الجغرافيا الحيوية

الموسوعة الحرة
الصفحة الأولى لكتاب ألفريد راسل والاس "التوزيع الجغرافي للحيوانات"
جزء من سلسلة عن
علم الأحياء التطوري
عصافير داروين بقلم جون جولد
العمليات والنتائج
التاريخ الطبيعي
تاريخ نظرية التطور
المجالات والتطبيقات
التداعيات الاجتماعية
  • رمز بوابة علم الأحياء التطوري
  •  فئة
  • ف
  • ت
  • هـ

الجغرافيا الحيوية هي دراسة توزيع الأنواع والنظم البيئية في الفضاء الجغرافي وعلى مدار الزمن الجيولوجي . غالبًا ما تتنوع الكائنات الحية والمجتمعات البيولوجية بشكل منتظم على طول التدرجات الجغرافية لخطوط العرض والارتفاع والعزلة ومنطقة الموائل . [ 1] الجغرافيا النباتية هي فرع من الجغرافيا الحيوية يدرس توزيع النباتات. الجغرافيا الحيوانية هي الفرع الذي يدرس توزيع الحيوانات. الجغرافيا الفطرية هي الفرع الذي يدرس توزيع الفطريات، مثل عيش الغراب .

إن معرفة التباين المكاني في أعداد وأنواع الكائنات الحية أمر حيوي بالنسبة لنا اليوم كما كان بالنسبة لأسلافنا البشر الأوائل ، حيث نتكيف مع البيئات غير المتجانسة ولكن القابلة للتنبؤ جغرافيًا. الجغرافيا الحيوية هي مجال بحث متكامل يجمع بين المفاهيم والمعلومات من علم البيئة وعلم الأحياء التطوري وعلم التصنيف والجيولوجيا والجغرافيا الطبيعية وعلم الحفريات وعلم المناخ . [2] [3]

يجمع البحث الجغرافي الحيوي الحديث بين المعلومات والأفكار من العديد من المجالات، بدءًا من القيود الفسيولوجية والبيئية على انتشار الكائنات الحية إلى الظواهر الجيولوجية والمناخية التي تعمل على نطاقات مكانية عالمية وأطر زمنية تطورية .

تصف التفاعلات قصيرة المدى داخل الموائل وأنواع الكائنات الحية التطبيق البيئي للجغرافيا الحيوية. تصف الجغرافيا الحيوية التاريخية فترات التطور الطويلة الأجل للتصنيفات الأوسع للكائنات الحية. [4] ساهم العلماء الأوائل، بدءًا من كارل لينيوس ، في تطوير الجغرافيا الحيوية كعلم.

نشأت النظرية العلمية للجغرافيا الحيوية من أعمال ألكسندر فون همبولت (1769-1859)، [5] فرانسيسكو خوسيه دي كالداس (1768-1816)، [6] هيويت كوتريل واتسون (1804-1881)، [7] ألفونس دي كاندول (1806-1893)، [8] ألفريد راسل والاس (1823-1913)، [9] فيليب لوتلي سكلاتر (1829-1913) وغيرهم من علماء الأحياء والمستكشفين. [10]

مقدمة

يمكن تفسير أنماط توزيع الأنواع عبر المناطق الجغرافية عادةً من خلال مجموعة من العوامل التاريخية مثل: النشوء والانقراض والانجراف القاري والتجلد . ومن خلال ملاحظة التوزيع الجغرافي للأنواع، يمكننا أن نرى الاختلافات المرتبطة بمستوى سطح البحر ، ومسارات الأنهار، والموائل، ومصادر مياه الأنهار . بالإضافة إلى ذلك، يأخذ هذا العلم في الاعتبار القيود الجغرافية لمناطق الكتلة الأرضية والعزلة، فضلاً عن إمدادات الطاقة المتاحة للنظام البيئي. [ بحاجة لمصدر ]

على مدى فترات التغيرات البيئية ، تشمل الجغرافيا الحيوية دراسة الأنواع النباتية والحيوانية في: موطنها المعيشي السابق و/أو الحالي ؛ ومواقع معيشتها المؤقتة؛ و/أو أماكن بقائها. [11] وكما قال الكاتب ديفيد كوامن، "... الجغرافيا الحيوية تفعل أكثر من مجرد السؤال عن أي الأنواع؟ وأين . فهي تسأل أيضًا لماذا؟ وما هو أكثر أهمية في بعض الأحيان، لماذا لا؟ " [12]

غالبًا ما تستخدم الجغرافيا الحيوية الحديثة أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) لفهم العوامل التي تؤثر على توزيع الكائنات الحية، والتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية في توزيع الكائنات الحية. [13] غالبًا ما يتم استخدام النماذج الرياضية وأنظمة المعلومات الجغرافية لحل المشكلات البيئية التي لها جانب مكاني. [14]

تتم ملاحظة الجغرافيا الحيوية بشكل أكثر حدة في جزر العالم . غالبًا ما تكون هذه الموائل مناطق دراسة أكثر قابلية للإدارة لأنها أكثر كثافة من النظم البيئية الأكبر على البر الرئيسي. [15] تعد الجزر أيضًا مواقع مثالية لأنها تسمح للعلماء بالنظر إلى الموائل التي استعمرتها الأنواع الغازية الجديدة مؤخرًا ويمكنهم ملاحظة كيفية انتشارها في جميع أنحاء الجزيرة وتغييرها. يمكنهم بعد ذلك تطبيق فهمهم على موائل مماثلة ولكنها أكثر تعقيدًا في البر الرئيسي. الجزر متنوعة للغاية في بيئاتها الحيوية ، والتي تتراوح من المناخ الاستوائي إلى المناخ القطبي. يسمح هذا التنوع في الموائل بدراسة مجموعة واسعة من الأنواع في أجزاء مختلفة من العالم.

كان تشارلز داروين أحد العلماء الذين أدركوا أهمية هذه المواقع الجغرافية ، حيث أشار في مجلته إلى أن "علم الحيوان في الأرخبيلات سيكون جديرًا بالدراسة". [15] وقد خصص فصلين في كتاب أصل الأنواع للتوزيع الجغرافي.

