Би. КОНТРОЛЬНАЯ БИОГЕОГРАФИЯ. Контрольная работа по дисциплине биогеография Выдрина Лидия Ринатовна

• Название: Контрольная работа по дисциплине биогеография Выдрина Лидия Ринатовна
• Дата: 08.09.2021
• Размер: 69.82 Kb.
• Имя файла: КОНТРОЛЬНАЯ БИОГЕОГРАФИЯ.docx
• Тип: Контрольная работа; #230570
• страница: 2 из 3

3. Биогеография островов. Мадагаскар.

Начало островной биогеографии было положено замечательным английским натуралистом А.Уоллесом. Работая на островах Малайского архипелага, А.Уоллес поставил перед собой задачу найти границу между Индо-Малайской и Австралийской фаунами и в 1856 г. обнаружил ее между островами Бали и Ломбок; в 1863 г., анализируя фауны птиц на островах, он положил на карту линию разграничения между этими фаунами, получившую название "линия Уоллеса". Правда, в дальнейшем, изучая распределение в том же регионе моллюсков и млекопитающих, М. Вебер провел другую границу (так называемую "линию Вебера"), причем оказалось, что фауна между этими двумя линиями является смешанной.

Заслуга А.Уоллеса заключается, однако, не только в проведении разграничительной линии между двумя зоогеографическими областями, но и в объяснении причины ее образования: к западу от "линии Уоллеса" все острова расположены на мелководье континентального шельфа и в историческом прошлом они неоднократно соединялись с материком Азии сухопутными связями. Именно А. Уоллесу биогеография обязана идеей рассматривать не только острова, но и озера, вершины гор, другие изолированные биоты в качестве "островных" экосистем среди окружающих ландшафтов, что было четко высказано им в книге "Островная жизнь" (1880г.).

В настоящее время изучение и анализ островных биот - активно развивающийся раздел биогеографии. Такие биоты характеризуются обилием неизвестных на материках видов, своеобразием флоры и фауны и более простой структурой экосистем. Они удобны для анализа динамики экосистем и часто являются объектами математического моделирования.

Острова Мирового океана различаются по происхождению (океанические и материковые), по размерам и высоте над уровнем моря. Океанические острова никогда не соединялись с сушей, они поднялись со дна океана. К их числу относятся острова коралловые, вулканические и острова складчатых дуг. Материковые острова представляют собой части континентов, отделившиеся от них в ту или иную геологическую эпоху вместе со всей совокупностью живых организмов, которая была свойственна этим участкам континента. В дальнейшем часть первоначального населения вымерла, а на смену ему пришли виды, преодолевшие океан.

Дж. Грессит и С. Иошимото (1963г.) характеризуют способности к распространению животных, относящихся к разным систематическим группам. Они указывают, что из рептилий, например, очень широко распространены сцинки и гекконы, другие же группы ящериц, как и змеи, а также пресноводные рыбы на многих океанических островах отсутствуют. Видимо, представители этих двух групп ящериц хорошо приспособлены к путешествиям на плавающих стволах деревьев или на их скоплениях - "плотах". Из других систематических групп соленую воду очень плохо переносят амфибии. Поэтому возможности их перемещения через океан крайне ограничены.

Среди беспозвоночных животных, обитающих на океанических островах, доминируют насекомые, второе по численности место занимают наземные моллюски. Насекомые распространяются всеми названными способами. Виды, распространяемые человеком, заметно отличаются от других, так как на островах они обычно являются синантропными, т.е. используют запасы пищи человека, его одежду (кожееды, моли и др.) и жилища, связаны с домашними животными и сельскохозяйственными растениями. Многие из них имеют космополитические ареалы. Перенос насекомых птицами редок. Соленая вода крайне неблагоприятно действует на них, поэтому виды, преодолевающие океанические пространства вплавь, также немногочисленны.

Взрослые растения редко остаются живыми при переносе через океан, хотя плоды некоторых растений могут долго находиться в морской воде, не теряя всхожести, и таким образом расселяться на острова (например, кокосовая пальма, баринтония). Обычно же легкие семена и споры переносятся ветром. Несомненно, важную роль в распространении растений играет человек, разносящий по всему миру, в том числе и по островам, сорняки.

