+ All Categories
Home > Documents > Sokféleség becslése - Eötvös Loránd...

Sokféleség becslése - Eötvös Loránd...

Date post: 11-Jun-2020
Category:
Upload: others
View: 4 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
31
Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05. 1 Altoko-globdiv Sokféleség becslése i) nincs általános mérőszám ii) összehasonlításban értelmezhető Fajgazdagság: egy adott területen élő fajok száma (összehasonlíthatóság?) (összes faj vagy az egyes taxonok fajszáma ?) Faj-egyed diverzitás: fajok száma és relatív gyakorisága egy adott területen. (összehasonlítandó n-ek egyformák legyenek!) reciprok Simpson index D=1/Σp i 2 Egyenletesség E= D max =S Shannon-Wiener index H’=-Σp i ln(p i ) p i = az i -edik faj egyedeinek aránya az összes egyedhez képest Egyenletesség J= H max = lnS, ( S a fajszám ) D max D H max H’ Altoko-globdiv A minta B minta 1 0,67 J 0,7 0,74 H 1 0,56 E 2 1,69 D 2 3 S B minta A minta Az eltérés szignifikanciája ?? n=8 n=8
Transcript
Page 1: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

1

Altoko-globdiv

Sokféleség becslései) nincs általános mérőszámii) összehasonlításban értelmezhető

Fajgazdagság: egy adott területen élő fajok száma (összehasonlíthatóság?)(összes faj vagy az egyes taxonok fajszáma ?)

Faj-egyed diverzitás: fajok száma és relatív gyakorisága egy adott területen.(összehasonlítandó n-ek egyformák legyenek!)

reciprok Simpson index D=1/Σpi2Egyenletesség E=

Dmax=SShannon-Wiener index H’=-Σpiln(pi)

pi = az i-edik faj egyedeinek aránya az összes egyedhez képest

Egyenletesség J=

Hmax = lnS, ( S a fajszám )

Dmax

D

Hmax

H’

Altoko-globdiv

A minta B minta

10,67J0,70,74H10,56E21,69D23S

B mintaA minta

Az eltérés szignifikanciája ??

n=8n=8

Page 2: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

2

Altoko-globdiv

Fafajok faj-egyeddiverzitása az USAkeleti részéntalálható lombhullatóerdőkben(Monk 1967)

/domborzat módosít/

Altoko-globdiv

Sokféleség mintázatai

<i) Miért kell ismernünk a mintázatot?

- előrejelzés (minimum két időpont mintázatából)- a leghatékonyabb in situ védelem kialakítása

ii) Mik a mintázatot kiváltó tényezők?

- ????

Page 3: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

3

Altoko-globdiv

Gaston K.J. (2000)

a földrajzi szélesség és a sokféleség kapcsolata az elérhető energia és a sokféleség kapcsolata a lokális és a regionális sokféleség kapcsolata taxonok mintázatának kovarianciája

* sokféleség időbeli mintázata

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázataFossziliák alapján

Szilárd váz 600 millió éve jelent meg

i) Az eddig élt fajoknak csak kevesebb mint 1%-áról vannak fosszilis leletek. ii) A maradványok legtöbbször csak a szervezet picinyrészét jelentik. iii) A váznélküli élőlények messze alulreprezentáltak a leletekben. iv) A leletek 95%-a tengeri, a ma élő organizmusok 85%-a viszont szárazföldi.

Darwinius masillae

Messel-tó, Germany, 2009 47 millió éves

1861Báró Nopcsa Ferenc

Dickinsonia costata(Ediacara)

Page 4: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

4

Altoko-globdiv

A hatodik

(Fajok alapján)

A biodiverzitás időbeli mintázata /tömeges kihalás

A 600 millió év alatt növekedett a taxonszám (vízi élőhelyeken)5+1 nagy kihalási periódus voltNapjainkban a kihalási ráta: 1:4, vagy 1:100 vagy 1:1000

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázata /kipusztulások400 év alatt kb. 1000 (ismert) faj pusztult ki

Turnover-t nem ismerjük(fajkeletkezés sebessége?)

