Причины разнообразия ареалов

Каждый ареал уникален.

Главными причинами, определяющими разнообразие ареалов являются:

· экологическая валентность вида

· способность к расселению (вагильность)

· филогенетический возраст

· скорость видообразования

Некоторые авторы считают, что древние группы имели больше времени для расширения своего ареала, чем молодые, недавно возникшие – «теория Виллиса» или «правило времени и пространства». Но есть исключения: наиболее древние виды занимают узкие ареалы (ящерица гаттерия в Новой Зеландии, однопроходные, сумчатые).

По другой теории, виды имеющие высокую скорость видообразования имеют наибольшие ареалы и наоборот (но здесь тоже есть исключения).

Выделяют группы ареалов по конфигурации:

1. Сплошные (непрерывные) – относятся к первичным ареалам, форма которых определяется одинаковыми условиями среды на всем протяжении

· Зональные ареалы – степной таракан в степной зоне, лапландский подорожник в тундре, мохноногий сыч в тайге, соня в широколиственных лесах.

· Ленточные или линейные ареалы – многие обитатели околоводных пространств или воды, особенно такие ареалы свойственны обитателям литорали (среднеазиатские осетровые в Амударье и Сырдарье).

· Сопряженные ареалы – их очертания определяются границами ареала другого вида, с которым они связаны, как правило, пищевыми отношениями (хищник-жертва: куница с белкой; паразит-хозяин; фитофаг и кормовое растение: олеандровый бражник с олеандром, африканский пальмовый орлан с масличной пальмой).

2. Дизъюнктивные (прерывистые) ареалы – разделены на части. Разделение объясняется наличием географических преград или биологическими особенностями видов. Встречаются различные типы прерывистых ареалов.

· Материковая дизъюнкция – части ареала располагаются на одном материке и между ними нет преград в виде морских приливов и участков океана

· евроазиатские дизъюнктивные ареалы – одна часть в Европе, а другая – в Азии

· евродизъюнктивные – части ареала в Европе

· азиадизъюнктивные – части ареала располагаются в Азии

· амфиареалы – части ареала располагаются на противоположных сторонах материка (Испания и Приморье – голубая сорока; в Европе и бассейне амура – горчак; Европа, Приморье, Китай – жерлянки рода Bombina).

· Аркто-альпийские дизъюнктивные ареалы – основная часть ареала находится в тундре, а другая – в альпийском поясе гор Европы

· Борео-монтанные дизъюнктивные ареалы – основная часть ареала располагается в зоне тайги северного полушария, а другая – в горах более южной зоны

· Горные разрывы ареалов – отдельные части ареалов находятся в верхних поясах горных хребтов и отделены друг от друга широкими долинами (серна имеет популяции в Пиренеях, Альпах, на Балканах, на Кавказе, ареалы которых не связаны между собой; жуки-листоеды рода Oreomera встречаются на Тянь-Шане 28 видов, в Джунгарии Синьцзяне 11 видов, в Тибете и Цинхае 9 видов).

Причины разрыва ареалов:

1) гипотеза политопического происхождения видов – независимого возникновения одинаковых видов в нескольких местах (отвергается большинством ученых из-за антиэволюционности)

2) формируются в результате заноса морскими течениями, сильными ветрами и перелетными птицами (мелкие членистоногие, моллюски)

3) фрагментация основного ареала в результате изменения климата, конкуренции, геоморфологических перестроек, деятельности человека.

4) В северном полушарии появление части дизъюнктивных ареалов связано с событиями плейстоцена и называются ледниковыми. При наступлении льдов климат изменился, животные и растения вымерли лишь в основной части ареала и сохранились лишь в отдельных местах, откуда расселиться больше не смогли. Действием ледника объясняется появление аркто-альпийских и борео-монтанных ареалов,т.к. северные виды переселялись в более теплые районы, а после отступления ледника отступали в верхние пояса хребтов, где климат оставался холодным (Заяц-беляк и тундряная куропатка в Альпах являются ледниковыми реликтами).