Если два острова различной величины недавно отделились от одного и того же континента, то на большем по размерам острове материковая биота в состоянии сохраниться почти полностью, а на меньшем - возможность существования целых таксономических групп, например представителей всего класса млекопитающих, может быть полностью или частично исключена. Ограничивающее влияние размеров острова усиливается по мере уменьшения его территории.

Ф.Дарлингтон (1957г.) для Антильских островов установил еледующее соотношение между размерами острова и числом видов амфибий и рептилий: при уменьшении размеров острова в 10 раз число видов этих групп уменьшается вдвое.

Чем ближе остров находится к источнику миграции, тем выше степень насыщения его мигрантами. Этой закономерности подчиняются биоты материковых и океанических островов. Хотя расселение каждой особи носит случайный характер, однако при длительном развитии миграционных процессов они подчиняются закону больших чисел, т.е. статистической вероятности. Ф.Дарлингтон указывал, что если успешно пересекала пространство шириной в 100 миль одна особь из 1000, то при преодолении следующих 100 миль успешно выполнит эту задачу опять одна особь из 1000, миновавших первые 100 миль. Иными словами, достигнет острова, находящегося в 200 милях от источника миграции, уже только одна особь из миллиона, а острова, лежащего в 300 милях от континента, - лишь одна особь из миллиарда.

Большое влияние на миграцию оказывает и положение острова по отношению к направлению ветров, которые его пересекают, так называемый ловчий угол для насекомых и семян растений: если остров, вытянутый в длину, расположен перпендикулярно потоку мигрантов, то будет больше шансов, что какой-либо вид его достигнет; если же остров расположен вдоль основного направления движения, то шансов, что организмы, переносимые ветром или морскими течениями, попадут на него, будет значительно меньше.

О постепенном вымирании видов на островах свидетельствует тот факт, что небольшие по площади острова континентального происхождения имеют почти чисто океаническую фауну в отличие от крупных островов. Как показали наблюдения Дж. Дайамонда на островах, лежащих у южного побережья Калифорнии, ни на одном из них не было того количества видов, которое могло бы на нем существовать, если бы этот остров являлся частью материка. Через 50 лет после первых наблюдений на этих островах число видов составляло в среднем почти половину возможного.

Распространение - лишь первый этап закрепления вида на острове. Он должен пройти полный цикл развития (эцезис) - от появления в данном месте до принесения жизнеспособного потомства. Более толерантные (выносливые) и эвривалентные (обладающие широкими экологическими возможностями) виды легче проходят стадию эцезиса, чем менее толерантные и стенобионтные.

Эцезис осуществляется при наличии благоприятных для жизни организма условий: света, тепла, влаги и особенно пищи. Он остается незавершенным чаще всего в результате недоступности необходимых ресурсов. Так, многие насекомые не могут обосноваться на островах из-за отсутствия кормовых растений для их личинок или взрослых особей или в тех случаях, когда нет открытых пресных водоемов, необходимых для прохождения первых стадий развития. Многие птицы не могут выводить птенцов ввиду отсутствия на острове подходящих для гнездования мест.

Среди растений наибольшими возможностями для успешного развития и размножения обладают обитатели побережий, семена которых, попадая на остров, встречают там среду, близкую к исходной. Наоборот, обитатели высокогорий имеют небольшие возможности для переноса своих семян через океан (горы часто расположены далеко от берега) и очень мало шансов для прохождения растениями эцезиса на новой родине, где высоких гор может и не быть.