تاريخ

القرن الثامن عشر

بدأت الاكتشافات الأولى التي ساهمت في تطوير الجغرافيا الحيوية كعلم في منتصف القرن الثامن عشر، عندما استكشف الأوروبيون العالم ووصفوا التنوع البيولوجي للحياة. خلال القرن الثامن عشر، تشكلت معظم وجهات النظر حول العالم حول الدين وبالنسبة للعديد من علماء اللاهوت الطبيعيين، الكتاب المقدس. قام كارل لينيوس في منتصف القرن الثامن عشر بتحسين تصنيفاتنا للكائنات الحية من خلال استكشاف الأراضي غير المكتشفة من قبل طلابه وتلاميذه. عندما لاحظ أن الأنواع لم تكن دائمة كما كان يعتقد، طور تفسير الجبل لشرح توزيع التنوع البيولوجي؛ عندما هبطت سفينة نوح على جبل أرارات وانحسرت المياه، تفرقت الحيوانات في جميع الارتفاعات المختلفة على الجبل. أظهر هذا أنواعًا مختلفة في مناخات مختلفة مما يثبت أن الأنواع لم تكن ثابتة. [4] أرست نتائج لينيوس الأساس للجغرافيا الحيوية البيئية. من خلال معتقداته القوية بالمسيحية، استوحى تصنيف العالم الحي، والذي أفسح المجال بعد ذلك لروايات إضافية لوجهات نظر علمانية حول التوزيع الجغرافي. [10] لقد زعم أن بنية الحيوان ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمحيطه المادي. وكان هذا مهمًا لنظرية التوزيع المنافسة لجورج لويس بوفون. [10]

بعد لينيوس مباشرة، لاحظ جورج لويس ليكلير، الكونت دي بوفون، التحولات في المناخ وكيف انتشرت الأنواع عبر العالم نتيجة لذلك. كان أول من رأى مجموعات مختلفة من الكائنات الحية في مناطق مختلفة من العالم. رأى بوفون أوجه تشابه بين بعض المناطق مما دفعه إلى الاعتقاد بأنه في مرحلة ما كانت القارات متصلة ثم فصلتها المياه وتسببت في اختلافات في الأنواع. تم وصف فرضياته في عمله، Histoire Naturelle, générale et particulière المكون من 36 مجلدًا ، حيث زعم أن المناطق الجغرافية المختلفة سيكون لها أشكال مختلفة من الحياة. استوحى هذا من ملاحظاته التي قارنت بين العالم القديم والجديد، حيث حدد الاختلافات المميزة للأنواع من المنطقتين. اعتقد بوفون أن هناك حدث خلق نوع واحد، وأن مناطق مختلفة من العالم كانت موطنًا لأنواع مختلفة، وهي وجهة نظر بديلة عن وجهة نظر لينيوس. أصبح قانون بوفون في النهاية مبدأً للجغرافيا الحيوية من خلال شرح كيف كانت البيئات المتشابهة موطنًا لأنواع مماثلة من الكائنات الحية. [10] درس بوفون أيضًا الحفريات التي قادته إلى الاعتقاد بأن عمر الأرض يتجاوز عشرات الآلاف من السنين، وأن البشر لم يعيشوا هناك طويلًا مقارنة بعمر الأرض. [4]

القرن التاسع عشر

بعد فترة الاستكشاف جاء عصر التنوير في أوروبا، والذي حاول تفسير أنماط التنوع البيولوجي التي لاحظها بوفون ولينيوس. في ولادة القرن التاسع عشر، طور ألكسندر فون همبولت، المعروف باسم "مؤسس جغرافية النبات"، [4] مفهوم الفيزياء العامة لإثبات وحدة العلم وكيفية تناسب الأنواع معًا. بصفته أحد أوائل الذين ساهموا بالبيانات التجريبية في علم الجغرافيا الحيوية من خلال سفره كمستكشف، فقد لاحظ الاختلافات في المناخ والنباتات. تم تقسيم الأرض إلى مناطق حددها على أنها استوائية ومعتدلة وقطبية وداخل هذه المناطق كانت هناك أشكال مماثلة من النباتات. [4] مكنه هذا في النهاية من إنشاء خط الحرارة المتساوي، والذي سمح للعلماء برؤية أنماط الحياة في مناخات مختلفة. [4] ساهم بملاحظاته في اكتشافات الجغرافيا النباتية التي توصل إليها العلماء السابقون، ورسم هذا الوصف لكل من السمات الحيوية وغير الحيوية للأرض في كتابه، الكون . [10]

ساهم أوغستين دي كاندول في مجال الجغرافيا الحيوية حيث لاحظ المنافسة بين الأنواع والاختلافات العديدة التي أثرت على اكتشاف تنوع الحياة. كان عالم نبات سويسريًا ووضع أول قوانين تسمية النباتات في عمله، Prodromus. [16] ناقش توزيع النباتات وكان لنظرياته في النهاية تأثير كبير على تشارلز داروين ، الذي ألهمه التفكير في تكيفات الأنواع والتطور بعد التعرف على الجغرافيا النباتية. كان دي كاندول أول من وصف الاختلافات بين أنماط التوزيع الصغيرة والكبيرة للكائنات الحية في جميع أنحاء العالم. [10]

ساهم العديد من العلماء الإضافيين بنظريات جديدة لتطوير مفهوم الجغرافيا الحيوية بشكل أكبر. طور تشارلز لايل نظرية الوتيرة الموحدة بعد دراسة الحفريات. أوضحت هذه النظرية كيف لم يتم خلق العالم من خلال حدث كارثي واحد، ولكن بدلاً من ذلك من أحداث ومواقع خلق متعددة. [17] قدم الوتيرة الموحدة أيضًا فكرة أن الأرض كانت في الواقع أقدم بكثير مما كان مقبولًا سابقًا. باستخدام هذه المعرفة، استنتج لايل أنه من الممكن أن تنقرض الأنواع. [18] نظرًا لأنه لاحظ أن مناخ الأرض يتغير، فقد أدرك أن توزيع الأنواع يجب أن يتغير أيضًا وفقًا لذلك. جادل لايل بأن تغيرات المناخ تكمل تغيرات الغطاء النباتي، وبالتالي ربط البيئة المحيطة بالأنواع المتنوعة. أثر هذا إلى حد كبير على تشارلز داروين في تطويره لنظرية التطور. [10]