(Eddig élt fajok 95%-a már kipusztult)

150 éve gyorsult fel a folyamat (tengeren túli kolonizációk)

Növény 596 fajMollusca 202Arthropoda 65Amphibia 2Reptilia 23Aves 117Mammalia 62Nukupuu/Hawaii

Huja

Page 5: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

5

Altoko-globdiv

Becslések 1.

Altoko-globdiv

Becslések 2.(tenegri div. talán védettebb?)

Több állattörzsTöbb magasabb taxonKevesebb faj/alacsonyabb taxonLassabb evolválódás

(McKinney 1988, Diversityand Distribution 4: 3-8.)

~ 12 my

~ 2 my

Page 6: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

6

Altoko-globdiv

44 838 (57517) faj alapján (az ismert fajok 2,7 %-a csak!!)869 (1159) gyakorlatilag kihalt (lehetségesen kihalt fajok)

3246 súlyosan veszélyeztetett (4224)4770 veszélyeztetett (6243)8912 sebezhető (10463)

Σ 16928 faj (20930)

Veszély fenyegeti:Kétéltűek 33 %-át, Madarak 12 %-át,Emlősök 25 %-át.

(durva becslés) 2008-ban közel 450 emlősfajt tartottaknyilván veszélyeztetettként, köztük atasmán ördögöt (Sarcophilus harrisii), amelynek populációja az elmúltévtizedben 60 %-kal csökkent.

IUCN RED LIST /2008 és 2013

Altoko-globdiv

A térkép a különböző területek várható természetvédelmi kockázatát jelöli a vöröstől a sötétzöldig terjedő színskálával. Néhány terület adata az ott élő ritka kétéltű-, hüllő-, madár- és

emlősfajok (összegzett) számáról.

A biodiverzitás időbeli mintázata /kipuszt.kockázat

Page 7: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

7

Altoko-globdiv

A Föld 380 000 növényfajának digitális veszélyeztetettségi térképe(IUCN, Royal Botanical Garden, Kew és a londoni Natural History Museum)

/2010. Szeptember 29./

A növényfajok 22%-a veszélyeztetett !

Altoko-globdiv

Előrejelzés2050-re

Page 8: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

8

Altoko-globdiv

S = CAz (később még beszélünk róla) z 0,3 (range: 0,15-0,45) a terület 90%-kal csökken, a fajszám 50%-kal Pl. a trópusi esőerdők területe évente 1,8%-kal

csökken, akkor a fajszám ~0,54%-kal csökken kipusztulás 16 000 faj/év trópusokon (??) (mérsékeltebb becslés: 0,1-0,3%/év)

Kihalási ráta becslése fajszám-terület összefüggésből

A biodiverzitás időbeli mintázata /kipuszt.becslése

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázata /kipuszt.előszele

Nemzeti Biodiverzitás Monitorozó Rendszer (Leltározás)

Egyedszám csökkenése, populációk/szubpopulációk kipusztulásaDE ismernünk kell

elterjedést: core vagy satellitmetapopulációs dinamikátközösségi kapcsolatrendszereket (?)életmenetet: pl. lassú vagy gyors

DE általában ezeket nem ismerjük!!

Több faj együttes változási trendje figyelmeztet!

Fajok átlagos élettartama (!?) változik (pl. madarak)evolúciós időben: 1-5 millió évjelenleg: 10 ezer évközel jövőben: 200-400 év

Page 9: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

9

Altoko-globdiv

Haris

Nyaktekercs

Európában 195 madárfajnál(33 %) figyelmeztető a trend!

Altoko-globdiv

• Extraterresztriális hatások (üstökös becsapódás)• Tengerszint ingadozás (tengeri élőhelyek

csökkenése, pl. sekélytengerek)• Klimatikus változások (lehűlés, albedo

változása)• Óceáni anoxia (nem globális)• Kontinensvándorlások • Megnövekedett vulkáni aktivitás• Magnetikus átfordulások (?)

