82
Principy biogeograf ie 2008 Ivan Horáček Roman Fuchs Pavel Hulva

Biog2008x1ok

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Biog2008x1ok

Principy biogeografie

2008

Ivan Horáček

Roman Fuchs

Pavel Hulva

Page 2: Biog2008x1ok

Země a Biosféra

• Biosféra: ca 1012 tun (90% rostliny - ca 0,5 mil spp., 10% živočichové - ca 5 mil spp., většina živ. biomasy v moři): 10-10 hmotnosti Země - 5 mm povrchu

• souvislý (avšak velmi řídký!) film pokrývající povrch planety – aktivní rozhraní pevné, kapalné a plynné fáze: atmosféry, hydrosféry a lithosféry

• Nekonečná rozmanitost vzájemných vazeb a interakcí.

Page 3: Biog2008x1ok

Na Zemi žije 5-50 milionů druhů

Popsáno je dosud něco přes milion:

Page 4: Biog2008x1ok

Flora (rostlinstvo) + Fauna (živočišstvo) = Biota: integrita jednotlivých složek biosféry

– včetně jejich vzájemných vztahů

Page 5: Biog2008x1ok

• Předmětem biogeografie: Biota

• Co ale na ní Biogeografie studuje?

Page 6: Biog2008x1ok

Typické problémy

• Proč žije určitý druh, čeleď, řád (apod.) tam, kde je nacházíme (a ne jinde)?

• Co je v pozadí příslušného rozšíření? Klima? Topografie? Interakce s jinými organismy?

• Nahrazuje náš druh, v místech kde nežije něco jiného?• Jak ovlinily rozšíření jednotlivých druhů historické změny klimatu,

paleogeografie, nebo působení člověka?• Čím se liší biota různých kontinentů a různě velkých oblastí?• Proč je tolik druhů v tropech?• Platí pro rozšíření jednotlivých skupin na Zemi nějaká pravidla?• Lze říci cosi obecného o biotě různých kontinetů a oblastí?• Má něco společného biota různých ostrovů? Jak došlo k jejich

osídlení?• .... atd. atd.

Lze o tomto předmětu říci něco obecně platného?

Page 7: Biog2008x1ok

Každá biotická jednotka ( organismus, druh, společenstvo atd.) někde žije !!!

• Objektem biogeografie je ono někdeCo z toho plyne?

• 1) zásadní odlišnost od jiných bio-věd• 2) tradiční výhrady vůči tomuto oboru (srv

– grafie, ne – logie!)• 3) současně ale, zejména v myšlenkovém

rámci biodiversitních studií, nečekaně mohutný heuristický potenciál

Page 8: Biog2008x1ok

Neboť• Známe-li o komkoliv všechna místa, kde se

kdy vyskytuje, a známe-li podobné i o jiných, víme též s kým přichází do styku,

jak žije, co dělá a v pojmosloví jeho prostředí: kdo to je.

• Stručně řečeno: Ono někde je alternativním a velmi úplným vyjádření jsoucnosti

dotyčného objektu.

Page 9: Biog2008x1ok

..např.

• Stanovištní nároky

• Rozsah tolerance pro nejrůznější faktory prostředí

• Co všechno morfologické, genetická, fysiologická či behaviorální výbava umožňuje - tj. jaký je bytostný smysl

příslušných přizpůsobení

Page 10: Biog2008x1ok

Pojmoslovný interface: Biota „Někde“

• organismus – jedinec• societa / dém• populace – aktuální reprodukční

kontinuum • společenstvo/ekosystém

• vs. taxonomická hierarchie: taxon (taxonomie atd.), přirozené taxony

• druh (species): základní organisační jednotka – potenciální reprodukční kontinuum, ...

Místo výskytu Lokalita /stanoviště

AREÁLAREÁL (druhu, (druhu, rodu, etc.):rodu, etc.): soubor všech míst soubor všech míst daným taxonem daným taxonem osídlenýchosídlených

Page 11: Biog2008x1ok

TAXON AREÁL

• Z poměrů areálu lze vyvozovat závěry o taxonu a vice versa

Page 12: Biog2008x1ok

optimum

pesimum (meze tolerance)

-ekologická valence

pejus

Ekologická interpretace areálů

Page 13: Biog2008x1ok

Areál je základním objektem biogeografického zájmu

Page 14: Biog2008x1ok

Vymezení areálu: mapa vs. pojmoslovný aparát

• Lokalisace: – ekologická (biocyklus, biochor, zonobiom)– (bio)geografická - biogeografická oblast (+/- předpony:

eu-, amfi-, circum- )

• Velikost: kosmopolitní, subkosmopolitní, endemitní • Tvar: monocentrický, polycentrický (vikarianční),

zonální, azonální, extrazonální apod.• Spojitost: spojitý vs. disjunktní (kde v jakém

rozsahu)• Další specifikace:

– interpretační charakteristiky apod. (expansní, regresní, migrační apod.)