كان تشارلز داروين عالم لاهوت طبيعي درس في جميع أنحاء العالم، والأهم من ذلك في جزر غالاباغوس . قدم داروين فكرة الانتقاء الطبيعي، حيث وضع نظريات ضد الأفكار المقبولة سابقًا بأن الأنواع كانت ثابتة أو غير متغيرة. كانت مساهماته في الجغرافيا الحيوية ونظرية التطور مختلفة عن مساهمات المستكشفين الآخرين في عصره، لأنه طور آلية لوصف الطرق التي تتغير بها الأنواع. تشمل أفكاره المؤثرة تطوير النظريات المتعلقة بالصراع من أجل البقاء والانتقاء الطبيعي. بدأت نظريات داروين شريحة بيولوجية للجغرافيا الحيوية والدراسات التجريبية، مما مكن العلماء في المستقبل من تطوير أفكار حول التوزيع الجغرافي للكائنات الحية في جميع أنحاء العالم. [10]

درس ألفريد راسل والاس توزيع النباتات والحيوانات في حوض الأمازون وأرخبيل الملايو في منتصف القرن التاسع عشر. كان بحثه ضروريًا لمزيد من تطوير الجغرافيا الحيوية، ولُقب لاحقًا بـ "أبو الجغرافيا الحيوية". أجرى والاس عملاً ميدانيًا بحثًا عن عادات واتجاهات التكاثر والهجرة وسلوك التغذية لآلاف الأنواع. درس توزيع الفراشات والطيور مقارنةً بوجود أو غياب الحواجز الجغرافية. قادته ملاحظاته إلى استنتاج أن عدد الكائنات الحية الموجودة في مجتمع ما يعتمد على كمية الموارد الغذائية في الموطن المعين. [10] يعتقد والاس أن الأنواع ديناميكية من خلال الاستجابة للعوامل الحيوية وغير الحيوية. رأى هو وفيليب سكلاتر الجغرافيا الحيوية كمصدر لدعم نظرية التطور حيث استخدموا استنتاج داروين لشرح كيف كانت الجغرافيا الحيوية مماثلة لسجل وراثة الأنواع. [10] لا يمكن فهم النتائج الرئيسية، مثل الاختلاف الحاد في الحيوانات على جانبي خط والاس ، والاختلاف الحاد الذي كان موجودًا بين أمريكا الشمالية والجنوبية قبل التبادل الحيواني الحديث نسبيًا ، إلا في هذا الضوء. وإلا، فسيتم النظر إلى مجال الجغرافيا الحيوية على أنه مجال وصفي بحت. [4]

القرن العشرين والقرن الحادي والعشرين

التوزيع التخطيطي للحفريات على قارة بانجيا حسب فيجنر

بالانتقال إلى القرن العشرين، قدم ألفريد فيجنر نظرية الانجراف القاري في عام 1912، على الرغم من أنها لم تُقبل على نطاق واسع حتى ستينيات القرن العشرين. [4] كانت هذه النظرية ثورية لأنها غيرت الطريقة التي يفكر بها الجميع في الأنواع وتوزيعها حول العالم. أوضحت النظرية كيف كانت القارات متصلة سابقًا في كتلة أرضية كبيرة واحدة، بانجيا ، وانجرفت ببطء بسبب حركة الصفائح تحت سطح الأرض. الدليل على هذه النظرية موجود في أوجه التشابه الجيولوجية بين المواقع المختلفة حول العالم، والتوزيع الجغرافي لبعض الحفريات (بما في ذلك الميزوصورات ) في قارات مختلفة، وشكل أحجية الصور المقطوعة للكتل الأرضية على الأرض. على الرغم من أن فيجنر لم يكن يعرف آلية مفهوم الانجراف القاري هذا، إلا أن هذه المساهمة في دراسة الجغرافيا الحيوية كانت مهمة في الطريقة التي ألقت بها الضوء على أهمية أوجه التشابه أو الاختلافات البيئية والجغرافية نتيجة للمناخ والضغوط الأخرى على الكوكب. ومن المهم أن فيجنر أدرك في أواخر حياته المهنية أن اختبار نظريته يتطلب قياس حركة القارات بدلاً من الاستدلال من توزيع أنواع الحفريات. [19]

في عام 1958 نشر عالم الحفريات بول إس مارتن كتابه الجغرافيا الحيوية للزواحف والبرمائيات في منطقة جوميز فارياس، تاماوليباس، المكسيك ، والذي وُصف بأنه "مبتكر" [20] : 35 ص.  و"أطروحة كلاسيكية في الجغرافيا الحيوية التاريخية". [21] : 311 ص.  طبق مارتن العديد من التخصصات بما في ذلك علم البيئة وعلم النبات وعلم المناخ والجيولوجيا وطرق انتشار العصر البلستوسيني لفحص الزواحف والحيوانات في منطقة صغيرة نسبيًا وغير مضطربة إلى حد كبير، ولكنها معقدة بيئيًا، وتقع على عتبة المناطق المعتدلة - الاستوائية (القطبية الشمالية والنيوتروبية)، بما في ذلك الأراضي المنخفضة شبه القاحلة على ارتفاع 70 مترًا وغابات السحب في أقصى الشمال في نصف الكرة الغربي على ارتفاع يزيد عن 2200 متر. [20] [21] [22]

شارك عالم الأحياء إدوارد أو. ويلسون في تأليف نظرية الجغرافيا الحيوية للجزر ، والتي ساعدت في تحفيز الكثير من الأبحاث حول هذا الموضوع في أواخر القرن العشرين والحادي والعشرين.