Háttérmagyarázatok a tömegeskipusztulásokra

A biodiverzitás időbeli mintázata /háttérmagyarázatok

Page 10: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

10

Altoko-globdiv

• Nagy testméret• Alacsony pop. növekedési ráta (r) és

populációméret (N), nagy fluktuáció• Ritka vagy időleges forrásokhoz kötődés

(specializáció)• Kis mozgékonyság/diszperziós képesség• Szűk elterjedés, endemizmus• Trópusi (vagy szigetlakó) élőlényeknél együtt

jelentkezik a specializáció, a kisebb area és a szűk tűrőképesség

• A kevésbé diverz taxonok rövidebb életűek (megfigyelés)

Kipusztulást prediktáló változók

A biodiverzitás időbeli mintázata /prediktáló változók

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázata /szárazföldön

Page 11: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

11

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázata /egysejtű+növény

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázata /kovariancia

Észak-Amerika,Emlősök (ragadozókés növényevők),44 millió éves intervallum,25 periódus.

Page 12: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

12

Altoko-globdiv

Magyarázatok a diverzitásevolúciós léptékű növekedésére

A növekedés nem egyetlen okra vezethető vissza!

kontinensvándorlásokklímaváltozásokélőhelyek architekturális komplexitásának

növekedésediverzebb taxonok gyakoriságának a

megnövekedéseverseny és niche-elkülönülés növekedése(mutációs ráta növekedése – speciáció

felgyorsulása) DE: régebbi fossziliák megtalálási esélye kisebb!

Altoko-globdiv

A biodiverzitás időbeli mintázata /eltérő speciáció

Genusok

Fajo

k sz

áma

Eutheria csoportnálRendek fajgazdagságaCsaládok (Rodentia) fajgazdagságaGenusok (Mókusfélék) fajgzdagsága

Page 13: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

13

Altoko-globdiv

Gaston (2000)

a földrajzi szélesség és a sokféleség kapcsolata az elérhető energia és a sokféleség kapcsolata

(máshol tárgyalták részletesen) a lokális és a regionális sokféleség kapcsolata taxonok mintázatának kovarianciája

* sokféleség időbeli mintázata √

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázataA fajok eloszlása a Földön nem egyenletes!

Fontos a skálázás!

Fajszám – terület kapcsolat (Lásd szigetbiogeográfia bővebben)

Lumbricidae fajok Európában Növényfajok ausztrál szigeteken

Page 14: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

14

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata /skálázászCAS C taxonra, abundanciára és lokalitásra jellemző állandó

A terület nagyságaS fajszámz állandó (kolonizáció sebességét, a sziget topográfiai

heterogenitását jellemzi)

Rozenzweig (1995): 4 az 1-ben hatást vet fel

i) kis területeknél (azonos biótánál) eltűnik a fajszám területfüggéseii) nagy területeknél habitat hatás tüntetheti el a fajszám területfüggésétiii) valódi szigeteknél a habitat hatás keveredik a bevándorlás/kihalás

hatásávaliv) nagyon nagy területeknél zavaró a speciáció magasabb és a kihalás

alacsonyabb rátája

Altoko-globdiv

Egyéb zavaró hatások:

Eltérő biomok mintavételezése (eltérő földrajzi szélesség)(fajszám-terület összefüggés becslésénél!)

(Costa Rica-Nagy Britannia: terület 1:6-hoz, nagylepkék 30-1-hez!!!)

Humán perturbációk erősödése és eltérő eloszlása(napjaink problémája)

Fragmentálódás, foltosság, izolálódás stb.Változik: víz- és tápanyag fluxusok, konnektivitás, stbEredmény: nehezebb becsülni a fajszámot

(„Tudjuk ugyanis, hogy a biológiai patalógiák java része kifejezettenaz ember bűne, ezért nem egyszerűen a biom-tiszteletet kell

megkövetelnünk, hanem a prehumán, azaz az ember által nem bolygatott biomok tiszteletét.” Juhász-Nagy Pál)

Page 15: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

15

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata /kovariancia

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/tenger/szárazföldTenger és szárazföld összehasonlítása

