Biological dispersal

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
A dandelion seed caught in a spider web strand. Dandelions disperse seeds via wind currents.
Dispersal of lichen soredia (visualized using ultraviolet light) by a spider

Biological dispersal refers to both the movement of individuals (animals, plants, fungi, bacteria, etc.) from their birth site to their breeding site ('natal dispersal') and the movement from one breeding site to another ('breeding dispersal'). The term also encompasses the movement of propagules such as seeds and spores. Technically, dispersal is defined as any movement that has the potential to lead to gene flow.[1] The act of dispersal involves three phases: departure, transfer, and settlement. Each phase is associated with distinct fitness costs and benefits.[2] By simply moving from one habitat patch to another, an individual's dispersal can influence not only its own fitness but also broader processes such as population dynamics, population genetics, and species distribution.[3][4][5] Understanding dispersal and its consequences, both for evolutionary strategies at a species level and for processes at an ecosystem level, requires understanding on the type of dispersal, the dispersal range of a given species, and the dispersal mechanisms involved. Biological dispersal can be correlated to population density. The range of variations of a species' location determines the expansion range.[6]

Biological dispersal may be contrasted with geodispersal, which refers to the mixing of previously isolated populations (or entire biotas) following the erosion of geographic barriers to dispersal or gene flow.[7][8][9]

Dispersal can be distinguished from animal migration (typically round-trip seasonal movement), although within population genetics, the terms 'migration' and 'dispersal' are often used interchangeably.

علاوة على ذلك، يتأثر الانتشار البيولوجي ويُحدّ منه بظروف بيئية وفردية مختلفة. [ 10 ] ويؤدي هذا إلى مجموعة واسعة من العواقب على الكائنات الحية الموجودة في البيئة وقدرتها على تكييف أساليب انتشارها مع تلك البيئة.

أنواع الانتشار

الانتشار من المجموعة السكانية الأصلية

بعض الكائنات الحية قادرة على الحركة طوال حياتها، بينما تتكيف كائنات أخرى للحركة - أو أن تُنقل - فقط خلال مراحل محددة ومحدودة من دورة حياتها. تُعرف هذه المرحلة عادةً بمرحلة الانتشار . وتتأثر الاستراتيجيات التي يقوم عليها دورة حياة الكائن الحي الكاملة بطبيعة وظروف مرحلة الانتشار هذه.

بشكل عام، هناك نوعان أساسيان:

الانتشار السلبي (الانتشار غير المرتبط بالكثافة)
في الانتشار السلبي، لا تستطيع الكائنات الحية الحركة بمفردها، بل تستخدم وسائل أخرى لتحقيق التكاثر الناجح أو الانتقال إلى بيئات جديدة. وقد طورت الكائنات الحية آليات تكيف للانتشار تستفيد من أشكال الطاقة الحركية المختلفة الموجودة طبيعيًا في البيئة. ويمكن تحقيق ذلك بالاستفادة من الماء أو الرياح أو حيوان قادر على الانتشار النشط بنفسه. بعض الكائنات الحية قادرة على الحركة خلال طور اليرقة، وهذا شائع بين بعض اللافقاريات والأسماك والحشرات والكائنات الثابتة ( مثل النباتات ) التي تعتمد على الحيوانات الناقلة أو الرياح أو الجاذبية أو التيارات المائية للانتشار.
تطلق بعض اللافقاريات، مثل الإسفنج البحري والمرجان، أمشاجها في الماء. وبهذه الطريقة، تتكاثر بنجاح: إذ تتحرك الحيوانات المنوية بنشاط في الماء، بينما تحمل التيارات المائية البويضات. وتستخدم النباتات استراتيجيات مماثلة، معتمدةً على التيارات المائية أو الرياح أو الحيوانات لنقل أمشاجها. وغالبًا ما تمتلك البذور والأبواغ والثمار تكيفات خاصة تُسهّل حركتها . [ 11 ]
الانتشار النشط (الانتشار المعتمد على الكثافة)
في الانتشار النشط، ينتقل الكائن الحي بين المواقع مستخدمًا قدراته الذاتية. ولا يُعدّ العمر عائقًا، إذ يشيع تغيير المواقع لدى الحيوانات الصغيرة والبالغة على حد سواء. ويعتمد مدى الانتشار على عوامل متعددة، مثل الكثافة السكانية المحلية ، والتنافس على الموارد ، وجودة الموائل ، وحجمها. ولهذا السبب، يعتبر الكثيرون أن الانتشار النشط يعتمد أيضًا على الكثافة السكانية، إذ تلعب كثافة المجتمع دورًا رئيسيًا في حركة الحيوانات. ومع ذلك، يُلاحظ هذا التأثير بشكل مختلف بين الفئات العمرية، مما ينتج عنه مستويات متفاوتة من الانتشار.
عندما يتعلق الأمر بالانتشار النشط، تُعدّ الحيوانات القادرة على الحركة بحرية لمسافات طويلة مثالية، وعادةً ما تنتقل عبر الطيران أو السباحة أو المشي. ومع ذلك، توجد قيود تفرضها المواقع الجغرافية والموائل. وتُعدّ الحيوانات التي تمشي في وضع غير مواتٍ في هذا الصدد، إذ يُمكن أن تتوقف بسبب العوائق المحتملة. ورغم أن بعض الحيوانات البرية التي تسافر سيرًا على الأقدام تستطيع قطع مسافات طويلة، إلا أن المشي يستهلك طاقة أكبر مقارنةً بالطيران أو السباحة، خاصةً عند المرور بظروف معاكسة. [ 11 ]