Page 15: Biog2008x1ok

Areál je základním objektem biogeografického zájmu

Nikoliv však jediným

Page 16: Biog2008x1ok

Struktura biogeografické informace

• Popisná (deskriptivní) úroveň: lokální výskyt - faunistika, floristika:

• Srovnávací úroveň: objekty srovnání jsou: – (a) areály (taxonový, chorologický přístup) – (b) biota (fauna, flora, společenstva) oblasti

(regionální, topografický přístup)

• Interpretační úroveň: formulace hypotéz (biogeografických scénářů) a jejich testování: srovnání s výstupy jiných disciplin (historická geologie, fysická geografie, klimatologie...

Page 17: Biog2008x1ok

Chorologický aspekt

• Místa výskytu a jejich specifika (Zdroj dat: lokální faunistický/floristický výzkum)

• Souborná analysa míst výskytu - stanovení areálu

• Areál: soubor všech míst, v nichž se daný taxon vyskytuje

• Areografie - kvantitativní srovnávací analysa areálů vs. Chorologie - kvalitativní analysa (areálové systémy apod.)

Page 18: Biog2008x1ok

N-Am: nápadná shoda areálů smrků, králíčků (Aves) a norníků (Mammalia): součást chorologické téže jednotky (tajgového biomu)

Page 19: Biog2008x1ok

CORE spp.

P.kuh R.fer R.hip Min.s

M.bly M.myo

CoreCore spp.: 2355 records (40 %), mean species dominance 6.6%

do

min

ance

Distribution grid maps of covered species

Příklad: netopýři východního středomoří

Page 20: Biog2008x1ok

Grid data, SP+ env: CCAdw

Raeg

Rmic

Rhar

Rcys

Rmus

Tnud

Tper

Nthe

Rfer

Rcli

Rboc

Rhip Reur

Rmeh

Rbla Atri

Tper

Mmyo

Mbly

Mbec Mnat

Mtsc Msch

Mema

Mbra Mmys

Maur Malc

Mdau

Mcap

Mdas

Vmur Eser

Eana

Ebot Enil

Ebob

Enas

Nsch

Hsav

Hari

Hara

Ppip

Ppyg

Phan

Pnat

Pkuh

Prue

Nnoc Nlei

Nlas

Ohem

Bbar Bleu Paur

Pmac

Paus

Pkol

Pgai

Pchr

Min

Tten

Taeg long lat NPP_pots NPPmin_p AET Temp01 Temp05 Temp07 Temp11 TempAnn PreAnn

-2 -1 0 1 2 3 4

1CCAdw

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

2C

CA

dw

North (humid) South (arid)

African

Asian

European

Page 21: Biog2008x1ok

Topografický aspekt• Deskriptivní úroveň: lokální faunistický (floristický)

výzkum - seznam taxonů v jednotlivých lokalitách, jejich zastoupení

• Srovnávací úroveň: porovnání poměrů v různých lokalitách, oblastech (kvantitativní a kvalitativní charakteristiky), stanovení výskytového statutu jednotl. prvků (vzácný, běžný etc.) a strukturní interpretace bioty

• Výstup: geografie biotické podobnosti, biogeografická regionalisace

Page 22: Biog2008x1ok

Bats of the Eastern Mediterranean 2007OBU, dominances, PCA varimax normalized

AL

MC

B1B2B3B4

G1G2

G3

G4

G5

CR

CY

T1T2

T3T4

T5

T6

T7T8

T9

T10

LB

S1

S2

S3P1

P2J1

J2

E1

E2

E3

C1

C2

IQ

I1

I2I3

I4

I5

I6

-0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Factor 1

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Fa

cto

r 2

A2

A1

L

E

E2

E1

Podobnosti ve fauně jednotlivých oblastí (OBU– operačních biogeografických jednotek)