Скорость заселения островов невысока. Правда, данные о скорости этого процесса сильно расходятся. Исходя из числа видов цветковых и сосудистых споровых растений во флоре Гавайских островов и геологического возраста этого архипелага Ф. Фос-берг пришел к заключению, что успешное освоение территории растениями осуществлялось здесь в среднем один раз в 20 - 30 тыс. лет, т.е. не чаще, чем 30 - 35 заселений за 1 млн лет. Однако эта скорость не может быть принята для всех островов. Так, низменные атоллы имеют чаще всего возраст 4 - 6 тыс. лет. Если принять скорость заселения, вычисленную Ф.Фосбергом для Гавайских островов, возраст низменных атоллов меньше срока заселения их одним видом. На самом же деле во флоре каждого из таких атоллов насчитывается до нескольких десятков видов, из которых далеко не все были занесены человеком. На поднятый атолл Науру, возраст которого, по определениям геологов, равен примерно 100 тыс. лет, всего 4 - 5 видов растений могли бы проникнуть при скорости, вычисленной Ф.Фосбергом, в то время как флора атолла включает почти 100 видов. Кроме того, следует иметь в виду, что данные о флоре, несомненно, занижены, так как некоторые растения, проникшие на остров, могли впоследствии вымереть. Таким образом, для многих островов скорость их колонизации значительно выше вычисленной Ф. Фосбергом: для низменных атоллов она составляет одно заселение в 200 - 300 лет, для поднятого атолла Науру - примерно одно в 1000 лет.

Большая часть биогеографов полагает, что проникновение видов с континента на те или иные острова могло быть облегчено существованием "каменных кладок", т.е. промежуточных островов и островков, которые на протяжении геологической истории то появлялись из вод океана, то вновь скрывались в них. Чаще всего такими временными пристанищами были острова вулканического происхождения.

Чем остров меньше, тем, как правило, однообразнее на нем жизненные условия. Обеими этими причинами объясняется прямая зависимость, которая наблюдается между размерами острова и числом видов, входящих в состав его биоты. Иллюстрировать это можно на примере гнездящихся птиц. Численность обитающих на острове видов зависит и от других причин, в первую очередь от возраста острова и степени его изоляции - удаленности от материка.

Необходимым условием видообразования на островах является изоляция. Если непрерывно осуществляется все новый и новый занос особей одного и того же вида на остров, то в результате скрещивания ранее обитавших здесь особей с особями, недавно появившимися, наблюдается некоторая стабилизация особенностей вида, и процесс видообразования резко замедляется. Процесс видообразования связан также с природными особенностями островов. На высоких островах, где на небольшом пространстве наблюдается значительное разнообразие экологических условий, возможности возникновения новых подвидов и видов выше, чем на низких островах при однообразии их природных особенностей.

Отсутствие на островах в составе их биот ряда жизненных форм и систематических групп привели к тому, что некоторые виды, попадая на такие острова, проходят так называемую адаптивную радиацию: потомки одного вида, попавшего на остров или архипелаг, сильно изменяются. Так, предок птиц-цветочниц Drepanididae, американский вьюрок, проникнув на Гавайские острова, не встретил здесь конкурентов и дал начало зябликообразным, медососообразным, пищухообразным, дятлообразным и дубоносообразным формам. Возникло несколько родов и множество видов цветочниц, которые заняли разнообразные экологические ниши, что сделало невозможным повторение подобной адаптивной радиации в более поздние времена. Аналогичные примеры адаптивной радиации представляют пальмы на острове Куба, некоторые насекомые и моллюски на Гавайских островах.

Примером такой же адаптивной радиации, но не зашедшей столь далеко, служит дерево похутукава (Metrosideros kermadecensis) на острове Рауль (архипелаг Кермадек). В зависимости от условий местообитания оно образует формы, еще не достигшие уровня

видовых различий. Так, это приземистый, прижатый к земле кустарник в нижних частях склонов, подвергающихся действию океанического прибоя; невысокий прямостоячий кустарник на вулканической пемзе на днище кальдеры вулкана; прямоствольное дерево в густых насаждениях, гигантское дерево с распростертыми горизонтальными ветвями в разреженных насаждениях, наконец, эпифит и дерево-душитель при поселении на стволах деревьев.

В других случаях в результате видообразования на островах возникают монотипные роды и даже семейства. Таковы дерево дегенерия из семейства дегенериевых Degeneriaceae на острове Фиджи, птица кагу на островах Новой Каледонии.

Яркая особенность островных биот - большое число эндемиков, часто высокого таксономического ранга. Количество эндемиков и уровень эндемизма зависят от величины островов, их расстояния от континента, разнообразия экологических условий и длительности изоляции.