أظهر نشر نظرية الجغرافيا الحيوية للجزر بواسطة روبرت ماك آرثر وإي أو ويلسون في عام 1967 [23] أنه يمكن التنبؤ بثراء الأنواع في منطقة ما من حيث عوامل مثل مساحة الموائل ومعدل الهجرة ومعدل الانقراض. أضاف هذا إلى الاهتمام الطويل الأمد بالجغرافيا الحيوية للجزر . حفز تطبيق نظرية الجغرافيا الحيوية للجزر على أجزاء الموائل تطوير مجالات علم الأحياء الحافظة وعلم بيئة المناظر الطبيعية . [24]

تم توسيع الجغرافيا الحيوية الكلاسيكية من خلال تطوير علم التصنيف الجزيئي ، مما أدى إلى إنشاء تخصص جديد يُعرف باسم الجغرافيا الحيوية . سمح هذا التطور للعلماء باختبار النظريات حول أصل وانتشار السكان، مثل المتوطنات الجزرية . على سبيل المثال، بينما كان علماء الجغرافيا الحيوية الكلاسيكيون قادرين على التكهن بأصول الأنواع في جزر هاواي ، فإن الجغرافيا الحيوية تسمح لهم باختبار نظريات الصلة بين هذه السكان والسكان الأصليين المفترضين في قارات مختلفة، ولا سيما في آسيا وأمريكا الشمالية . [15]

تظل الجغرافيا الحيوية نقطة دراسة للعديد من طلاب العلوم الحيوية والجغرافيا في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك فقد تكون تحت عناوين أوسع مختلفة داخل المؤسسات مثل علم البيئة أو علم الأحياء التطوري.

في السنوات الأخيرة، كان أحد أهم التطورات وأكثرها تأثيرًا في الجغرافيا الحيوية هو إظهار كيف تغلبت العديد من الكائنات الحية، بما في ذلك الثدييات مثل القرود والزواحف مثل الحرشفيات ، على الحواجز مثل المحيطات الكبيرة التي كان العديد من علماء الجغرافيا الحيوية يعتقدون سابقًا أنه من المستحيل عبورها. [25] انظر أيضًا التشتت المحيطي .

التطبيقات الحديثة

المناطق الجغرافية الحيوية في أوروبا

يشتمل علم الجغرافيا الحيوية الآن على العديد من المجالات المختلفة بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الجغرافيا الطبيعية والجيولوجيا وعلم النبات وعلم الأحياء النباتية وعلم الحيوان وعلم الأحياء العام والنمذجة. يركز عالم الجغرافيا الحيوية بشكل أساسي على كيفية تأثير البيئة والبشر على توزيع الأنواع بالإضافة إلى مظاهر أخرى للحياة مثل الأنواع أو التنوع الجيني. يتم تطبيق الجغرافيا الحيوية على الحفاظ على التنوع البيولوجي والتخطيط، وتوقع التغيرات البيئية العالمية على الأنواع والمناطق الحيوية، وتوقع انتشار الأمراض المعدية والأنواع الغازية، ودعم التخطيط لإنشاء المحاصيل. سمح التطور التكنولوجي والتقدم بتوليد مجموعة كاملة من المتغيرات التنبؤية للتحليل الجغرافي الحيوي، بما في ذلك التصوير بالأقمار الصناعية ومعالجة الأرض. [26] هناك نوعان رئيسيان من التصوير بالأقمار الصناعية مهمان في الجغرافيا الحيوية الحديثة هما نموذج كفاءة الإنتاج العالمي (GLO-PEM) وأنظمة المعلومات الجغرافية (GIS). يستخدم GLO-PEM التصوير بالأقمار الصناعية لإعطاء "ملاحظات متكررة ومتجاورة مكانيًا ومحددة زمنيًا للنباتات". تتم هذه الملاحظات على نطاق عالمي. [27] يمكن أن تظهر أنظمة المعلومات الجغرافية عمليات معينة على سطح الأرض مثل مواقع الحيتان ودرجات حرارة سطح البحر وقياس الأعماق. [28] يستخدم العلماء الحاليون أيضًا الشعاب المرجانية للتعمق في تاريخ الجغرافيا الحيوية من خلال الشعاب المرجانية المتحجرة. [ بحاجة لمصدر ]

هناك نظامان عالميان للمعلومات مخصصان أو يركزان بشكل كبير على الجغرافيا الحيوية (في شكل الموقع المكاني لملاحظات الكائنات الحية)، وهما مرفق معلومات التنوع البيولوجي العالمي (GBIF: 2.57 مليار سجل لحدوث الأنواع تم الإبلاغ عنها حتى أغسطس 2023) [29] وبالنسبة للأنواع البحرية فقط، نظام معلومات التنوع البيولوجي للمحيطات (OBIS، في الأصل نظام المعلومات الجغرافية الحيوية للمحيطات : 116 مليون سجل لحدوث الأنواع تم الإبلاغ عنها حتى أغسطس 2023)، [30] بينما على المستوى الوطني، توجد أيضًا مجموعات مماثلة لسجلات حدوث الأنواع مثل شبكة التنوع البيولوجي الوطنية في المملكة المتحدة ، وأطلس أستراليا الحية ، والعديد من الأنظمة الأخرى. وفي حالة المحيطات، قام كوستيلو وآخرون في عام 2017 بتحليل توزيع 65000 نوع من الحيوانات والنباتات البحرية كما هو موثق في ذلك الوقت في OBIS، واستخدموا النتائج للتمييز بين 30 عالمًا بحريًا مميزًا، مقسمًا بين الجرف القاري والمناطق البحرية العميقة. [31]