بسبب الكثافة السكانية، قد يُخفف الانتشار الضغط على الموارد في النظام البيئي، وقد يكون التنافس على هذه الموارد عاملاً مُحفزاً لآليات الانتشار. يُعد انتشار الكائنات الحية عمليةً حاسمةً لفهم كلٍ من العزلة الجغرافية في التطور من خلال تدفق الجينات ، والأنماط العامة للتوزيعات الجغرافية الحالية ( الجغرافيا الحيوية ).

غالباً ما يتم التمييز بين التشتت عند الولادة، حيث ينتقل الفرد (غالباً ما يكون صغيراً) بعيداً عن المكان الذي ولد فيه، والتشتت للتكاثر، حيث ينتقل الفرد (غالباً ما يكون بالغاً) بعيداً عن موقع تكاثر واحد للتكاثر في مكان آخر.

التكاليف والفوائد

Epilobium hirsutum — رأس البذرة

بالمعنى الأوسع، يحدث الانتشار عندما تفوق فوائد الحركة على تكاليفها.

هناك عدد من الفوائد للانتشار، مثل تحديد مواقع موارد جديدة، والهروب من الظروف غير المواتية، وتجنب المنافسة مع الأشقاء ، وتجنب التزاوج مع الأفراد ذوي القرابة الوثيقة، الأمر الذي قد يؤدي إلى انخفاض اللياقة الناتج عن زواج الأقارب . [ 12 ]

هناك أيضًا عدد من التكاليف المرتبطة بالانتشار، والتي يمكن النظر إليها من منظور أربعة عناصر رئيسية: الطاقة، والمخاطر، والوقت، والفرصة. [ 2 ] تشمل تكاليف الطاقة الطاقة الإضافية اللازمة للحركة، بالإضافة إلى استثمار الطاقة في آليات الحركة (مثل الأجنحة). وتشمل المخاطر زيادة الإصابات والوفيات أثناء الانتشار، واحتمالية الاستقرار في بيئة غير ملائمة. أما الوقت الذي يُقضى في الانتشار فهو وقت لا يمكن استغلاله غالبًا في أنشطة أخرى، مثل النمو والتكاثر. وأخيرًا، قد يؤدي الانتشار أيضًا إلى انخفاض اللياقة الناتج عن التزاوج الخارجي إذا كان الفرد أكثر تكيفًا مع بيئته الأصلية من البيئة التي ينتهي به المطاف فيها. في الحيوانات الاجتماعية (مثل العديد من الطيور والثدييات)، يجب على الفرد المُنتشر أن يجد مجموعة جديدة وينضم إليها، مما قد يؤدي إلى فقدان مكانته الاجتماعية. [ 2 ]

نطاق الانتشار

يشير مصطلح "نطاق الانتشار" إلى المسافة التي يمكن أن تقطعها الأنواع من مجموعة سكانية موجودة أو من الكائن الحي الأصلي. ويعتمد النظام البيئي بشكل حاسم على قدرة الأفراد والمجموعات السكانية على الانتشار من بقعة بيئية إلى أخرى. لذا، يُعد الانتشار البيولوجي أمرًا بالغ الأهمية لاستقرار النظم البيئية.

