Географические закономерности распространения организмов

Исходные данные для биогеографического анализа
1. Состав и структура флор и фаун.
2. Географические и генетические элементы флор и фаун.
3. Принципы выделения флористических и фаунистических царств.

1. Состав и структура флор и фаун

Видовой состав
Инвентаризация - учёт всех видов растений и животных, произрастающих (обитающих) на территории, флора (фауна) которой избрана в качестве объекта изучения (материк, остров, государство или его часть, ботанико-географическая область, зоогеографическая область и т.п.).
Выяснение общего числа видов и их распределения по различным систематическим единицам.
Показатели богатства флоры (фауны):
общее число видов,
коэффициенты богатства (кол-во видов на 1000 км2),
конкретная флора.

Конкретная флора
Александр Иннокентьевич Толмачев в 1974 г. ввел понятие “конкретной флоры” как элементарного флористического выдела субрегионального ранга.
Конкретная флора (элементарная флора) – совокупность видов растений, приуроченная к ограниченной части земной поверхности, целостная в генетическом отношении.
Изучение флоры ограниченного по площади (100 км2), но представительного участка (обычно встречается до 95% видов сводной флоры).
Число видов конкретных флор:
в высокоарктических районах от 20 до 90–100,
в таёжной зоне от 450 до 700,
в зоне широколиственных лесов до 1000,
на побережье Средиземного моря и в Закавказье – 1300–1500 видов,
в тропических лесах до 2000 (в некоторых районах Бразилии - 3000).

Систематическая структура
Общее число таксонов (виды, роды, семейства).
Число видов, приходящихся на 1 семейство (семейственный коэффициент) или на 1 род (родовой коэффициент).
Порядок господствующих семейств

Экологический анализ
Соотношение жизненных форм растений и животных

Флорогенез и фауногенез
Флорогенез – процесс формирования флоры (объединения разнородных видов в единый сопряженный комплекс).
Фауногенез - процесс формирования фауны
Флористический (фаунистический) анализ

Структура флоры

Структура флоры:
реликты – старше самого флористического комплекса, не гармонируют с современной средой;
древнее ядро флоры – виды, оставшиеся от старого флористического комплекса, существовавшего до инвазии аллохтона, ядро или старше всего комплекса или частично равновозрастно ему;
миграционные элементы (аллохтон) – разновозрастны, но моложе всего комплекса;
автохтонные элементы – итог видообразования на данном месте, моложе всего флористического комплекса, это вторичные, но важнейшие элементы во флоре, т.к. определяют самобытность флоры

Типы флоры
по Андрею Николаевичу Краснову
Флора каждой территории может быть разделена на три части:
F = ƒ1 + ƒ2 + ƒ3; где
F – совокупность видов, ныне растущих на данной территории;
ƒ1 – не изменившиеся или слабо изменившиеся виды, обитавшие здесь до четвертичного периода;
ƒ2 – виды, представляющие собой результат изменения третичных форм под влиянием условий, имевших место на данной территории;
ƒ3 – виды, переселившиеся на данную территорию в позднейшую эпоху.

Флоры (по А.Н.Краснову)

Модели фауногенеза
по Эрнсту Майру (1974)
Автохтонная адаптивная радиация.
Непрерывная повторяющаяся колонизация пространств из одного источника при неограниченности времени.
Непрерывная повторяющаяся колонизация пространств из нескольких источников.
Слияние двух фаун (в результате инвазии иммигрантов на занятое уже сложившейся фауной пространство или при исчезновении барьеров, разделяющих 2 фауны).
Адаптация к специфическим местообитаниям при колонизациях (модели 1 и 2).

2. Географические и генетические элементы
Географические элементы флоры (фауны) – группы видов со сходными ареалами
Генетические элементы флоры (фауны) – группы видов, связанные единым центром или временем своего происхождения

Палеарктический элемент
Арктический – виды, ареалы которых находятся на Крайнем Севере, в зоне материковых тундр и на арктических островах (дюпонция, песец, обский лемминг, белая сова).
Бореальный – группа видов с ареалами в пределах северных частей лесной зоны (ель, сосна, лиственница, брусника, черника, клест-еловик, клест-сосновик, трехпалый дятел).
Неморальный (среднеевропейский) – группа видов с ареалами в зоне широколиственных лесов (дуб черешчатый, клен остролистый, ясень, граб, бук, славки, обыкновенная овсянка, зяблик, коростель).
Понтический – группа видов южно-русских степей, румынских и венгерских (паннонский) степей (горицвет, чистец, желтая скабиоза, степная вишня, ракитник русский, дрофа, степной лунь).