نظرًا لأنه من الواضح أن تجميعات سجلات حدوث الأنواع لا يمكنها تغطية أي اكتمال للمناطق التي تلقت عينات محدودة أو لم تتلق عينات على الإطلاق، فقد تم تطوير عدد من الأساليب لإنتاج توزيعات "تنبؤية" أو "نموذجية" أكثر اكتمالاً للأنواع بناءً على تفضيلاتها البيئية أو غيرها المرتبطة بها (مثل توفر الغذاء أو متطلبات الموائل الأخرى)؛ يُعرف هذا النهج إما باسم نمذجة البيئة المتخصصة (ENM) أو نمذجة توزيع الأنواع (SDM). بناءً على موثوقية بيانات المصدر وطبيعة النماذج المستخدمة (بما في ذلك المقاييس التي تتوفر لها البيانات)، قد توفر الخرائط الناتجة عن مثل هذه النماذج تمثيلات أفضل للتوزيعات الجغرافية الحيوية "الحقيقية" إما للأنواع الفردية أو مجموعات الأنواع أو التنوع البيولوجي ككل، ومع ذلك يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن الأنشطة البشرية التاريخية أو الحديثة (مثل صيد الحيتان الكبيرة أو الإبادة البشرية الأخرى) ربما تكون قد غيرت توزيعات الأنواع الحالية من بصمتها البيئية "الكاملة" المحتملة. من الأمثلة على الخرائط التنبؤية التي تم إنتاجها بواسطة طرق النمذجة المتخصصة القائمة على بيانات GBIF (الأرضية) أو OBIS (البحرية، بالإضافة إلى بعض المياه العذبة) مشروع Lifemapper السابق في جامعة كانساس (المستمر الآن كجزء من BiotaPhy [32] ) و AquaMaps ، والذي يحتوي اعتبارًا من عام 2023 على توزيعات نموذجية لحوالي 200000 نوع بري، و33000 نوع من الأسماك العظمية ، والثدييات البحرية واللافقاريات، على التوالي. [32] [33] إحدى مزايا ENM/SDM هي أنه بالإضافة إلى إظهار التوزيعات النموذجية الحالية (أو حتى الماضية)، يمكن أيضًا استخدام إدراج المعلمات المتغيرة مثل التأثيرات المتوقعة لتغير المناخ لإظهار التغييرات المحتملة في توزيعات الأنواع التي قد تحدث في المستقبل بناءً على مثل هذه السيناريوهات. [34]

الجغرافيا الحيوية القديمة

توزيع أربع مجموعات أحفورية من العصر البرمي والترياسي تستخدم كدليل جغرافي حيوي للانجراف القاري وجسور الأرض

تذهب الجغرافيا الحيوية القديمة إلى خطوة أبعد لتشمل البيانات الجغرافية القديمة واعتبارات الصفائح التكتونية . باستخدام التحليلات الجزيئية والمؤكدة من خلال الحفريات ، كان من الممكن إثبات أن الطيور الجاثمة تطورت أولاً في منطقة أستراليا أو القارة القطبية الجنوبية المجاورة (التي كانت تقع في ذلك الوقت إلى الشمال إلى حد ما وكان مناخها معتدلاً). ومن هناك، انتشرت إلى قارات غندوانا الأخرى وجنوب شرق آسيا - الجزء من لوراسيا الأقرب إلى أصل انتشارها - في أواخر العصر الباليوجيني ، قبل تحقيق توزيع عالمي في أوائل العصر النيوجيني . [35] دون معرفة أنه في وقت الانتشار، كان المحيط الهندي أضيق بكثير مما هو عليه اليوم، وأن أمريكا الجنوبية كانت أقرب إلى القارة القطبية الجنوبية، سيكون من الصعب على المرء تفسير وجود العديد من الأنساب "القديمة" للطيور الجاثمة في إفريقيا، فضلاً عن توزيع طيور الأوز الصغيرة في أمريكا الجنوبية بشكل أساسي . [ بحاجة لمصدر ]

كما تساعد الجغرافيا الحيوية القديمة في تقييد الفرضيات حول توقيت الأحداث الجغرافية الحيوية مثل التنقل والانتشار الجغرافي ، وتوفر معلومات فريدة عن تكوين الكائنات الحية الإقليمية. على سبيل المثال، تخبرنا البيانات من الدراسات النشوئية والجغرافية الحيوية على مستوى الأنواع أن أسماك العظم الأمازونية تراكمت على فترات على مدى عشرات الملايين من السنين، وذلك بشكل أساسي عن طريق التشكل الجغرافي، وفي ساحة تمتد على معظم منطقة أمريكا الجنوبية الاستوائية (ألبرت وريس 2011). بعبارة أخرى، على عكس بعض الحيوانات الجزرية المعروفة ( عصافير غالاباغوس ، ذباب ذبابة الفاكهة الهاوايية، أسماك السيشليد الأفريقية )، فإن أسماك الإكثيو الأمازونية الغنية بالأنواع ليست نتيجة للإشعاعات التكيفية الحديثة . [36]

بالنسبة للكائنات الحية في المياه العذبة ، تنقسم المناظر الطبيعية بشكل طبيعي إلى أحواض تصريف منفصلة بواسطة مستجمعات المياه ، معزولة بشكل متقطع ومتحدة من خلال عمليات التآكل . في مناطق مثل حوض الأمازون (أو بشكل عام الأمازون الكبرى، وحوض الأمازون، وحوض أورينوكو ، وغويانا ) ذات التضاريس الطبوغرافية المنخفضة (المسطحة) بشكل استثنائي، كان للعديد من المجاري المائية تاريخ شبكي للغاية على مدار الزمن الجيولوجي . في مثل هذا السياق، يعد التقاط التيار عاملاً مهمًا يؤثر على تطور وتوزيع الكائنات الحية في المياه العذبة. يحدث التقاط التيار عندما يتم تحويل جزء من مجرى أحد الأنهار إلى الجزء المصب من حوض مجاور. يمكن أن يحدث هذا نتيجة للرفع التكتوني (أو الهبوط )، أو السدود الطبيعية الناتجة عن الانهيار الأرضي ، أو التآكل الأمامي أو الجانبي لمستجمع المياه بين الأحواض المجاورة. [36]

المفاهيم والمجالات

الجغرافيا الحيوية هي علم مركب، مرتبط بالجغرافيا وعلم الأحياء وعلوم التربة والجيولوجيا وعلم المناخ وعلم البيئة والتطور .