Page 23: Biog2008x1ok

G3 T10 AL G1 P2

G4 S2 MC G2 J2

CY E2 B1 G5 E1

T6 C1 B2 CR E3

LB C2 B3 T5

S1 IQ B4 T8

S3 I4 T1 T9

P1 I6 T2 I1

J1 T3 I2

I5 T4 I3

T7

K-means clusters based on dominance

structure

L A2 E1 E2 A1E1

E2

L

A1

A2a

A2b

Geographic expression of the respective clusters: E-Mediterranean faunal (bat) provinces

Page 24: Biog2008x1ok

Core and satellite Eumediterranean elements

A vast majority of the Afro-Mediterranean

elements

LEVANT region:

key hot spot of the Eastern Mediterranean

Page 25: Biog2008x1ok

...ale

Areál je základním objektem biogeografického zájmu

Page 26: Biog2008x1ok

Obecný vzorec iObecný vzorec interpretanterpretačční ní biogeografiebiogeografie::

• Otázka: Proč taxon XY je / není v oblasti A ?

• Odpověď (formulace hypotézy):

(a) Ekologické důvody, (b) Minulost

Test: Výskytová (areálová) data vs. věcný obsah predikcí (kontextuální data z ne-biogeografických

zdrojů: klimatické a paleogeografické informace apod.)

Page 27: Biog2008x1ok

Ekologické důvody (meze tolerance, geografie limitních

podmínek atd.) - proximátní, možné nikoliv nutné

Historické důvody: vždy ultimátní a nutné (cf. povaha

historie)

Page 28: Biog2008x1ok

Biogeografie:

Ekologická vs. Historická

Page 29: Biog2008x1ok

Výchozí technika interpretační biogeografie

Srovnání pozorované situace s referenčním aparátem:

• Ekologických informací (klima, půda, substrát, vegetace, autekologická data o rozsahu tolerance apod.)

• Historických informací (historie kontinentů a moří, historie klimatu – ledové doby, konkrétní poznatky o historii příslušného území apod.)

Page 30: Biog2008x1ok

Proč taxon X je/není v obl. A?Ekologické důvody: základní hypotézy

(a tedy: okruhy příslušně zdůrazňovaných temat)

Protože místní podmínky jsou/nejsou v souladu s jeho ekologickými nároky

Pozorované rozšíření organismů je výsledkem interakcí jejich Pozorované rozšíření organismů je výsledkem interakcí jejich vlastností s vlastnostmi prostředí.vlastností s vlastnostmi prostředí.

Každý organismus má určitý rozsah tolerance pro Každý organismus má určitý rozsah tolerance pro podmínky prostředí – specifické optimum, pesimum a podmínky prostředí – specifické optimum, pesimum a práh tolerance, odpovídající limitním podmínkám jeho práh tolerance, odpovídající limitním podmínkám jeho

existence existence Tak je tomu i v případě druhů – předpoklad: těmto Tak je tomu i v případě druhů – předpoklad: těmto

podmínkám odpovídá i tvar a velikost areálupodmínkám odpovídá i tvar a velikost areálu

Page 31: Biog2008x1ok

optimum

pesimum (meze tolerance)

-ekologická valence

Ekologická interpretace areálů

Taxon B

Page 32: Biog2008x1ok

Areálové disjunkce

Tradičně: Reliktní (zbytkové) areály – pozůstatky původně souvislého rozšíření

Termín: Relikty

Page 33: Biog2008x1ok

Vrána černá a šedá – typický příklad Východo- / Západoevropské vikariance

totéž u řady dalších taxonů

m.j. ježci, tchoři, bramborníčci, lejsci, myši atd.VIKARIANCE

– geografická zástupnost

Nutno interpretovat v kontextu historické biogeografie

Page 34: Biog2008x1ok

Periglaciální zóna s arktickými a subarktickými společenstvy

Postglaciální expanse ze středomořských glaciálních refugií

tundra

mrazová pustina

step

Tradiční interpretační motiv

LEDOVÉ DOBY

a

GLACIÁLNÍ REFUGIA

Page 35: Biog2008x1ok

Areálové disjunkce - typický jev v areografii vysokých taxonů a velkých měřítek

Důsledek specifické historie

Zásadní zdroj

informací a zájmu v

historické biogeografii

Page 36: Biog2008x1ok

Proč taxon X je/není v obl. A?Historické důvody: dostupné hypotézy (a tedy: okruhy příslušně zdůrazňovaných temat)