На островах нередко наблюдаются отклонения от обычного облика представителей тех или иных групп: гигантизм или, наоборот, карликовые размеры. Причины этого неясны. Нередко для островов характерны нелетающие птицы и насекомые. Для птиц главную роль в возникновении нелетающих видов играет отсутствие на островах млекопитающих, которые могли бы их истребить; для насекомых - снос ветром и ураганами летающих видов в океан. Чтобы уцелеть, насекомые должны или обладать быстрым полетом, или, наоборот, потерять способность к полету, или затаиваться при ветре в укромных уголках. На многих, даже незначительных по площади, островах имеется немало видов, характеризующихся порхающим, медленным полетом, - златоглазок, комаров, клопов, мелких дневных бабочек, молей. Их обилию способствуют особенности образа жизни, связанного с умением укрываться от порывов ветра. Следовательно, естественный отбор должен был способствовать выживанию нелетающих особей и привести в конце концов к образованию форм, утративших даже органы полета.

Наконец, острова способствуют сохранению примитивных (архаичных) форм. Примерами могут служить новозеландская гаттерия, крайне примитивный род насекомоядных - щелезуб с Антильских островов, мадагаскарская хорьковая кошка, или фосса. Объясняется это тем, что в небольших изолированных экосистемах сложившаяся структура сообществ защищена внешними географическими преградами от вторжения новых, более активных групп, победивших в борьбе за существование, которые на материках, успешно расселяясь, вторгаются в уже образованные ранее экосистемы. Отмечено, что изоляция на островах способствует расхождению форм, т.е. географическому видообразованию, но в то же время эволюционный процесс здесь протекает медленнее, чем на материке.

Островная биота вообще, кроме эндемизма, отличается бедностью. Объясняется это вымиранием и трудностью проникновения на острова переселенцев. Численность видов подвержена по годам более или менее значительным колебаниям. Но на больших территориях эти подъемы и падения численности могут происходить лишь на какой-то части ареала вида, в то время как в одном месте численность вида падает, в другом она поднимается. Таким образом, если даже все особи известного вида в одной части ареала вымрут, то она сравнительно быстро заселится из смежных частей. На островах же вид легко может исчезнуть полностью. Ясно, что чем меньше территория острова, тем меньше шансов для вида выжить.

Изолированность биот отдельных островов - причина их легкого нарушения при изменении человеком природных условий. Вырубка лесов и замена их плантациями как древесных, так и травянистых растений оказываются на островах часто необратимыми, тем более замена лесов полями. Поэтому, приводя примеры вымирания видов под воздействием человека, следует в первую очередь упомянуть обитателей островов: стеллерову (морскую) корову, жившую у побережий Командорских островов, бескрылого чистика (о. Ньюфаундленд), моа (Новая Зеландия) и др.

Однако наиболее катастрофическим для фауны и флоры многих островов оказывается завоз человеком (сознательный или бессознательный) новых видов на эти острова. Например, козы на многих островах истребили немало видов растений. Флора о. Св. Елены потеряла из-за коз значительное число видов ранее свойственных ей деревьев; то же отмечено на о-вах Кермадек и др. В настоящее время на многие острова направлены отряды охотников, цель которых резко уменьшить численность этих животных.

Растительноядное сумчатое опоссум, завезенное из Австралии в Новую Зеландию, уничтожило леса во многих районах этой страны. Значительный вред фауне островов наносят попавшие туда крысы. Они истребляют яйца и птенцов птиц, гнездящихся на земле. Так, на о. Рауль (архипелаг Кермадек) они полностью истребили кермадекского буревестника, ныне сохранившегося лишь на нескольких небольших по размеру островках, куда крысы не проникли. Для борьбы с крысами, причинявшими значительный ущерб сельскому хозяйству, в частности разведению сахарного тростника и риса, на Кубу и Фиджи был завезен мангуст. Однако, не ограничившись поеданием крыс, этот зверек резко сократил численность птиц, гнездящихся на земле, на Кубе почти уничтожил эндемичный вид щелезуба, а на Фиджи свел к минимуму численность фиджийской игуаны.

Огромные опустошения в составе животного населения островов производят свиньи. На Новой Зеландии они истребили представителя монотипичного эндемичного отряда - гаттерию, сохранившуюся лишь на мелких островах, лежащих у побережья Новой Зеландии; почти истребили нелетающих птиц - киви и совиного попугайчика и т.д. Вселение на Новую Зеландию европейского благородного оленя привело к гибели лесов на значительной площади. Оказалось, что истребить этого зверя, завезенного человеком, очень непросто. Не помогли и премии, назначенные за каждое убитое животное. В настоящее время на Новой Зеландии перешли к созданию оленеводческих ферм при жестокой борьбе с оленем, вольно обитающим на острове.

