التبادل الحيوي

التبادل الحيوي هو العملية التي تغزو بها أنواع من بيئة حيوية بيئة حيوية أخرى، وعادةً ما يكون ذلك نتيجةً لاختفاء حاجز كان منيعًا في السابق. ^{[ 1 ]} قد تكون حواجز الانتشار هذه فيزيائية أو مناخية أو بيولوجية، وتشمل المسطحات المائية أو الجليدية، أو المعالم الأرضية كالجبال، أو المناطق المناخية ، أو التنافس بين الأنواع. ^{[ 2 ] [ 1 ]} وقد وُثِّق حدوث التبادل الحيوي في البيئات البحرية والمياه العذبة والبرية. ^{[ 3 ]}

السبب الرئيسي للتبادل البيولوجي هو زوال حاجز كان يعيق سابقًا انتشار الأنواع من مجموعتين بيولوجيتين مختلفتين. قد يكون زوال الحاجز ناتجًا عن انغلاق بحر يربط قارتين لم تكونا متصلتين سابقًا؛ ^{[ 1 ]} أو ذوبان الأنهار الجليدية ، مما يسمح بالهجرة عبر مناطق مكشوفة حديثًا كانت مغطاة بالجليد؛ ^{[ 4 ] [ 5 ]} أو تغير مستوى سطح البحر ، حيث يسمح تغطية جسر بري بالتبادل البحري، بينما يسمح كشف جسر بري بالتبادل البري؛ وقد يكون أيضًا ناتجًا عن تغير التيارات المحيطية ، مما يسمح بانتشار اليرقات إلى مناطق جديدة. ^{[ 1 ]}

أصبح البشر أيضاً عاملاً مؤثراً في التبادل البيولوجي، إذ قاموا بتجزئة موائل الأنواع من خلال منع التبادل في بعض المناطق. ومع ذلك، فقد نشر البشر، عن قصد أو غير قصد، العديد من الأنواع غير الأصلية حول العالم. وقد يؤثر تغير المناخ أيضاً على فعالية الحواجز الطبيعية التي تمنع انتشار الأنواع. ^{[ 2 ]}

قد يؤدي التبادل البيئي أحيانًا إلى انقراض بعض الأنواع. قد تنقرض هذه الأنواع بسبب دخول مفترس لا تتكيف معه، أو بسبب منافسة أكثر نجاحًا من الأنواع الغازية. مع ذلك، يمكن للأنواع الغازية أن تتعايش مع الأنواع المحلية لملايين السنين بعد الغزو. بل قد تُسهم الأنواع الغازية أحيانًا في تحسين التنوع البيولوجي من خلال زيادة التنوع الجيني. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

من الآثار الأخرى للتبادل البيولوجي التجانس . يحدث هذا عندما تستوطن أنواع غازية عديدة من كلا النظامين البيئيين، مما يؤدي إلى تكوين نظام بيئي واحد متشابه. ^{[ 3 ] [ 2 ]}

أظهرت العديد من التبادلات البيولوجية المدروسة تباينًا في مشاركة الأنواع بين مجموعتين بيولوجيتين. عادةً ما توجد مجموعة بيولوجية مانحة ومجموعة بيولوجية متلقية، حيث تشارك المجموعة المانحة عددًا أكبر من الأنواع مقارنةً بالمجموعة المتلقية. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 7 ]} على سبيل المثال، عندما ربطت قناة السويس البحر الأحمر بالبحر الأبيض المتوسط ، نشأت معظم الأنواع الجديدة في البحر الأبيض المتوسط ​​من البحر الأحمر (91 نوعًا من الرخويات، و15 نوعًا من السرطانات، و41 نوعًا من الأسماك). بينما انتقلت أنواع أقل من البحر الأبيض المتوسط ​​إلى البحر الأحمر (3 أنواع من الرخويات، و0 أنواع من السرطانات، و6 أنواع من الأسماك). ^{[ 1 ] [ 8 ]}

غالباً ما تمثل الأنواع الغازية من البيئة الأصلية نسبة ضئيلة فقط من الأنواع الغازية المحتملة الموجودة داخل تلك البيئة. بمعنى آخر، ليس كل الأنواع التي يمكنها غزو بيئة أخرى تغزوها بالفعل. على سبيل المثال، حوالي 4.3% فقط من إجمالي أنواع الأسماك في البحر الأحمر قد غزت البحر الأبيض المتوسط. ^{[ 1 ]}

خلال التبادل عبر القطب الشمالي ( قبل 3.5  مليون سنة ، العصر البليوسيني المبكر ) ارتفعت مستويات سطح البحر، مما أدى إلى غمر مضيق بيرينغ ، وسمح للكائنات البحرية من شمال المحيط الهادئ وشمال المحيط الأطلسي / المحيط المتجمد الشمالي بالاتصال ببعضها البعض. ^{[ 3 ]}

خلال التبادل الأمريكي العظيم ( قبل 3  ملايين سنة ، في العصر البليوسيني )، دفعت القوى التكتونية أمريكا الشمالية والجنوبية معًا، مما سمح بتكوين الجسر البري البنمي الذي يربط القارتين. وقد خضع هذا الحدث لدراسات مستفيضة. ^{[ 6 ]}

كان التبادل بين شبه القارة الهندية والبر الرئيسي لآسيا ( الإيوسين ) عبارة عن اصطدام الصفيحة الهندية بالبر الرئيسي لآسيا مما سمح بالتبادل البيولوجي بشكل رئيسي من البر الرئيسي لآسيا إلى شبه القارة الهندية. ^{[ 9 ]}

كان تبادل جسر برينغ البري (أواخر العصر السينوزوي ) عبارة عن تبادل بين الأنواع البرية الآسيوية والأمريكية الشمالية عبر جسر برينغ البري . ^{[ 3 ]}

حدث التبادل الأفريقي الأوراسي ( قبل 18  مليون سنة ، أوائل العصر الميوسيني ) بين أفريقيا وأوراسيا عبر الشرق الأوسط بعد إغلاق بحر تيثيس . ^{[ 10 ] [ 1 ]}

يُعدّ تقاطع قناة السويس تبادلاً بيولوجياً ناتجاً عن النشاط البشري بين البحر الأبيض المتوسط ​​والبحر الأحمر بسبب بناء قناة السويس . ^{[ 1 ]}

يُعد التبادل البيولوجي بين اليابان وأمريكا الشمالية مثالاً آخر على التبادل البيولوجي الذي يتسبب فيه الإنسان، حيث يتم نقل الأنواع البحرية قبالة سواحل اليابان وأمريكا الشمالية على شكل يرقات في مياه التوازن للسفن . ^{[ 1 ]}

قناة بنما هي ممر مائي يربط بين شرق المحيط الهادئ وغرب المحيط الأطلسي . وقد كان هذا التبادل محدوداً نسبياً نظراً لاحتواء القناة على مياه عذبة. ^{[ 1 ]}