Hypotéza (motiv) A

Je/není zde odjakživa

Explikace: z povahy příslušného Někde

Hypotéza (motiv) B

Byl zda a zmizel / resp. Nebyl zde a nějak se sem dostal Explikace: v návaznosti na změny příslušného Někdean

o, a

le n

e vě

da

Page 37: Biog2008x1ok

Interpretační rozvrh historické biogeografie (=B):

Proč taxon X je/není v obl. A?Historické důvody: dostupné hypotézy

B1: Dispersní model Vagilita

• Disperse (aktivní, pasivní), výsadky

• Areálová expanse• Centrum vzniku

B2: Vikarianční model• Vikariance• Regrese areálu, refugia,

relikty• Primární

kosmopolitanismus

Metodický předpoklad viakrianční biogeografie a Panbiogeografie !

Nebezpečí metodických inkonsistencí !

Page 38: Biog2008x1ok

Areálové disjunkce - typický jev v areografii vysokých taxonů a velkých měřítek

Důsledek specifické historie

Zásadní zdroj

informací a zájmu v

historické biogeografii

?

Obecně: Centrum vzniku neznáme a nemáme možnost jej spolehlivě identifikovat, objektivně lze konstatovat

pouze, že areál taxonu zahrnoval všechny oblasti v nichž byl kdy doložen : operační předpoklad

vikarianční biogeografie

Page 39: Biog2008x1ok

Areál je dynamický jev, má specifickou historii (identickou s

historií příslušného taxonu)

• srv. extralimitální doklady z fosilního záznamu (Magnolia, Taxodium, Metasequoia, Glyptostrobus, Pterocarya, Tsuga v třetihorách střední Evropy apod.)

• Četné doklady rozsáhlých změn areálu lze pozorovat přímo v současnosti (křídlatka, labuť atd.)

Page 40: Biog2008x1ok
Page 41: Biog2008x1ok

Volavka rusovlasá – spontánní expanse areálu v posledních 150 letech: disperse z centra areálu

Termín:

VAGILITA – schopnost šíření (vs.

sesilita)

Page 42: Biog2008x1ok
Page 43: Biog2008x1ok

Areály mají omezený rozsah, jen zřídka překračují hranice kontinentů (i u vyšších taxonů)

Něco z historie

Page 44: Biog2008x1ok

Tradiční biogeografická témata klasické přírodovědy:

Proč tomu tak je?Proč jsou mezi areály různých druhů

rozdíly?Na čem závisí charakteristiky areálu?

Proč taxon X je/není v oblasti A?

Page 45: Biog2008x1ok

Tradiční odpovědi - jejich pojmoslovná a konceptuální dědictví

• Linné (1707-1778) : šíření z Edenu (prales na jihu) resp. Araratu (potopa – Noemova archa), podle stvořených predisposic (ekol. nároků)

Něco z historie …

DISPERSIONALISMUS: současné areály vznikly šířením – dispersí - z centra

vzniku

Page 46: Biog2008x1ok

Georges-Louis Leclerc Comte du Buffon (1707-1788)

L´histoire naturelle (44 dílů):

Vzdálené krajiny s podobnou vegetací mají zcela odlišnou faunu: „Buffonův zákon“

Podobná situace na severních kontinentech, jižní se však zcela liší – šíření ze severu / stvoření (creatio) na severu – nebo: více stvoření na různých kontinentech

Typické vegetační typy – středozemní, monsumový: význam klimatu

Klima i biota (včetně druhů) se mění Něco z historie …

•na různých kontinentech (oblastech) odlišná biota, biota se mění přizpůsobením k místním podmínkám: základní z nich - klima

Page 47: Biog2008x1ok

Biogeografické motivy v německé naturfilosofii

J.G.Herder - duch věcí, krajinné klima - atmosféra místa

A.G.Werner (Freiburg): Geognosie - Prägung místa specifickou historií fixovanou horninovým substrátem, zemskými tvary, historickou minulostí etc.