Из вышесказанного следует, что любое вселение на остров видов, ранее здесь не существовавших, должно быть тщательно продумано. Необходимо всегда помнить о ранимости природы островов и трудности, а то и полной невозможности ликвидации последствий подобных акций.

Мадагаскарская область.

К Мадагаскарской зоогеографической области помимо одноименного острова относятся Сейшельские, Амирантские, Коморские и Маскаренские острова.

Центральные части острова Мадагаскар представляют собой возвышенные безлесное плоскогорья (1000–1500 м над у. м.), окруженное низменностями, на которых на восточной части острова сохранились тропические леса. Южная часть острова пустынна.

До конца мелового периода сохранялась сухопутная связь между современным Мадагаскаром, который тогда был частью Африканского континента и Индией. Отделение Мадагаскара от континента произошло в эоцене. Таким образом изоляция Мадагаскарской области длится достаточно давно, что привело к формированию здесь типичной островной фауны, с большими дефектами в ее составе (что хорошо заметно при сравнении ее с материковой эфиопской фауной) и со значительным числом эндемиков.

Фауна беспозвоночных животных Мадагаскара носит эфиопский характер, хотя среди беспозвоночных встречается ряд эндемичных родов скорпионов и бабочек-парусников. На Мадагаскаре встречаются громадные тенетные пауки из рода Нефилы, и очень крупная ярко-желтая бабочка-павлиноглазка аргема (ее длина достигает 26 см), кроме того на Мадагаскаре обитает уникальная бабочка, самцы которой способны стрекотать.

Фауна пресноводных рыб бедна – менее 20 видов, в основном африканского происхождения, причем в этой области полностью отсутствуют строго пресноводные представители семейства Карповые, богато представленные в Эфиопской области.

Фауна земноводных включает около 150 видов, среди которых имеются три эндемичных подсемейства из семейства Узкороты. К узкоротам принадлежит и томатный узкорот (лягушка-помидор) окрашенный в оранжево-красный цвет.

Фауна рептилий Мадагаскара весьма своеобразна. На острове встречается около 260 видов, среди которых 1 вид крокодилов, 13 видов сухопутных черепах и около 240 видов чешуйчатых (из них 180 видов ящериц и 60 видов змей).

Пресмыкающиеся острова в основном родственны африканским видам.

В Мадагаскарской области встречается гигантская черепаха достигающая в длину 123 см. Раньше она была широко распространена на большинстве островов описываемого региона, но к настоящему времени сохранилась лишь на острове Альдабра. Кроме того из сухопутных черепах следует отметить мелкую (длина тела 10 см) паучью черепаху, а также лучистую и плоскую черепах.

В области встречается шесть эндемичных видов игуан. Следует подчеркнуть, что основная часть видов семейства (около 700) видов обитает в Неотропиках.

На территории Мадагаскара обитают свыше 50 видов хамелеонов. На острове обитает и самый крупный представитель этого семейства длиной 68 см (хамелеон Осталети), и самый мелкий длиной 34 мм (брукезия).

Кроме того в этой зоогеографической области из ящериц встречаются гекконы, геррозавры и сцинки. Из змей обитают представители трех семейств: слепозмейки, ложноногие и ужовые.

Из ложноногих на Мадагаскаре обитают два вида удавов близких к южноамериканским удавам. Длина тела мадагаскарского древесного удава составляет достигает 2,5 м. У этих змей существует два типа окраски – оливково-зеленая и палево-коричневая с коричневыми пятнами обрамленными желтой каймой. Мадагоскарские удавы питаются птицами и мелкими млекопитающими. В этой области нет ни одного представителя ядовитых змей.

Встречается один вид крокодилов – это нильский крокодил. К настоящему времени численность этого вида из-за истребления его человеком очень низкая.