Палеарктический элемент
Средиземноморский – группа видов сухих областей (побережье Средиземного моря, а также побережье Черного моря: в Крыму и на Кавказе) (земляничное дерево, сумах, самшит, олива, сирийский дятел, розовый скворец, авдотка, золотистая щурка, сизый голубь).
Понтический - причерноморский, по преимуществу степной (лапчатка серебристая, коровяк фиолетовый, клевер альпийский).
Туранский - степной и полупустынный, западноказахстанский (железное дерево, саксаул, миндаль, балобан, орел-могильник, стерх).
Атлантический - атлантическое побережье Европы, включая Британские острова (полушник озерный, лобелия Дортмана, жарновец метельчатый, вереск обыкновенный).

Генетические элементы флоры
ПОЛТАВСКАЯ ФЛОРА (по г. Полтава)
Тропическая и субтропическая флора.
Существовала в палеогене на территории Полтавской фитогеографической области.
Характеризовалась широким распространением вечнозеленых растений: пальма сабаль, магнолии, вечнозеленые дубы и буки, эвкалипты, фикусы, камфорный лавр, хлебное дерево, олеандры, гранаты, болотный кипарис (таксодиум), гинкго, ликвидамбар, тюльпанное дерево и протейные.

ТУРГАЙСКАЯ ФЛОРА
(по Тургайской обл. в Казахстане)
Характеризовалась наличием богатых по видовому составу широколиственных листопадных лесов. Типичные представители: метасеквойя и таксодиум (хвойные); каштан, бук, граб, орех, ликвидамбар, береза, ольха и др. (цветковые). Вечнозелеными растениями была бедна.
Существовала в палеогене в умеренном поясе Евразии (Тургайская палеофлористическая область). В миоцене в Европе постепенно сменила полтавскую вечнозеленую флору.

Генетические элементы фауны кайнозоя

3. Принципы выделения флорис-тических и фаунистических царств
Систематические группы должны быть распространенными повсеместно, и поэтому они должны быть достаточно крупными (на уровне класса, а может быть и типа).
Распространение систематических групп должно быть достаточно хорошо изученным.

Фаунистическое районирование
деление поверхности Земли на соподчинённые регионы, отличающиеся особенностями фаунистического состава.
Фаунистическое районирование суши предполагает 2 подхода:
фауногенетический — главная роль в выделении фаун играют эндемики и реликты;
ланшафтно-зональный — изучение животного населения, представители которого связаны общностью местообитания и экологическими отношениями.

Зоохороны - границы между регионами различного таксономического ранга.
Для картографирования зоохоронов применяется метод синперат:
на карту наносят ареалы возможно большего числа видов,
полосы сгущения границ ареалов – это синператы.

Фауногенетический подход
Количество эндемичных групп и их ранг
Фаунистическое районирование суши основывается на позвоночных животных (в первую очередь на млекопитающих, птицах, амфибиях и рептилиях).
Л.С. Берг (пресноводные рыбы)
А.П. Семенов-Тянь-Шанский (жесткокрылые)

Схема фаунистического районирования
А.Г. Воронова

Границы между Ориентальной и Австралийской фаунистическими областями
Линия Уоллеса (синий цвет),
Линия Вебера (фиолетовый цвет)
Линия Лидеккера (зеленый цвет)
Картинка с сайта http://www.people.eku.edu/

Флористическое районирование
Флорогенети-ческий подход
Количество эндемичных групп и их ранг
Модельная группа - цветковые растения

Схема флористического районирования А.Л. Тахтаджяна

Флористическое районирование
деление поверхности Земли на соподчиненные регионы, отличающиеся особенностями флористического состава
Царства:
Голарктические царство
Палеотропическое царство
Неотропическое царство
Австралийское царство
Капское царство
Голантарктическое царство

Гипотезы, объясняющие современное распределение организмов на планете:
Относительно постоянного расположения материков и океанов (фиксизм)
Пендуляций (автор Генрих Симрот, 1914 г.)
«Мостов суши»
Движения литосферных плит (автор Альфред Вегенер, 1920-е гг.)

http://phylointelligence.com/geography.html