Tenger SzárazföldÁllattörzsek száma sok kevésKizárólagos előfordulás 2/3 csak itt Onychophora csak ittFajgazdagság kisebb nagyobb (rovarok)Ismert fajok eloszlása 15 % 85 %

A mintázat háttere (May 1994)

o Élet vízi eredetűo Kontinentális környezet heterogénebb, mint a tengerio A partszakaszok kevésbé architekturáltak, mint a szárazföldo A herbivória mintázata jelentősen különbözik a két nagy

élőhely típusban (tenegerben több a generalista?)o A testméret eloszlás különbözik a két nagy élőhely típusban

(kis méretek gyakoribbak)

Page 16: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

16

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/szárazföld, általános

Biogeo régiók Papillionidae Odonata

Indotropikus 40 26Neotropikus 29 27Afrotropikus 9 16Palearktikus 11 12Óceániai 8 11Nearktikus 3 8

(százalékos megoszlás a régiók között)

Mintázat1) A hat régióból 3 trópusi, ott él a szárazföldi fajok 2/3-a2) Neot., Indot., Afrot. irányban csökken a diverzitás,

az első kettő inkább hasonlít, a harmadik kisebb3) Neotrópus: legnagyobb a diverzitás4) A mintázat nem konzisztens a toxonómiai csoportok között

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/tenger, általános

Kevesebb „barrier” ismert, de nem homogén a tenger!!!

Hőmérséklet, vagy áramlások alapján kategorizálnak

A fajok 2 %-a él csak a víztestben 98 % az aljzaton vagy benne!!!!! (mélytengeri vizsgálatok módosíthatják)

Az összes faj 1/4-e ill. a halfajok 1/5-e a korallzátonyokon él

Legnagyobb a sokféleség(Indo-Western-Pacific Regio) Indiai-óceáni és Nyugat-Csendes-óceáni térség

Page 17: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

17

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/finomabb skálán„Megadiverz” országok6-12 országban található a fajgazdagság 50-80 %-a

MadagaszkárAusztráliaKínaIndiaIndonéziaMalájziaThaiföldMexikóBraziliaKolumbiaEcuadorPeru

(sajnos a becslés nem területegységre vonatkozik)

Virágos növények alapján

Altoko-globdiv

Endemizmusok/általános mintázat 52 biogeográfiai régióbana növ.faj és endemikus növ.fajok

A Föld felszín 4,5 %-a A veszélyeztetett fajok 73%-a

Módszer: legalább két endemikus faj areája, terület < 50 000 km2,n = 218

Mintázat:i) szigeteken általában magas az endemikus fajok száma (pl. Hawaii)ii) a terület méretével nő az endemikus fajok számaiii) a fajok számával nő az endemikus fajok számaiv) endemikus fajok száma nő a sarkoktól trópusok felé

Page 18: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

18

Altoko-globdiv

Endemikus (bennszülött) egy faj, akkor ha egy adott régióban alakult ki és areájama is erre a (viszonylag szűk) területre korlátozódik.

(Sokszor kevés paleontológiai bizonyíték van a kialakulásra!!)

Nagyobb elterjedés is lehet pl. vendég-ízületesek (Xenarthra)

Altoko-globdiv

EMLŐSFAJOK ELOSZLÁSA A FÖLDÖN (Davies T J et al. PNAS 2008;105:11556-11563)

©2008 by National Academy of Sciences

Biodiverzitás horizontális mintázataLegegyöntetűbb és legrégebben megfigyelt mintázat!

Humboldt et Bonpland (1807), Wallace (1853), Bates (1862)

(a) A folytonos vonal a fajszám mediánját mutatja; a szürke sáv interquartilisek sávját; a fajszámot (100 km széles) szélességi sávonként becsülték.

(b) Fajszám-térkép 100 × 100-km négyzetekre, mélykéktől (minimum = 0 faj) pirosig (maximum = 258 faj).

(c) Az átlagos elterjedési terület; egyebek, mint az a. ábrán /i) Fajszám nő a trópusok felé haladva/

Page 19: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

19

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/emlősök Európában

(12 km2 kvadrátokban a fajok száma, 0-79 faj)

Altoko-globdiv Falconiformes (Sólyomalkatúak) rend fajgazdagsága.

