Skip to main content
Global

9.4: أنماط التنوع البيولوجي

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    169138

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    لا يتم توزيع التنوع البيولوجي بالتساوي على هذا الكوكب. على سبيل المثال، احتوت بحيرة فيكتوريا في إفريقيا (الشكل\(\PageIndex{a}\)) على ما يقرب من 500 نوع من عائلة أسماك تسمى البلطي قبل إدخال سمك الفرخ النيلي الغازي في الثمانينيات والتسعينيات مما تسبب في انقراض جماعي. (لاحظ أن هذا الرقم لا يشمل أنواعًا من عائلات الأسماك الأخرى.) تحتوي بحيرة هورون، ثاني أكبر البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية، على حوالي 79 نوعًا من الأسماك، وكلها موجودة في العديد من البحيرات الأخرى في أمريكا الشمالية. ما الذي يفسر الفرق في التنوع بين بحيرة فيكتوريا وبحيرة هورون؟ بحيرة فيكتوريا هي بحيرة استوائية، في حين أن بحيرة هورون هي بحيرة معتدلة. يبلغ عمر بحيرة هورون في شكلها الحالي حوالي 7000 عام فقط، بينما يبلغ عمر بحيرة فيكتوريا في شكلها الحالي حوالي 15000 عام. هذان العاملان، خط العرض والعمر، هما فرضيتان من عدة فرضيات اقترحها الجغرافيون البيولوجيون لشرح أنماط التنوع البيولوجي على الأرض.

    تظهر صورة القمر الصناعي بحيرة زرقاء كبيرة محاطة بأرض خضراء.
    الشكل\(\PageIndex{a}\): كانت بحيرة فيكتوريا في إفريقيا، كما هو موضح في صورة القمر الصناعي هذه، موقعًا لواحدة من أكثر الاكتشافات التطورية غير العادية على كوكب الأرض، فضلاً عن كونها ضحية لفقدان التنوع البيولوجي المدمر. (المصدر: تعديل عمل ريشابه تاتيراجو، باستخدام برنامج ناسا وورلد ويند)

    الجغرافيا الحيوية هي دراسة توزيع الأنواع في العالم في الماضي والحاضر. يعد عمل علماء الجغرافيا الحيوية أمرًا بالغ الأهمية لفهم بيئتنا المادية، وكيف تؤثر البيئة على الأنواع، وكيف تؤثر التغييرات في البيئة على توزيع الأنواع. هناك ثلاثة مجالات فرعية رئيسية للجغرافيا الحيوية: الجغرافيا الحيوية البيئية، والجغرافيا الحيوية التاريخية (تسمى الجغرافيا الحيوية القديمة)، والجغرافيا الحيوية للحفظ. تدرس الجغرافيا الحيوية البيئية العوامل الحالية التي تؤثر على توزيع النباتات والحيوانات. تدرس الجغرافيا الحيوية التاريخية، كما يوحي الاسم، التوزيع السابق للأنواع. من ناحية أخرى، تركز الجغرافيا الحيوية للحفظ على حماية الأنواع واستعادتها بناءً على المعلومات البيئية التاريخية والحالية المعروفة.

    تتمتع المناطق الاستوائية بتنوع بيولوجي مرتفع

    أحد أقدم الأنماط التي تمت ملاحظتها في علم البيئة هو أن التنوع البيولوجي يزداد عادةً مع انخفاض خطوط العرض. بمعنى آخر، يحدث أكبر ثراء للأنواع بالقرب من خط الاستواء ويحدث أدنى ثراء بالقرب من القطبين (الشكل\(\PageIndex{b}\)).

    عدد أنواع البرمائيات في مناطق مختلفة على خريطة العالم. بشكل عام، يوجد المزيد من أنواع البرمائيات في المناخات الأكثر دفئًا ورطوبة.
    الشكل\(\PageIndex{b}\): توضح هذه الخريطة عدد الأنواع البرمائية في جميع أنحاء العالم وتظهر الاتجاه نحو التنوع البيولوجي العالي في خطوط العرض المنخفضة. لوحظ نمط مماثل لمعظم المجموعات التصنيفية. يوجد أكبر عدد من الأنواع، 61-144، في منطقة الأمازون بأمريكا الجنوبية وأجزاء من إفريقيا. يوجد ما بين 21 و 60 نوعًا في أجزاء أخرى من أمريكا الجنوبية وأفريقيا، وفي شرق الولايات المتحدة وجنوب شرق آسيا. تحتوي أجزاء أخرى من العالم على ما بين 1 و 20 نوعًا من البرمائيات، مع وجود أقل الأنواع في خطوط العرض الشمالية والجنوبية.