· Океанические дизъюнктивные ареалы – разделяются океаном. Считается, что их причиной могли послужить сухопутные мосты, оттеснение реликтов и т.д. Примеры: тапиры в тропической части Юж. Америки и Ю-В Азии; сумчатые млекопитающие и жабы-свистуны в Австралии и Юж. Америке.

· Симпатрия – прерывание ареалов близких видов (заяц-беляк и заяц-русак в Северной Европе).

3. Мозаичные ареалы – частая прерывистость с образованием множества пятен, каждое из которых не менее чем на порядок величин уступает общей площади ареалов. Пятна могут быть изменчивы по количеству, размеру, форме (например, ареал копытня, липы).

4. Викарирующие ареалы – ареалы близких видов или подвидов сменяют друг друга (подвиды колхидского фазана на территории от Кавказа до Тихого океана)

а – систематический викариат – европейскому зубру в Северной Америке соответствует бизон

б – экологический викариат – когда одинаковые биотопы заселены разными систематическими группами (европейский крот в Африке заменяется златокротом из другого семейства, а в Австралии сумчатым кротом из другого подкласса).

Размеры ареалов могут быть от сотен квадратных метров до больших участков земной поверхности (космополиты). Границы ареалов могут быть экологическими (климатические, ландшафтные, биоценотические) и историческими (определяются прошлыми событиями и не зависят от настоящей обстановки).

В структуре ареала выделяют ядро и периферию. В ядре ареала, как правило, наиболее оптимальны условия обитания. По окраинам благоприятных местообитаний меньше, поэтому формируется кружево ареалов. Экологический центр ареала может не совпадать с физическим центром.

Ареалы по происхождению видов подразделяются на первичные и вторичные.

Первичный ареал – это место возникновения вида.

Вторичный ареал – это территория, которая вторично становится центром видового разнообразия

Очаг видового разнообразия – это место концентрации большого количества видов определенного рода.

Ареал любого вида может увеличиваться или уменьшаться, что связано с изменением условий существования. Если сокращение ареала или вымирание вида происходит не на периферии, а в центре, то это может привести к появлению дизъюнктивных ареалов. Изучение этих ареалов позволяет выяснить существование в прошлом связи между частями суши, которые сейчас разделены.

Причинами расширения ареалов могут быть: неоэндемики (исторически молодые расселяющиеся виды), изменение условий за пределами ареала (колонок был характерен для Сибири, а сейчас распространяется в Поволжье), пассивное (кокосовая пальма расселилась при помощи морских течений, грызуны переселились в Австралию на бревнах, элодея – на днищах судов, гиацинт распространен человеком) и активное (бабочка Даная перелетела через Тихий океан) преодоление физических преград, антропогенный фактор (акклиматизация животных, случайный занос – например, вместе с семенами люцерны во Францию завезли повилику, расширение ареала при антропогенном изменении ландшафта – в результате деятельности человека увеличилось количество оврагов, которые являются благоприятными местообитаниями для золотистой щурки).

Сужение ареала может быть связано с палеоэндемиками (исторически старые виды), изменение условий обитания (ледник), изменение форм рельефа, конкуренция видов, антропогенный фактор (вырубка джунглей приводит к сокращению ареала лемуров, распашка степей приводит к сокращению ареалов дрофы, стрепета, сайгака)

Может происходить также пульсация ареала, т.е. закономерное сужение и расширение ареала под влиянием условий среды. Например, влажный год приводит к расширению ареала амфибий, а сухой – к сужению.

Биогеографические правила:

1. Правило смены местообитаний (Бей-Биенко) – широко распространенные виды, мезофиллы в широтно-зональном градиенте среды предпочитают в северной части ареала более сухие и теплые части катен, а в южных – более влажные и прохладные.

2. Смены экспозиций склона в разных частях географического ареала (Правило Алехина) – виды, которые в средней части ареала встречаются на южных и северных склонах холмов, в северной части ареала – остаются только на южной стороне, а в южной части – только на северной.

3. Правило смены ярусов (Правило М.С. Гилярова) – виды многих семейств насекомых на севере семейного ареала могут встречаться только в надпочвенном ярусе, а на юге – опускаться в подстилочный или почвенный ярус.