Biodiverzitás horizontális mintázata/madarak

/i) Fajszám nő a trópusok felé haladva/

Page 20: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

20

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/madarak É-Am-ban

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/kétéltűek

/i) Fajszám nő a trópusok felé haladva/

Page 21: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

21

Altoko-globdiv

i) Fajszám nő a trópusok felé haladvagenusokra, családokra is igaz!

ii) Meredekség változik fajok közöttpl. lepkék inkább trópusiak mint a madarak (meredekebb a változás)(kétszer annyi lepke van mint madár a Földön)

iii) Meredekség É és D között különbözikiv) Kovariancia a taxonok közöttv) Maximum az Egyenlítőtől északra van

Biodiverzitás horizontális mintázata/általános + példák

Újvilági madárfajok eloszlása (611 000 km2) Papillionidae fajok eloszlása az Újvilágban

/i) Fajszám nő a trópusok felé haladva/

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/Papillionidae,általános

/i) Fajszám nő a trópusok felé haladva,kovariancia a földrészek között/

Page 22: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

22

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/aszimmetria

/ii) az egyenlítőtől távolodva az É. és D. mintázat eltérő/

Termesz genusoka földrajzi övek-ben 611 000 km2

kvadrátokban becsült értékekalapján(1 legészakibbelőfordulás, 9-10 között azegyenlítő, 18 legdélibbelőfordulás)

Altoko-globdiv

Gaston (2000)

a földrajzi szélesség és a sokféleség kapcsolata √ az elérhető energia és a sokféleség kapcsolata

(máshol tárgyalják részletesen) a lokális és a regionális sokféleség kapcsolata taxonok mintázatának kovarianciája

* sokféleség időbeli mintázata √

Page 23: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

23

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/taxon-kovariancia(Családok száma 611 000 km2 kvadrátokban)

/i) Faj(család)szám nő a trópusok feléhaladva, de a szórás jelentős lehetiv) Kovariancia a taxonok között/

Emlősök

Kétéltűek

Hüllők

Magvas növények

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/taxon-kovariancia/2

Page 24: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

24

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/taxon-kovariancia/3

240x240 km kvadrátokAusztrália

Erszényes fajok és a

a) madarak fajszáma,b) békák fajszáma,c) kígyók fajszáma

Erszényesek

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/kivételek

SZÁRAZFÖLDFordított mintázat ritkaPl: levéldarazsak, levéltetvek, gombák, fürkészek, törpefürkészek (Braconidae),ill. Ausztráliában egyes területek között

TENGERJobban megkérdőjelezhető a mintázatKét ok: i) zavaró a tengermélység hatása

ii) kis mintaszám

Nincs mintázat: korallhalaknál (a korallok melegtengeriek), problémás még a pelágikus élőlényeknél

(Mélytengeri és parti sáv élőlényeinél kifejezettebb a mintázat)

levéldarazsak

(Egyenlítő)

Page 25: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

25

Altoko-globdiv

Biodiverzitás horizontális mintázata/tengerek

Földrajzi szélesség

Kagyló fajok Kagyló genusok

(Pelágikus élettér, 0-2000 m-igÉszak-Atlanti régió, Angel 1993)

Altoko-globdiv

A horizontális mintázat (föld)történetileg is helytálló

Biodiverzitás horizontális mintázata/nagy lépték

Zárvatermőkelőfordulásiszázaléka akrétai palyno-florában

Crane & Lidgard 1989

Arabidopsis (lúdfű) pollen

Page 26: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

26

Altoko-globdiv

Biodiverzitás vertikális mintázata/szárazföld(a „harmadik dimenzió”)

Mintázati) nagy léptéknél nem számolnak veleii) magassággal/mélységgel csökken a biodiv.iii) területre standardizálni kell

Altoko-globdiv

( iii) területre standardizálni kell)

Biodiverzitás vertikális mintázata/szárazföld

Rahbek 1995, Dél-Amerika, trópusi madaraka) terület nem standardb) területre standardizálva, eloszlás „púpos”