تتضمن بعض المفاهيم الأساسية في الجغرافيا الحيوية ما يلي:

الجغرافيا الحيوية المقارنة

يمكن أن تتبع دراسة الجغرافيا الحيوية المقارنة خطين رئيسيين من التحقيق: [37]

  • الجغرافيا الحيوية المنهجية، دراسة العلاقات بين المناطق الحيوية، وتوزيعها، وتصنيفها الهرمي
  • الجغرافيا الحيوية التطورية، اقتراح الآليات التطورية المسؤولة عن توزيع الكائنات الحية. وتشمل الآليات المحتملة مجموعات من الكائنات الحية المنتشرة التي تعطلت بسبب تفكك القارات أو حلقات فردية من الحركة لمسافات طويلة.

التقسيمات الجغرافية الحيوية

هناك العديد من أنواع الوحدات الجغرافية الحيوية المستخدمة في مخططات التقسيم الإقليمي الجغرافي الحيوي، [38] [39] [40] حيث يوجد العديد من المعايير ( تركيبة الأنواع ، وعلم الفراسة ، والجوانب البيئية) ومخططات التسلسل الهرمي: العوالم الجغرافية الحيوية (المناطق البيئية)، والمناطق الحيوية ( بالمعنى الصارم )، والمناطق البيئية ، والمناطق الجغرافية الحيوانية ، والمناطق النباتية ، وأنواع النباتات ، والمناطق الأحيائية ، إلخ.

يمكن استخدام مصطلحي الوحدة الجغرافية الحيوية [41] والمنطقة الجغرافية الحيوية [42] لهذه الفئات، بغض النظر عن الرتبة.

في عام 2008، تم اقتراح قانون دولي لتسمية المناطق للجغرافيا الحيوية. [43] [44] [45] وقد حقق نجاحًا محدودًا؛ حيث علقت بعض الدراسات عليه بشكل إيجابي، لكن البعض الآخر كان أكثر انتقادًا، [46] و"لم يكتسب بعد أي متابعة كبيرة". [47] وعلى نحو مماثل، حققت مجموعة من القواعد للجغرافيا الحيوية القديمة [48] نجاحًا محدودًا. [47] [49] في عام 2000، اقترح ويسترمان أن الصعوبات في الحصول على قواعد تسمية رسمية راسخة في هذا المجال قد تكون مرتبطة "بالحقيقة الغريبة المتمثلة في أن علماء الجغرافيا الحيوية القديمة أو الحديثة غير منظمين في أي مجموعات أو مجتمعات رسمية، على المستوى الوطني (بقدر ما أعلم) أو دوليًا - وهو استثناء بين التخصصات النشطة". [50]