Половина видов птиц, а это 160 видов, являются эндемиками. Среди эндемичных таксонов следует отметить вымерший отряд Эпиорнисообразные (9 видов). Самый крупный эпиорнис достигал трехметровой высоты и имел массу около 400 кг. Длина яиц этого вида эпиорниса достигала 34 см, а их объем составлял 12 литров. Кости эпиорнисов находили вместе с кремнями для старинных ружей, что может свидетельствовать о том, что этих птиц застали еще колонизировавшие Мадагаскар арабы.

Эндемичное семейство Пастушковые куропатки (или Мадагаскарские пастушки) включает в себя три вида. Длина тела пастушковых куропаток – до 30 см. У птиц длинный хвост, короткие и широкие крылья, удлиненные ноги. Пастушковые куропатки летают плохо и ведут наземный образ жизни, хотя гнезда устраивают на деревьях. Во внегнездовое время держатся стайками до 20 особей. В эндемичном семействе Филепиттовые 2 вида небольших птиц с широкими округлыми крыльями и коротким хвостом. Они населяют горные леса Мадагаскара, в семействе Красноклювые поползни всего один вид – коралловоклювый поползень. Эта птица серовато-голубой окраски, с красным клювом и длиной тела 11 см, является единственной птицей Мадагаскара, лазающей по стволам деревьев. Питается она насекомыми.

Среди рукокрылых имеется эндемичное семейство (включающее в себя единственный вид) Мадагаскарские присосконоги. Длина тела этой летучей мыши 6 см, на основании больших пальцев крыльев и голеностопных суставов развиты присасывательные диски, при помощи которых зверек во время дневки прикрепляется к нижней стороне крупных кожистых листьев.

Среди насекомоядных имеется эндемичное семейство Тенрековые (иногда их выделяют в отдельных отряд Тенрекообразные), включающее около 30 видов. Долгое время эволюция тенрековых происходила на изолированных островах, где не было других мелких насекомоядных млекопитающих. Поэтому они заняли свободные экологические ниши и образовали ряд жизненных форм, приобретя определенное сходство с мелкими млекопитающими из других групп. Обыкновенный тенрек по ряду признаков напоминает опоссумов, у малого и большого тенреков – выработался иглистый покров как у ежей, длиннохвостые тенреки сходны с землеройками, рисовые тенреки – с кротами, болотные тенреки – с ондатрой. Эти животные активны в сумерках и ночью, питаются они различными беспозвоночными, и мягкими плодами растений. У некоторых видов тенреков самка рожает до 32 детенышей.

На Мадагаскаре особенно поражает обилие и своеобразие низших приматов – семейств Лемуровые (около 12 видов), Индриевые (4 вида) и Руконожковые (1 вид). Длина тела современных представителей семейства Лемуровые – 30–45 см, масса тела 2–4 кг. Около тысячи лет назад на Мадагаскаре встречались представители этого семейства размером с быка и массой до 200 кг. Тело у современных представителей семейства вытянутое, стройное, задние конечности немного длиннее передних большой палец противопоставлен остальным. Хвост обычно длиннее тела. Типичный представитель семейства – лемур-катта или кошачий, лемур с серой окраской тела и с длинным, превышающий по длине тело хвост, в окраске которого чередуются кольца черного и белого цвета. Ведет полуназемный дневной образ жизни. Держится стаями до 30 особей. Питается листьями, цветками, плодами.

Самый крупный представитель семейства Индриевые – короткохвостый индри имеет длину тела до 90 см, массу тела до 10 кг. Окраска головы спины и лап у него черная, остальное тело белое. Это древесное животное, лишь иногда спускающееся на землю, где передвигается на задних лапах большими прыжками, ведет дневной образ жизни, питается листьями цветками и плодами.

Среди хищников в Мадагаскарской области обитают только представители семейства Вивверровые. Для этой зоогеографической области эндемичными являются подсемейства Мадагарскарские мунго и Фоссы. Фосса – самый крупный хищник острова. Длина тела этого животного достигает 76 см, хвоста – 65 см. Шерсть фоссы короткая, гладкая, красновато-коричневая. Ведет ночной образ жизни, питается птицами и млекопитающими, прекрасно передвигается как по земле так и по деревьям.

Из копытных лишь 1 вид населяет Мадагаскар – это кистеухая свинья. Высказываются предположения, что она была завезена человеком из Африки.