Explikace: ráz bioty je enkaptickou součástí ducha kraje

E.W.Zimmermann 1777: zoologische Geographie vs. geographische Zoologie

Karl Wildenow 1792: floristické provincie Evropy, mnoho stvoření – hory jako ostrovy při potopě: zdroje bioty pro okolí:

Něco z historie …

Jedinečnost lokálních specifik, biotický provincialismus

Page 48: Biog2008x1ok

Alexander von Humboldt (1769-1859)

zevrubná faktologická evidence přírodních poměrů odlišných oblastí a objektivní (předmětné) srovnání

Něco z historie …

Srovnání regionálních biot v globálním měřítku. nutnost co nejširší globální evidence

Essai sur la géographie des plantes (1805

Ansichten der Natur (Stuttgart - Tübingen, 1808)

Page 49: Biog2008x1ok

Termín:

ENDEMISMUS

• endemit - taxon, jehož areál je výlučně omezen na daný region (endemit střední Evropy, endemit Krkonoš, endemit Severní Ameriky apod.)

• úroveň endemismu: procento endemitů v místní biotě

Page 50: Biog2008x1ok

Endemismus a biotická podobnost - srovnání bioty

různých oblastíBuffon: podobnost fauny severních kontinentů (a jejich zonalita:

tundra-les-poušť) vs. jedinečnost fauny jižních kontinentůde Candolle: rozsáhlé kvantitativní srovnání celosvětových dat

(Asteraceae) - zákl. měřítko: * biotická podobnost (počet shodných taxonů vs. celkový počet)* úroveň endemismu (podíl endemitů v místní biotě)

Něco z historie …

Biotická podobnost vs. úroveň endemismu

Page 51: Biog2008x1ok

Augustin Pyrame de Candolle (1778-1841 Genéve)

fytogeografie: 1828 koncepce fyogeografické regionalisace Země

Page 52: Biog2008x1ok

Philip L. Sclater 1858

Něco z historie …

Zoogeografická regionalisace

Page 53: Biog2008x1ok

Alfred Russel Wallace (1823-1913)

Komplexní základ zoogeografie jako centrální současti evoluční teorie

Page 54: Biog2008x1ok

A.R. Wallace 1876: The Geographic Distribution of Animals. 2 vols.

Něco z historie …

Page 55: Biog2008x1ok

Základní výdobytek klasické biogeografie:

biogeografická regionalisace Země:

Biogeografické oblasti (souše)

• A-P.de Candolle (1820) -fyto, P.Sclater (1858) - ptáci, A.R. Wallace (1876, 1881) - savci:

• Holoarktis (Palearktis + Nearktis)• Ethiopis (Aethiopis) + Madagaskar, • Capensis• Orientalis• Australis (+Wallacea)• Neotropis

Page 56: Biog2008x1ok

Zoogeografie

Fytogeografie

Page 57: Biog2008x1ok

Biogeografické oblasti (souše) a přechodné oblasti

Page 58: Biog2008x1ok

Wallacea

Wallaceova linie

Page 59: Biog2008x1ok

Výšková pásma - altitudinální zonalita

Šířková pásma – latitudinální zonalita

Hart Merriam 1894: „life zones“

Adolf Endler (1844-1930)

Zonalita

Další z klasických témat: klimatické a stanovištní gradienty

Page 60: Biog2008x1ok

Fytogeografický akcent: souběžné uplatňování tradiční biogeografické

regionalisace a hledisek ekologické zonace (pásemnost vegetace)

Page 61: Biog2008x1ok

Klasická biogeografie ve 20.století - od Nové syntézy do 70.let

•Neodarwinismus: obecné aspekty evolučních procesů, minorisace významu lokálních a regionálních specifik (t.j. vlastního předmětu biogeografie) •Ernst Mayr (1904-2004) - Biologická koncepce druhu, allopatrická speciace (speciace jako produkt geografické isolace) •Centra vzniku - Centers of Origin - current patterns

•Philip J. Darlington (1904-1983) – Zoogeography 1964 syntéza: biogeografie – „popelka“ v ústraní ostatních biol. disciplin - srv. ..grafie – ne ..logie

→ Zoogeografie vs. Fytogeografie – deskriptivní resp. deskriptivně analytické doplňky speciálních disciplin organismální biologie: bez spolehlivé metodologie a obecné výpovědní hodnoty – při radikálním přehodnocování biol. věd v 70.letech – biogeografie= heuristika : ne věda

Page 62: Biog2008x1ok

Přelom: konec 60. let : Vědecké kořeny současné biogeografie

Robert Mac Arthur a Edward O. Wilson (1967): Theory of Island Biogeography - teorie ostrovní biogeografie