    لم يتضح بعد سبب زيادة التنوع البيولوجي بالقرب من خط الاستواء، لكن الفرضيات تشمل العمر الأكبر للنظم البيئية في المناطق الاستوائية مقابل المناطق المعتدلة، التي كانت خالية إلى حد كبير من الحياة أو فقيرة بشكل كبير خلال العصر الجليدي الأخير. يوفر العمر الأكبر مزيدًا من الوقت للأنواع، وهي العملية التطورية لإنشاء أنواع جديدة. تفسير آخر محتمل هو زيادة الطاقة التي تتلقاها المناطق الاستوائية من الشمس، لكن العلماء لم يتمكنوا من شرح كيف يمكن ترجمة مدخلات الطاقة الأكبر إلى المزيد من الأنواع. قد يؤدي تعقيد النظم البيئية الاستوائية إلى تعزيز الانتواع من خلال زيادة تعقيد الموائل، وبالتالي توفير المزيد من المنافذ البيئية (انظر فصل المجتمعات). أخيرًا، يُنظر إلى المناطق الاستوائية على أنها أكثر استقرارًا من المناطق المعتدلة، التي تتمتع بمناخ واضح وموسمية طوال اليوم. قد يؤدي استقرار النظم البيئية الاستوائية إلى تعزيز الانتواع. بغض النظر عن الآليات، فمن المؤكد أن التنوع البيولوجي هو الأكبر في المناطق الاستوائية. هناك أيضًا أعداد كبيرة من الأنواع المتوطنة.

    النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي

    في عام 1988، طور عالم البيئة البريطاني نورمان مايرز مفهوم الحفظ لتحديد المناطق الجغرافية الغنية بالأنواع والمعرضة لخطر كبير لفقدان الأنواع: النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي. تضمنت المعايير الأصلية للنقطة الساخنة وجود 1500 نوع أو أكثر من أنواع النباتات المتوطنة و 70 في المائة من المنطقة المضطربة بسبب النشاط البشري. توجد الأنواع المتوطنة في مكان واحد فقط. على سبيل المثال، توجد جميع أنواع السيشليد الموجودة في بحيرة فيكتوريا هناك فقط. ينتشر القيق الأزرق في أمريكا الشمالية، في حين يتوطن سمندل بارتون سبرينغز في فم أحد الينابيع في أوستن بولاية تكساس. الأنواع المتوطنة ذات التوزيعات المقيدة للغاية، مثل سمندل بارتون سبرينغز، معرضة بشكل خاص للانقراض. إذا انخفض عدد الأنواع المنتشرة في منطقة واحدة، فقد يتمكن الأفراد من منطقة أخرى من إعادة استعمار الموقع الأول، ولكن هذا غير ممكن للأنواع المتوطنة. الأنواع المتوطنة شائعة بشكل خاص في المناطق المعزولة، مثل قمم الجبال أو الجزر. من المحتمل بشكل خاص أن يكون التوطن في الجزر الكبيرة والبعيدة عن البر الرئيسي. يساعد تحديد النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي في جهود الحفظ، وهو نوع من فرز الحفظ. من خلال حماية النقاط الساخنة، تستطيع الحكومات حماية عدد أكبر من الأنواع. توجد الآن 34 نقطة ساخنة للتنوع البيولوجي (الشكل\(\PageIndex{c}\)) تحتوي على أعداد كبيرة من الأنواع المتوطنة، والتي تشمل نصف النباتات المتوطنة على الأرض.

    يشار إلى النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي على خريطة العالم. تحدث معظم النقاط الساخنة في المناطق الساحلية والجزر.
    الشكل\(\PageIndex{c}\): حددت منظمة الحفظ الدولية 34 نقطة ساخنة للتنوع البيولوجي، والتي تغطي 2.3 في المائة فقط من سطح الأرض ولكنها تستوطن 42 في المائة من أنواع الفقاريات الأرضية و 50 في المائة من نباتات العالم. يتم تظليل النقاط الساخنة باللون الأحمر أو الأرجواني أو الأصفر أو البرتقالي. ومن الأمثلة على ذلك مقاطعة كاليفورنيا للزهور، والأنديز الاستوائية، والبحر الأبيض المتوسط الأساسي، ومقاطعة كيب فلوريستيك، وبولينيزيا - ميكرونيزيا.

    النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي في جنوب إفريقيا

    تم العثور على تنوع الأنواع الغنية في جنوب إفريقيا. تبلغ مساحة جنوب إفريقيا حوالي 148000 كيلومتر مربع (حوالي 57000 ميل مربع)، وهو ما يمثل حوالي 1٪ من إجمالي سطح الأرض، وتحتوي جنوب إفريقيا على 10٪ من إجمالي أنواع الطيور والأسماك والنباتات المعروفة في العالم، و 6٪ من أنواع الثدييات والزواحف في العالم.

    هذه الثروة الطبيعية مهددة بالتوسع في عدد السكان والطلب المتزايد الذي يفرضه ذلك على البيئة. تعد كارو (الشكل\(\PageIndex{d}\)) وكيب من النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي في جنوب إفريقيا. تتمتع جنوب إفريقيا بمجموعة واسعة من الظروف المناخية والعديد من الاختلافات في المناظر الطبيعية، مما يخلق مجموعة متنوعة من المنافذ البيئية، والتي يمكن أن تعزز تنوع الأنواع. تؤدي هذه المناظر الطبيعية المختلفة إلى ظهور المناطق الأحيائية التي تسمح لمجموعة متنوعة من الحياة بالبقاء.