انظر أيضا

الملاحظات والمراجع

  1. ^ جامعة براون، "الجغرافيا الحيوية". تم الوصول إليه في 24 فبراير 2014. "الجغرافيا الحيوية". مؤرشف من الأصل في 2014-10-20 . تم استرجاعه في 2014-04-08 ..
  2. ^ دانسيرو، بيير. 1957. الجغرافيا الحيوية؛ منظور بيئي. نيويورك: شركة رونالد للصحافة.
  3. ^ Cox, C. Barry; Moore, Peter D.; Ladle, Richard J. (2016). Biogeography:An Ecological and Evolutionary Approach. Chichester, UK: Wiley. p. xi. ISBN 9781118968581تم الاسترجاع بتاريخ 22 مايو 2020 .
  4. ^ abcdefgh Cox, C Barry, and Peter Moore. Biogeography : an ecological and evolutionary approach. Malden, MA: Blackwell Publications, 2005.
  5. ^ فون همبولت 1805. مقال عن جغرافية النباتات؛ تصاحب لوحة فيزيائية للمناطق المعتدلة . ليفرو، باريس.
  6. ^ كالداس إف جيه 1796–1801. "لا نيفيلاسيون دي لاس بلانتاس". كولومبيا.
  7. ^ Watson HC 1847–1859. Cybele Britannica: أو النباتات البريطانية وعلاقاتها الجغرافية . لونجمان، لندن.
  8. ^ دي كاندول ، ألفونس 1855. Géographie botanique raisonnée &c. ماسون، باريس.
  9. ^ والاس، أر 1876. التوزيع الجغرافي للحيوانات . ماكميلان، لندن.
  10. ^ abcdefghij براون، جانيت (1983). السفينة العلمانية: دراسات في تاريخ الجغرافيا الحيوية . نيو هافن: مطبعة جامعة ييل. ISBN 978-0-300-02460-9.
  11. ^ Martiny JBH et al. Microbial biogeography: placement microorganisms on the map Archived 2010-06-21 at the Wayback Machine Nature: FEBRUARY 2006 | VOLUME 4
  12. ^ كوامن، ديفيد (1996). أغنية الدودو: الجغرافيا الحيوية للجزر في عصر الانقراض . نيويورك: سكريبنر . ص 17. ISBN 978-0-684-82712-4.
  13. ^ كافالكانتي، ماورو. (2009). الجغرافيا الحيوية ونظم المعلومات الجغرافية. "تصنيف المعلومات الرقمية". مؤرشف من الأصل في 15 أكتوبر 2006. تم استرجاعه في 18 سبتمبر 2009 .
  14. ^ Whittaker, R. (1998). Island Biogeography: Ecology, Evolution, and Conservation . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-850021-6.
  15. ^ abc MacArthur RH; Wilson EO 1967. The theory of island biogeography . [1] محفوظ في 2022-07-31 على موقع Wayback Machine
  16. ^ Nicolson, DH (1991). "تاريخ التسمية النباتية". Annals of the Missouri Botanical Garden . 78 (1): 33–56. doi :10.2307/2399589. JSTOR  2399589. مؤرشف من الأصل في 2021-08-12 . تم الاسترجاع في 2022-06-25 .
  17. ^ لييل، تشارلز. 1830. مبادئ الجيولوجيا، وهي محاولة لتفسير التغيرات السابقة لسطح الأرض، بالإشارة إلى الأسباب التي تعمل الآن. لندن: جون موراي. المجلد 1.
  18. ^ لومولينو، مارك ف.، ولورانس ر. هيني. 2004. حدود الجغرافيا الحيوية: اتجاهات جديدة في جغرافية الطبيعة. سندرلاند، ماساتشوستس: سيناور أسوشيتس
  19. ^ Trewick, Steve (2016). "Plate Tectonics in Biogeography". الموسوعة العالمية للجغرافيا: الناس والأرض والبيئة والتكنولوجيا . John Wiley & Sons, Ltd. ص. 1-9. doi :10.1002/9781118786352.wbieg0638. ISBN 9781118786352.
  20. ^ ab Steadman, David W. 2011. Professor Paul Schultz Martin 1928–2010 Archived 2022-08-09 at the Wayback Machine . نشرة الجمعية البيئية الأمريكية. يناير 2011: 33-46
  21. ^ ab Adler, Kraig. 2012. Contributions to the History of Herpetology, Vol. III . Contributions to Herpetology, Vol. 29. Society for the Study of Amphibians and Reptiles. 564 pp. ISBN 978-0-916984-82-3 
  22. ^ مارتن، بول س. 1958. جغرافيا حيوية للزواحف والبرمائيات في منطقة جوميز فارياس، تاماوليباس، المكسيك محفوظ في 2023-03-07 على موقع واي باك مشين . منشورات متنوعة، متحف علم الحيوان بجامعة ميشيغان، 101: 1-102.
  23. ^ هذا العمل توسع في ورقتهم البحثية لعام 1963 حول نفس الموضوع.
  24. ^ وهذا ينطبق على الأكاديميين البريطانيين والأمريكيين؛ فعلم البيئة الطبيعية له أصل مميز بين الأكاديميين الأوروبيين.
  25. ^ كويروز، دي، آلان (2014). رحلة القرد: كيف شكلت الرحلات غير المحتملة تاريخ الحياة . نيويورك: كتب أساسية. رقم ISBN 978-0-465-02051-5.
  26. ^ الجغرافيا الحيوية الجديدة ومكانتها في الجغرافيا الطبيعية. دي واتس الجغرافيا، المجلد 63، العدد 4، المؤتمر السنوي 1978 (نوفمبر 1978)، ص 324-337
  27. ^ ستيفن د. برينس وصامويل ن. جوورد. "الإنتاج الأولي العالمي: نهج الاستشعار عن بعد" مجلة الجغرافيا الحيوية ، المجلد 22، العدد 4/5، تفاعلات النظم البيئية الأرضية مع التغير العالمي، المجلد 2 (يوليو – سبتمبر 1995)، ص 815-835
  28. ^ "بيانات ومعلومات الاستشعار عن بعد". مؤرشف من الأصل في 2014-04-27.
  29. ^ "مرفق معلومات التنوع البيولوجي العالمي" . تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2023 .
  30. ^ "نظام معلومات التنوع البيولوجي للمحيطات" . تم استرجاعه في 27 أغسطس 2023 .
  31. ^ كوستيلو ، مارك ج. تساي، بيتر؛ وونغ، بوي شان؛ تشيونغ، آلان كووك لون؛ بشير، زيناتول؛ تشودري ، تشايا (2017). “العوالم الجغرافية الحيوية البحرية وتوطن الأنواع”. اتصالات الطبيعة . 8 (رقم المقالة 1057): 1057. بيب كود :2017NatCo...8.1057C. دوى :10.1038/s41467-017-01121-2. بمك 5648874 . بميد  29051522. 
  32. ^ "مشروع BiotaPhy" . تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2023 .
  33. ^ "AquaMaps" . تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2023 .
  34. ^ نيوبولد، تيم (2018). "التأثيرات المستقبلية لتغير المناخ واستخدام الأراضي على تنوع مجتمع الفقاريات الأرضية في ظل سيناريوهات مختلفة". وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 285 (رقم المقال 20180792). doi :10.1098/rspb.2018.0792. PMC 6030534. PMID  29925617 . 
  35. ^ Jønsson, Knud A. & Fjeldså, Jon (2006). تحديد الأنماط الجغرافية الحيوية للانتشار والتنوع في طيور العصفوريات في أستراليا وجنوب شرق آسيا وأفريقيا. مجلة الجغرافيا الحيوية 33 (7): 1155–1165. doi :10.1111/j.1365-2699.2006.01507.x (ملخص HTML)
  36. ^ ab Lovejoy, NR, SC Willis, & JS Albert (2010) Molecular signatures of Neogene biogeographic events in the Amazon fish fauna. ص 405-417 في Amazonia, Landscape and Species Evolution ، الطبعة الأولى (Hoorn, CM and Wesselingh, FP، محرران). لندن: دار بلاكويل للنشر.
  37. ^ لين ر. بارينتي، مالتي سي. إيباخ: الجغرافيا الحيوية المقارنة: اكتشاف وتصنيف الأنماط الجغرافية الحيوية للأرض الديناميكية، المقدمة، الصفحة 9
  38. ^ كالو، ب. (1998). موسوعة علم البيئة والإدارة البيئية. أكسفورد: بلاكويل ساينس، ص. 82، [2].
  39. ^ والتر، بي إم تي (2006). "Fitofisionomias do bioma Cerrado: síntese terminológica e relações florísticas" (أطروحة دكتوراه) (باللغة البرتغالية). جامعة برازيليا. ص. 200. أرشفة (PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 26-08-2016 . تم الاسترجاع 2016/08/26 .
  40. ^ Vilhena, D.; Antonelli, A. (2015). "A network approach for identifying and delimiting biogeographical areas". Nature Communications . 6 : 6848. arXiv : 1410.2942 . Bibcode : 2015NatCo...6.6848V. doi :10.1038/ncomms7848. PMC 6485529. PMID  25907961. .
  41. ^ كالوو، 1998 [ مطلوب توضيح ]
  42. ^ إيباش وآخرون، 2008
  43. ^ Ebach, MC, Morrone, JJ Parenti, LR & Viloria Á.L. (2008). International Code of Area Nomenclature. Journal of Biogeography 35 (7): 1153–1157,[3] محفوظ في 2016-09-16 على موقع Wayback Machine .
  44. ^ Parenti, Lynne R.; Viloria, Ángel L.; Ebach, Malte C.; Morrone, Juan J. (August 2009). "حول الكود الدولي لتسمية المناطق (ICAN): رد على Zaragüeta-Bagils et al". مجلة الجغرافيا الحيوية . 36 (8): 1619–1621. Bibcode :2009JBiog..36.1619P. doi :10.1111/j.1365-2699.2009.02171.x. S2CID  84690263.
  45. ^ Morrone, JJ (2015). Biogeographical regionalisation of the world: a reappraisal. Australian Systematic Botany 28: 81–90، Morrone, Juan J. (2015). "Biogeographical regionalisation of the world: A reappraisal". Australian Systematic Botany . 28 (3): 81. doi :10.1071/SB14042. S2CID  83401946..
  46. ^ زاراجويتا باجيلس، رينيه؛ بوردون، إستل؛ أونغ، فيسوثيري؛ فيجن ليبي، ريجين؛ ماليكوت ، فاليري (أغسطس 2009). “في القانون الدولي لتسمية المناطق (ICAN)”. مجلة الجغرافيا الحيوية . 36 (8): 1617-1619. بيب كود :2009JBiog..36.1617Z. دوى : 10.1111/j.1365-2699.2009.02106.x .
  47. ^ أب سيرفيه، توماس؛ سيكا، فابريزيو. هاربر، ديفيد AT. إيسوزاكي، يوكيو؛ ماك نيوكايل ، كونال (يناير 2013). “الفصل 3 التسميات الجغرافية القديمة والباليوجيوغرافية القديمة”. الجمعية الجيولوجية، لندن، مذكرات . 38 (1): 25-33. دوى :10.1144/م38.3. S2CID  54492071.
  48. ^ سيكا ، ف. ويسترمان، GEG (2003). “نحو دليل لتصنيف الجغرافيا القديمة” (PDF) . الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 201 (1): 179-181. بيب كود :2003PPP...201..179C. دوى :10.1016/S0031-0182(03)00557-1.
  49. ^ لورين، ميشيل (3 أغسطس 2023). ظهور الرمز الشفوي: التطور المستمر للتسمية البيولوجية. مطبعة سي آر سي. ص. xv + 209. doi :10.1201/9781003092827. ISBN 978-1-003-09282-7.
  50. ^ Westermann, Gerd E. G (1 May 2000). "تصنيف وتسمية الكائنات الحية في الجغرافيا الحيوية القديمة: محاولة للترتيب". الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 158 (1): 1–13. Bibcode :2000PPP...158....1W. doi :10.1016/S0031-0182(99)00162-5. ISSN  0031-0182.