Na čem závisí počet druhů, diversita, vymírání a speciace? Lze je predikovat? Rovnovážná teorie – analytický matem. aparát umožňující modelování a testování

formálně bezesporných hypotéz, rozsáhlé aplikace

Léon Croizat (Ital – Venezuela, botanik): disjunkce jako zásadní objekt zájmu a nositel informace o minulosti bioty, změny Zemského povrchu – zdroj disjunkcí – přičina evoluce (1958, 1960, 1964): panbiogeografie – alternativa neodarwinistického obrazu evoluce

Willi Hennig: kladistická = fylogenetická systematika (1950) angl. překlad 1966 - přelom v metodologii fylogenetická a taxonomické analýzy, zejm. v kombinaci s rozvojem možností kvantitativní numerické analýzy – bezprostřední aplikace v biogeografii

Page 63: Biog2008x1ok

Od 70.let – explosivní rozšiřování instrumentálních a metodického repertoáru organismální biologie:

*computery, rutinní aplikace kvantitativních postupů, explorační statistiky, stochastických metod a modelování, elektronické registrační přístroje etc. – fylogenetická analýza, kladistická a vikarianční biogeografie, ordinační analýza

* teorie deskové tektoniky – a „darwinovský“ převrat v geologii a paleogeografii

*90.-00 léta –GIS, databáse nejrůznějších geogr. dat

*2005 Google Earth a související aplikace atd. atd.

Page 64: Biog2008x1ok

Přelom biogeografie na přelomu 20./21. století

}} nový metodický aparát: fylogenetická taxonomie, molekulární evidence dostupná v rutinním měřítku - mol. fylogeografie, testovatelné hypotézy etc.: vědecký výstup s.str.

}} přirozená rozmanitost jako hodnota o sobě - biosféra a Gaia jako základní objekt zájmu, globální odpovědnost atd.

Page 65: Biog2008x1ok

Biogeografie – explosivní rozvoj během posledního desetiletí: dnes – mainstream organismální biologie

dnes 113 000 citací

Page 66: Biog2008x1ok
Page 67: Biog2008x1ok
Page 68: Biog2008x1ok

Vstavač bahenní Orchis palustris – genotypická diferenciace

komplexu vikariantních populací: rozšíření jednotlivých cp

haplotypů

Současná biogeografie:Typicky: kombinace různých přístupů, s výrazným podílem molekulární fylogenetiky, fylogeografie a matematického modelování…

Page 69: Biog2008x1ok

Typicky: kombinace různých přístupů, s výrazným podílem molekulární fylogenetiky a fylogeografie, často ve velmi exotických kontextech,

Současná biogeografie:

Rocha et al. 2006: Cryptoblepharus

Page 70: Biog2008x1ok

Současná biogeografie:

Typicky: kombinace různých přístupů, s výrazným podílem molekulární fylogenetiky a fylogeografie, často ve velmi exotických kontextech, s důsledným ohledem na paleobiogeografické a makroekologické souvislosti

Molekulární (cpDNA)

fylogeografie Quercus ilex

Page 71: Biog2008x1ok

Typicky: kombinace různých přístupů, s výrazným podílem molekulární fylogenetiky a fylogeografie, často ve velmi exotických kontextech, s důsledným ohledem na paleobiogeografické a makroekologické souvislosti, včetně antropogenních faktorů a současných změn a modelování jejich efektů

Současná biogeografie:

Page 72: Biog2008x1ok

Přelom biogeografie na přelomu 20./21. století

}} nový metodický aparát: fylogenetická taxonomie, molekulární evidence dostupná v rutinním měřítku - mol. fylogeografie, testovatelné hypotézy etc.: vědecký výstup s.str.

}} přirozená rozmanitost jako hodnota o sobě - biosféra a Gaia jako základní objekt zájmu, globální odpovědnost atd.