    خريطة لجنوب إفريقيا، يمتد فندق Karoo على جزء كبير من المنطقة الجنوبية والوسطى من البلاد.
    الشكل\(\PageIndex{d}\): خريطة لجنوب إفريقيا، توضح كارو، وهي منطقة جافة ذات صيف حار وشتاء بارد. الصورة بواسطة (WT تمت مشاركتها) JR A في wts wikivoyage (CC-BY-SA).

    يوجد أكثر من 20300 نوع من النباتات المزهرة في جنوب إفريقيا (الشكل\(\PageIndex{e}\)). تعد ويسترن كيب واحدة من أهم ستة مجالات لنمو النبات في العالم. تم العثور على معظم 2000 نوع من النباتات المهددة بالانقراض في الفينبوس في جنوب غرب كيب (الشكل\(\PageIndex{f}\)).

    الشجيرات النضرة ذات الأوراق المدببة والزهور الأرجوانية والنباتات الأخرى التي تنمو في التربة العارية
    الشكل\(\PageIndex{e}\): الغطاء النباتي لنهر كارو بالقرب من ويلومور، كيب الشرقية، جنوب إفريقيا. الصورة من قبل وينفريد بروينكين (CC-BY-SA).
    صورة مقرّبة لزهرة حمراء محاطة بأوراق بيضاوية تطل على نباتات متنوعة
    الشكل\(\PageIndex{f}\): الغطاء النباتي للفينبوس في ويسترن كيب، جنوب إفريقيا. الصورة من قبل يواكيم هوبر (CC-BY-SA).

    تعد جنوب إفريقيا موطنًا لـ 243 نوعًا من الثدييات. من بين الأنواع السبعة عشر المهددة بالانقراض في جنوب إفريقيا وحيد القرن الأسود والبانغولين والشامة الذهبية العملاقة. انقرضت الظباء الزرقاء والكواغا (الشكل\(\PageIndex{g}\)). من بين أكثر من 800 نوع من الطيور، هناك 26 نوعًا مهدد بالانقراض، بما في ذلك البطريق ونسر كيب ونسر الدفاع عن النفس (الشكل\(\PageIndex{h}\)) وببغاء كيب. في المجموع، يوجد 370 من الزواحف والبرمائيات في المنطقة، منها 21 مهددة بالانقراض. ستة من هؤلاء مهددة بالانقراض. من بين 220 سمكة من أسماك المياه العذبة في جنوب إفريقيا، هناك 21 سمكة مهددة بالانقراض. هناك أكثر من 2000 نوع من الأسماك البحرية. في حين أن العديد من أنواع الحشرات لا تزال مجهولة الهوية، فمن المعروف أن هناك 80000 حشرة.

    صورة بالأبيض والأسود للكواغا، التي تحتوي على خطوط مثل الحمار الوحشي، لكن الخطوط تتلاشى بالقرب من نادرة الحيوان
    الشكل\(\PageIndex{g}\): الكواغا (Equus quagga quagga)، المنقرض الآن، هو من الناحية الفنية نوع فرعي من حمار وحشي السهول. الصورة من ستانفورد وودز (المجال العام).
    يقف النسر القتالي على شجرة عارية. له رأس وأجنحة سوداء ومنقار معقوف وصدر أبيض مع بقع.
    الشكل\(\PageIndex{h}\): النسر القتالي (Polemaetus bellicosus) هو أحد أنواع الطيور المهددة بالانقراض الموجودة في جنوب إفريقيا. الصورة من تشارلز جيه شارب (CC-BY-SA).

    تم تعديله بواسطة ميليسا ها من قسم التنوع البيولوجي والمناطق الحيوية من الصف العاشر لعلوم الحياة بواسطة Siyavula (CC-BY)

    عدم التجانس المكاني والزماني يعزز التنوع البيولوجي

    يشير عدم التجانس البيئي إلى عدم التوحيد في المنطقة. وتتكون المناطق غير المتجانسة من الناحية المكانية من مناطق أصغر ذات تباين في الغطاء النباتي، وتوافر المياه والمغذيات، والتربة والصخور، أو غيرها من السمات. في المناطق غير المتجانسة مؤقتًا، تتقلب الظروف بمرور الوقت. يعزز عدم التجانس ثراء الأنواع من خلال زيادة عدد المنافذ البيئية، وبالتالي فإن المناطق غير المتجانسة هي أولويات فيما يتعلق بالحفاظ على التنوع البيولوجي. بعض المناطق أكثر تباينًا من غيرها. على سبيل المثال، تتكون الأراضي الرطبة من العديد من الموائل الصغيرة التي تختلف في نوع التربة وتوافر المياه، وتتغير مستويات المياه على مدار الفصول. أما المناطق الأخرى، مثل الأراضي العشبية المعتدلة في وسط غرب الولايات المتحدة، فهي متجانسة نسبياً (موحدة). مثلما يمكن تقييم التنوع البيولوجي على مجموعة متنوعة من المقاييس، يمكن قياس عدم التجانس على نطاقات كبيرة (مثل داخل منطقة حيوية بأكملها) أو على نطاقات صغيرة (مثل داخل مرج واحد).

    الإسناد

    تم تعديله بواسطة Melissa Ha من المصادر التالية: