταγονίδια της θάλασσας και στα φτωχά, αλατούχα εδάφη. 6. Τα είδη έχουν αναπτύξει εξειδικευμένους μηχανισμούς αναπαραγωγής και διασποράς. 7. Παρατηρούνται τυχαίες διακυμάνσεις στις συχνότητες των ατόμων σε διαδοχικές γενεές (reproductive drift). 8. Η εξέλιξη των μικρών συνήθως πληθυσμών των φυτικών ειδών των νησίδων καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη μη προσαρμοστική διαφοροποίηση (nonadaptive radiation).