Nyní: biogeografie respektovaná disciplina, jeden z nejvýznamnějších

směrů biologie

Page 73: Biog2008x1ok

Tento kurs: Rámcový rozvrh a přehled témat

• Úvod, struktura oboru a rozvrh předmětu, základní pojmy, historická vs. ekologická biogeografie

• Prostředí Země, klima, zonalita klimatu a vegetace• Změny klimatu, zonality a bioty v nejmladší geol.

minulosti• Struktura areálů: klasifikace, typy, faktory• Dynamika areálů: expanse, regrese, extinkce• Ostrovní biogeografie a vnitorareálová prostorová členitost • Prostorová struktura taxonů, geografická proměnlivost• Molekulární fylogeografie• Vikarianční biogeografie a fylogeografie velkých měřítek• Analytická biogeografie, makroekologie a regionální

specifika globální bioty

Page 74: Biog2008x1ok

Učebnice• Moderní česká učebnice chybí, rámcový úvodní přehled:

Biogeografie in Rosypal et al. 2002: Přehled biologie 2000.• Storch D a Mihulka 2001: Úvod do současné ekologie. Paseka Praha.• Wilson EO 1995: Rozmanitost života. LN Praha• Raup DM 1995: O zániku druhů. LN Praha• Lavelock J. 1994: Gaia. MF Praha.• Buchar J 1983: Zoogeografie. SPN Praha• Sedlag U 1986: Zvířata na zeměkouli. Panorama Praha.• Lomolimo M.V., B.R.Riddle, J.H.Brown: Biogeography. Sinauer, Mass.2006• Brown J a Lomolimo 1998, 2003: Biogeography. Sinauer Publ.,Sunderlands, Mass.• Huggett, R.J. 2004: Fundamentals of Biogeography. Routlege, London.• Whittaker RJ & Fernández-Palacios JM 2007: Island Biogeography. Oxford Univ.Press• Cox CB a Moore PD 1993: Biogeography. An Ecological and Evolutionary Approach.

Blackwell.• Avise JC 2000: Phylogeography. Harvard Univ. London.• Hengeveld R 1992: Dynamic Biogeography. Cambridgge Univ.Press.• Nelson G a Platnick N 1981: Systematics and biogeography. Columbia Univ. NY• Sedlag U et al. 1984: Biogeographie, Artbildung, Evolution. Fischer Jena.• Mueller P 1982: Arealsysteme und Biogeographie. Ulmer Stuttgart• Walter H 1979: Vegetation und Klimazonen. Ulmer Stuttgart.

Page 75: Biog2008x1ok
Page 76: Biog2008x1ok
Page 77: Biog2008x1ok

1.        Uvod – zákl pojmy, ekol/hist. biog. IH

2.        Biosfera (charakteristika; biocykly, bichory, biomy; klima – IH (referenční systém ekologické biogeografie)

3.        Biomy (deskripce) - RF4.        Historie kontinentů a klimatu – referenční systém historické biogeografie IH5.        Biogeografické oblasti (deskripce)  - já7.        Areál (statický pohled) - já8.        Areál (dynamický pohled - vnitroareálová dynamika, vznik areálu, ostrovy) IH

9.        Analytická biogeografie (velikost areálu, diverzita) - já10.        Historická biogeografie (cíle, metody) - já11.        Fylogeografie I (metody)12.        Fylogeografie II (příklady)

Page 78: Biog2008x1ok

Příklad: Změny hustoty jednotlivých druhů podél gradientu vlhkosti

Nahoře: méně intensivní gradient: (Oregon)

Dole: Ostré kontrasty: les – poušť (Arizona)

Page 79: Biog2008x1ok

Kategorisace Někde: (a) geografická lokalisace, (b) ekologická specifikace - biomy

Page 80: Biog2008x1ok

Základní typy prostředí na Zemi

• Základní typy prostředí na Zemi - biocykly (moře, sladké vody, souš)

• Biochory – základní skupiny biomů příslušného biocyklu

• Biomy – makroekosystémy, markantní typy ekosystémů s podobnými strukturními charakteristikami

Page 81: Biog2008x1ok

Biogeografie

* litorá l*abysá l

*pelag iá l

B IO C H O R Y

m arinní

* tekoucí vody*s to jaté vody

B IO C H O R Y

sladkovodní

*arboreá l*erem iá l

*oreá l* tundrá l

B IO C H O R Y

terrestric lý

B IO C YK LU S

Základní typy prostředí - biocykly: biochory : biomy

Page 82: Biog2008x1ok

Základní hlediska:E.W.Zimmermann 1777 A-P.de Candolle 1820

• Geografická biologie Topografické hledisko (regionální) - cf.topos

• Biota = Fauna + Flora• Faunistika, floristika• Regionalisace

• Biologická geografie Chorologické hledisko (areálové = taxonové) - cf. chora

• Místo výskytu• Areál• Chorologie,

Areografie