(Crax fasciolata,csupaszarcú hokkó)

Page 27: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

27

Altoko-globdiv

Biodiverzitás vertikális mintázata/szárazföld(Barlangok és aljzat)

Mintázat

i) keveset tudunk (kevés adat a mintázathoz)ii) barlangok mélyén kemoszintetizáló baktériumok

(hasonlóak a tengeri hidrotermális övekben élőkhöz)

iii) földfelszín alatt 4000 m mélyen szintén élnekbaktériumközösségek

iv) szintenként akár 62 „típust” is találtak, de a típus-gazdagságnak nincs vertikális mintázata

Altoko-globdiv

Biodiverzitás vertikális mintázata/tenger

Mintázati) a bentikus és pelágikus formáknál

eltérő lehet a mélység-mintázatii) biodiv. nő ~1500 m (pelágikus fajoknál)

~2000 m (megabentikus fajoknál) ~3000 m (makrobentikus fajoknál) Megabentos

fajokra (halak, dekapodák, tengeri csillag, t. uborka)

Page 28: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

28

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/háttérváltozók

Átlagos nyári ºCés a költő mada-rak száma (Nagy-Britannia)

Tenger felszínátlagos nyári ºCés a tengeri csi-gafajok száma(Csendes-óceán)

Epicauta (Meloidae)bogárfajok száma és azevapotranszspiráció(É-Am)

Fafajok száma és a primer produkció (É-Am)

Korrelációk környezeti változókkal(nincs közvetlen okozati kapcsolat!)

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/mechanizmusok háttereKorrelációk környezeti változókkal

a) Csapadék- fák (D-Afrika)b) Csapadék- kétéltűek (Ausztrália)c) Hőmérséklet ingadozás- madarak (É-Amerika)d) Fagymentes napok száma- gyíkok (É-Amerika, sivatagok)

a) Ragadozó emlősök (Texas, 4100 km2)

b) Fafajok(Amerika és Kelet-Ázsia,72000 km2)

Page 29: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

29

Altoko-globdiv

A biodiverzitás térbeli mintázata/mechanizmusok

Potenciális okok (?):

KompetícióMutualizmusPredációFoltosság/mozaikosságKörnyezet stabilitásaKörnyezet prediktálhatóságaProduktivitásÉlőhelyek sokféleségeÖkológiai időEvolúciós időSzoláris energia

Léptéktől függKis lépték: fajkeletkezés, kipusztulás, ki-

és bevándorlásNagy lépték: fajkeletkezés, kipusztulás

Jablonski (1993)Post-Paleozoikumi tengeri rendek alapjánSzignifikánsan több új (rend) előfordulás volt a trópusi vizekbenJó bizonyíték a trópusokon várható magasabbfajszámra

Altoko-globdiv

Integrált történetibiogeográfia

Korreláció keresés(ökológiai?)

Trópusi konzervatívizmushipotézis

i) Magas trópusi fajgazdagságtrópusi eredetre utal (ha átkerüla mérsékeltövbe, kisebb afajgazdagság (kevesebb időa speciációra)

ii) A taxonok többsége trópusi eredetű, mert azok nagyobbkiterjedésűek voltak (30-40mil. éve szűkült a területük, akkorjelent meg a mérsékeltövi zóna)

iii) Sok taxon specializált a trópu-sokon, ehhez hosszabb időkellett.Trópusi niche konzervativizmustarthatja fenn a fajgazdagságkülönbségeket.