قراءة إضافية

  • ألبرت، جيه إس، وآر إي رايس (2011). الجغرافيا الحيوية التاريخية للأسماك العذبة في المناطق الاستوائية الجديدة . مطبعة جامعة كاليفورنيا، بيركلي. 424 صفحة.
  • ألبرت، جيه إس؛ كرامبتون، دبليو جي آر (2010). "جغرافية وبيئة التنوع في المياه العذبة في المناطق الاستوائية الجديدة". مجلة تعليم الطبيعة . 1 (10): 3.
  • كوكس، سي بي (2001). إعادة النظر في المناطق الجغرافية الحيوية. مجلة الجغرافيا الحيوية ، 28: 511-523، [4].
  • Ebach, MC (2015). أصول الجغرافيا الحيوية. دور التصنيف البيولوجي في الجغرافيا النباتية والحيوانية المبكرة . دوردرخت: سبرينغر، xiv + 173 ص.، [5].
  • ليبرمان، ب. س. (2001). "الجغرافيا الحيوية القديمة: استخدام الحفريات لدراسة التغير العالمي، وتكتونيات الصفائح، والتطور". كلوير أكاديميك، بلينوم للنشر، [6].
  • لومولينو، إم في، وبراون، جيه إتش (2004). أسس الجغرافيا الحيوية: أوراق كلاسيكية مع تعليقات . مطبعة جامعة شيكاغو، [7].
  • ماك آرثر، روبرت هـ. (1972). علم البيئة الجغرافية . نيويورك: هاربر ورو.
  • مكارثي، دينيس (2009). هنا توجد التنانين: كيف أحدثت دراسة توزيع الحيوانات والنباتات ثورة في وجهات نظرنا حول الحياة والأرض . أكسفورد ونيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-954246-8.
  • ميلينجتون، أ.، بلوملر، م.، وشيكهوف، يو. (المحررون). (2011). دليل SAGE للجغرافيا الحيوية. سيج، لندن، [8].
  • نيلسون، جي جيه (1978). من كاندول إلى كرويزات: تعليقات على تاريخ الجغرافيا الحيوية. مجلة تاريخ علم الأحياء ، 11: 269-305.
  • أودفاردي، إم دي إف (1975). تصنيف المقاطعات الجغرافية الحيوية في العالم . ورقة بحثية غير دورية رقم 18 صادرة عن الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة. مورجيس، سويسرا: الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة. [9]
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ الجغرافيا الحيوية .
  • الجمعية الدولية للجغرافيا الحيوية
  • الجمعية الجغرافية الحيوية المنهجية والتطورية (أرشيف 5 ديسمبر 2008)
  • الكلاسيكيات المبكرة في دراسات الجغرافيا الحيوية والتوزيع والتنوع: حتى عام 1950
  • الدراسات الكلاسيكية المبكرة في الجغرافيا الحيوية والتوزيع والتنوع: 1951-1975
  • بعض علماء الجغرافيا الحيوية والتطور والبيئة: لمحات تاريخية
المجلات الرئيسية
  • الصفحة الرئيسية لمجلة الجغرافيا الحيوية (تم أرشفتها في 15 ديسمبر 2004)
  • الصفحة الرئيسية لعلم البيئة العالمية والجغرافيا الحيوية. محفوظ في 2012-07-28 على موقع واي باك مشين .
  • الصفحة الرئيسية لـإيكوجرافي.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Biogeography&oldid=1238350143"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate