Refugium (Populationsbiologie) - Refugium (population biology)

Europäische letzte Eiszeit Maximum Refugia , 20 kya .

In der Biologie ist ein Refugium (Plural: Refugia ) ein Ort, der eine isolierte oder relikte Population einer wieder weit verbreiteten Art unterstützt. Diese Isolation ( Allopatrie ) kann auf klimatische Veränderungen, Geographie oder menschliche Aktivitäten wie Entwaldung und Überjagung zurückzuführen sein.

Berggorilla

Gegenwärtige Beispiele für Zufluchtsarten sind der Berggorilla , der von bestimmten Bergen in Zentralafrika isoliert ist, und der australische Seelöwe , der von bestimmten Brutstränden entlang der Südwestküste Australiens isoliert ist, da der Mensch so viele seiner Bestände als Wild nimmt. Diese daraus resultierende Isolation kann in vielen Fällen nur als vorübergehender Zustand angesehen werden; einige Refugien können jedoch schon seit langem bestehen und haben daher viele endemische Arten , die anderswo nicht gefunden werden und als Reliktpopulationen überleben. Der Indo-Pacific Warm Pool wurde als langjähriges Refugium vorgeschlagen, basierend auf der Entdeckung des "lebenden Fossils" eines marinen Dinoflagellaten namens Dapsilidinium pastielsii , der derzeit nur im Indo-Pacific Warm Pool gefunden wird.

In Anthropologie , refugia oft bezieht sich speziell auf Last Glacial Maximum Refugien , wo einige Vorfahren der menschlichen Bevölkerung gezwungen wurden , zurück kann glazialen Refugien (auf dem Gesicht der kontinentalen ähnlich kleinen isolierten Taschen Eisschilde während der) letzten Eiszeit . Von Westen nach Osten gehend, umfassen die vorgeschlagenen Beispiele die französisch-kantabrische Region (im Norden der Iberien ), die italienische und die Balkanhalbinsel , die ukrainische LGM-Hütte und die Bering-Landbrücke . Archäologische und genetische Daten deuten darauf hin, dass die Ursprungspopulationen paläolithischer Menschen die glazialen Maxima (einschließlich des letzten Glazial-Maximums ) in dünn bewaldeten Gebieten überlebten und sich über Gebiete mit hoher Primärproduktivität verteilten, während sie dichte Waldbedeckung vermieden .

In jüngerer Zeit wurde Refugia verwendet, um sich auf Gebiete zu beziehen, die angesichts des modernen Klimawandels eine relative Klimastabilität bieten könnten .

Spezies

Als Beispiel für eine lokale Refugienstudie schlug Jürgen Haffer zunächst das Konzept der Refugien vor, um die biologische Vielfalt der Vogelpopulationen im Amazonasgebiet zu erklären . Haffer schlug vor, dass die Klimaänderung im späten Pleistozän zu reduzierten Reservoirs bewohnbarer Wälder führte, in denen die Populationen allopatrisch werden. Im Laufe der Zeit führte dies zur Artbildung : Populationen derselben Art, die sich in verschiedenen Refugien befanden, entwickelten sich unterschiedlich und schufen parapatrische Schwesterarten . Als das Pleistozän endete, wichen die trockenen Bedingungen der heutigen feuchten Regenwaldumgebung und verbanden die Refugien wieder.

Wissenschaftler haben die Idee dieser Art der Artbildung seitdem erweitert und verwendet, um Populationsmuster in anderen Teilen der Welt wie Afrika , Eurasien und Nordamerika zu erklären . Theoretisch können aktuelle biogeographische Muster verwendet werden Vergangenheit Refugien zu folgern: Wenn mehrere nicht verwandte Arten gleichzeitig folgen Bereich Mustern kann die Fläche ein refugium gewesen. Darüber hinaus wird die aktuelle Verbreitung von Arten mit engen ökologischen Anforderungen tendenziell mit der räumlichen Lage von Gletscherrefugien in Verbindung gebracht.

Einfache Umgebungsbeispiele für Temperatur

Zwei Pisten mit unterschiedlicher Sonneneinstrahlung, nur eine ist schneebedeckt

Man kann Refugien mit Kerntemperaturen und Sonneneinstrahlung einfach erklären. Auf der Nordhalbkugel gelten nach Norden ausgerichtete Standorte auf Hügeln oder Bergen und Orte in höheren Lagen als kalte Standorte . Die Rückseite sind sonnen- oder hitzeexponierte, tiefer gelegene, nach Süden ausgerichtete Standorte: heiße Standorte . (Auf der Südhalbkugel gelten die entgegengesetzten Richtungen .) Jeder Standort wird zu einem Refugium, einer als "kälteüberlebendes Refugium" und der andere als "heißüberlebendes Refugium". Schluchten mit tief versteckten Bereichen (das Gegenteil von Hügeln, Bergen, Tafelbergen usw. oder anderen exponierten Bereichen) führen zu diesen separaten Arten von Refugien.

Ein Konzept, auf das nicht oft Bezug genommen wird, ist das der "Gewinnspielkolonisation": Wenn ein dramatisches ökologisches Ereignis eintritt, beispielsweise ein Meteoriteneinschlag, und globale, mehrjährige Auswirkungen auftreten. Die aus dem Gewinnspiel gewonnene Art lebt zufällig bereits an einem glücklichen Ort, und ihre Umgebung wird noch vorteilhafter, im Gegensatz zu der "verlierenden" Art, die sich sofort nicht fortpflanzt.

Klimarefugien

In der systematischen Naturschutzplanung wird der Begriff Refugium verwendet, um Gebiete zu definieren, die in der Schutzgebietsentwicklung zum Schutz von Arten vor dem Klimawandel genutzt werden könnten . Der Begriff wurde alternativ verwendet, um sich auf Gebiete mit stabilen Lebensräumen oder stabilem Klima zu beziehen. Genauer gesagt wird der Begriff In-situ- Refugium verwendet, um sich auf Gebiete zu beziehen, die es in einem Gebiet vorkommenden Arten ermöglichen, dort zu bleiben, auch wenn sich die Bedingungen ändern, während sich Ex-situ- Refugium auf ein Gebiet bezieht, in das sich die Artenverteilung als Reaktion auf das Klima verschieben kann Veränderung. Gebiete, die In-situ- Refugien bieten, werden auch als resiliente Gebiete bezeichnet, in denen Arten auch bei Klimaänderungen weiterhin das haben, was sie zum Überleben brauchen.

Eine Studie ergab mit verkleinerten Klimamodellen, dass für Gebiete in Küstennähe eine insgesamt geringere Erwärmung prognostiziert wird als für Gebiete im Landesinneren des US- Bundesstaates Washington . Andere Forschung hat festgestellt , dass Urwälder sind besonders von klimatischen Veränderungen isoliert aufgrund Verdunstungskühlung Effekte von Evapotranspiration und ihrer Fähigkeit , Feuchtigkeit zu speichern. Dieselbe Studie ergab, dass solche Effekte im pazifischen Nordwesten wichtige Refugien für Vogelarten schaffen würden. Eine Überprüfung der auf Schutzgebiete ausgerichteten Naturschutzstrategie in der Ökoregion Klamath-Siskiyou ergab, dass die nördlichen Aspekte der Hügel und tiefen Schluchten zusätzlich zu altem Waldbestand relativ kühle Gebiete für Wildtiere und Sicker oder Moore bieten würden, die von alten und alten Wäldern umgeben sind. Wachstumswälder würden auch bei abnehmender Wasserverfügbarkeit weiterhin Feuchtigkeit liefern.

Das Gebiet des Lake Pedder hatte vor der Überschwemmung eine hohe Geodiversität

Ab 2010 wurde das Konzept der Geodiversität (ein Begriff, der früher für die Erhaltung wissenschaftlich wichtiger geologischer Merkmale verwendet wurde) in die Literatur von Naturschutzbiologen als potenzieller Weg zur Identifizierung von Klimarefugien und als Ersatz (mit anderen Worten, ein Proxy, der verwendet wird, wenn Planung für Schutzgebiete) für die Biodiversität. Während die Sprache zur Beschreibung dieser Art der Naturschutzplanung bis vor kurzem noch nicht vollständig entwickelt war, reicht die Nutzung der geophysikalischen Vielfalt in der Naturschutzplanung mindestens bis zu den Arbeiten von Hunter und anderen im Jahr 1988 und Richard Cowling und seinen Kollegen in South zurück Auch Afrika nutzte "räumliche Merkmale" als Surrogate für ökologische Prozesse bei der Einrichtung von Schutzgebieten in den späten 1990er und frühen 2000er Jahren. Die jüngsten Bemühungen haben die Idee von Landfacetten (auch als geophysikalische Einstellungen , dauerhafte Merkmale oder geophysikalische Stadien bezeichnet ), die einzigartige Kombinationen von topografischen Merkmalen (wie Hangsteilheit, Hangrichtung und Höhe ) und Bodenzusammensetzung sind , verwendet. physikalische Eigenschaften zu quantifizieren. Die Dichte dieser Facetten wiederum wird als Maß für die Geodiversität verwendet. Da die Geodiversität nachweislich mit der Biodiversität korreliert, können Schutzgebiete mit hoher Geodiversität auch dann, wenn sich Arten als Reaktion auf den Klimawandel bewegen, die Biodiversität weiterhin schützen, da Nischen durch den Zustrom von Arten aus benachbarten Gebieten gefüllt werden. Schutzgebiete mit hoher Geodiversität können auch die Bewegung von Arten innerhalb des Gebiets von einer Landfläche oder Erhebung zu einer anderen ermöglichen.

Naturschutzwissenschaftler betonen jedoch, dass die Nutzung von Refugien zur Planung des Klimawandels kein Ersatz für kleinräumige (lokalere) und traditionelle Ansätze des Naturschutzes ist, da einzelne Arten und Ökosysteme dort geschützt werden müssen, wo sie in der Gegenwart existieren . Sie betonen auch, dass die Reaktion auf den Klimawandel im Naturschutz kein Ersatz dafür ist, die Ursachen des Klimawandels tatsächlich zu begrenzen.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

  • Coyne JA, Orr HA (2004). Speziation . Sunderland: Sinauer Associates, Inc. ISBN 978-0-87893-091-3.
  • Haffer J (Juli 1969). "Speziation in amazonischen Waldvögeln". Wissenschaft . 165 (3889): 131–7. doi : 10.1126/science.165.3889.131 . PMID  17834730 .
  • Leonard N., Hogan CM (2011). "Refugien" . In Mcginley M, Cleveland CJ (Hrsg.). Enzyklopädie der Erde . Washington DC: Nationaler Rat für Wissenschaft und Umwelt.