(Wiens és Donoghue 2004 TREE)(A vörös szín árnyalatai a légköri hőmérsékletre utalnak)

Page 30: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

30

Altoko-globdiv

Összefoglalás 1. nincs pontos globális térkép a biodiverzitásról (elvi és gyak.

okok miatt), de vannak mintázatok kambrium óta növekszik a biodiverzitás (idő) terület nő – fajgazdagság nő (szigetbiogeográfia) helyi – regionális fajgazdagság pozitív korreláció szárazföld – tenger összehasonlítás

szárazföld: kevés törzs, de nagy variáció (pl. rovarok)tenger: egy kivételével összes állattörzs, de kevés faj

(15%) szárazföldi biogeográfiai régiók:

trópusok magas diverzitás (2/3-a a fajoknak)tropikus régiók közül a Neotrópus a legdiverzebb

tengeri régiók mások, mint a szárazföldiekkorallzátonyok a legdiverzebbek (1/4-e a fajoknak)legnagyobb diverzitás: Indiai-Nyugat-Csendes-óceáni

térségbenmélytengerek diverzitása alig ismert

diverzitás eloszlása egyenetlen: 12 megadiverz ország (fajok50-80 %-a)

Altoko-globdiv

Összefoglalás 2.

endemizmusoktrópusok felé nő a számukfajszám – endemikus fajok száma + korreláció

horizontális mintázat sok taxonnál, okok nem ismertekmintázat történeti időben is láthatóa két féltekén aszimmetrikus a mintázat

vertikális mintázatszárazföldön a diverzitás csökken felfelé és lefelétengerekben a mintázat konvex (domború)

taxonok együttmozgása variál korreláció környezeti faktorokkal (probléma az időskála)

a korreláció nem okozat!!!) integratív hipotézis: trópusi (niche) konzervativizmus

Page 31: Sokféleség becslése - Eötvös Loránd Universityramet.elte.hu/~ramet/oktatas/MSc_AltOkol/glob_biodiv_2-3... · 2014-12-05 · Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

Áltöko_globális_biodiv_mintázatok_2-3 2014.12.05.

31

Altoko-globdiv

Miért kell foglalkozni a biodiverzitással Brüsszel szerint!

Gazdasági szemszögből a biológiai sokféleség az ökoszisztéma-szolgáltatásokon keresztül hajt hasznota jelen és a jövő generációi számára. E szolgáltatások közé tartoznak az élelmiszerek, a tüzelőanyag, a rostanyagok és a gyógyszerek előállítása, a víz, a levegő és az éghajlat szabályozása, a talaj termékenységének fenntartása, valamint a tápanyagok körforgása. Nehéz pontos pénzbeli értékeket tulajdonítani e világszerte jelen lévőszolgáltatásoknak, de a becslések arra utalnak, hogy értékük eléri a több száz milliárd eurós nagyságrendet évente. Brüsszel, 22.5.2006

COM(2006) 216A BIZOTTSÁG KÖZLEMÉNYEA BIOLÓGIAI SOKFÉLESÉG CSÖKKENÉSÉNEK MEGÁLLÍTÁSA 2010-IG — ÉS AZON TÚLAz ökoszisztéma-szolgáltatások fenntartása az emberi jólét érdekében

Egy rossz megközelítés !

Altoko-globdiv

És egy-két jó megközelítés !

„A bírvágy annyira uralja közgondolkodásunkat, hogy sokszor észre sem vesszük. Például azt mondják: "természeti kincseink". Micsoda bornírt dolog ez! Ugyan ki adta azokat nekünk?”

„Heidegger azt mondta, hogy a modern kor egyik legnagyobb bűne, hogy elvette az emberektől a titokra-nyitottságot, s helyébe a számító gondolkodást tette. Azt gondolom, a természettel szemben is vissza kellene szereznünk az ősi-eredeti titokra-nyitottságot.”

„Én egy megújított franciszkánus metafizika mellett kardoskodnék, amelyben a biomok és az emberi közösségek egymás mellé rendeltek. A biomoknak ortológiai elsőbbségük van az emberekkel szemben, ami nemcsak azt jelenti, hogy hamarabb jöttek létre az embernél, hanem azt is, hogy ők fönnmaradhatnak az emberek nélkül, fordítva viszont ez nem áll, mert az emberek nem létezhetnek a biomok nélkül. Az emberek persze szellemileg felülmúlják a biomokat, hisz tudatos énjük van, és képesek absztrakt gondolkodásra. Én ebben a kettős aszimmetriában tökéletesen meg tudok nyugodni.”

Zsolnay László

Juhász-Nagy Pál


Recommended