البيئات الحضرية ونطاق الانتشار

صورة توضح الأنهار كعوامل انتشار.
توضح الصورة كيف يمكن للتطور العمراني في المناطق الحضرية أن يحد من الانتشار.

تُلاحظ تأثيرات فريدة للمناطق الحضرية على نطاق انتشار الكائنات الحية وقدراتها على الانتشار. فبالنسبة للنباتات، تُوفر البيئات الحضرية وسائل انتشار جديدة. وبينما لعبت الحيوانات والعوامل الفيزيائية (كالرياح والمياه وغيرها) دورًا في الانتشار لقرون، تُعتبر المركبات الآلية مؤخرًا من أهم وسائل الانتشار. وقد أظهرت الدراسات أن الأنفاق التي تربط بين المناطق الريفية والحضرية تُسرّع من نقل أعداد كبيرة ومتنوعة من البذور من المناطق الحضرية إلى الريفية، مما قد يُؤدي إلى ظهور مصادر محتملة للأنواع الغازية على طول التدرج الحضري-الريفي. [ 13 ] وثمة مثال آخر على تأثيرات التوسع الحضري يظهر على ضفاف الأنهار، حيث أدى التوسع الحضري إلى إدخال أنواع غازية مختلفة من خلال الزراعة المباشرة أو الانتشار بفعل الرياح. وبدورها، أصبحت الأنهار المجاورة لهذه الأنواع النباتية الغازية وسائل انتشار حيوية، إذ تربط المراكز الحضرية بالبيئات الريفية والطبيعية. وقد تبين أن بذور الأنواع الغازية تنتقل عبر الأنهار إلى المناطق الطبيعية الواقعة في اتجاه مجرى النهر، مما يزيد من مسافة انتشار النبات المعروفة بالفعل. [ 14 ]

على النقيض من ذلك، قد تُقيّد البيئات الحضرية بعض استراتيجيات الانتشار. يؤثر التوسع الحضري بشكل كبير على تخطيط المناظر الطبيعية، مما قد يُحدّ من استراتيجيات انتشار العديد من الكائنات الحية. وقد تجلّت هذه التغيرات بشكل واضح في علاقات الملقحات بالنباتات المزهرة. فنظرًا لمحدودية النطاق الأمثل لبقاء الملقحات، ينتج عن ذلك محدودية مواقع التلقيح. وبالتالي، يؤدي ذلك إلى انخفاض تدفق الجينات بين التجمعات السكانية المتباعدة، مما يُقلل من التنوع الجيني في كل منطقة. [ 15 ] وبالمثل، فقد ثبت أن التوسع الحضري يؤثر على تدفق الجينات لأنواع مختلفة تمامًا (مثل الفئران والخفافيش) بطرق متشابهة. فبينما قد يكون لهذين النوعين بيئات إيكولوجية واستراتيجيات معيشية مختلفة، يُحدّ التوسع الحضري من استراتيجيات انتشار كلا التجمعين. ويؤدي ذلك إلى عزلة جينية بينهما، مما ينتج عنه تدفق جيني محدود. ورغم أن التوسع الحضري كان له تأثير أكبر على انتشار الفئران، إلا أنه أدى أيضًا إلى زيادة طفيفة في التزاوج الداخلي بين تجمعات الخفافيش. [ 16 ]

القيود البيئية

نادرًا ما تتوزع الأنواع بشكل متساوٍ أو عشوائي داخل أو عبر المناظر الطبيعية . وبشكل عام، تتباين الأنواع بشكل ملحوظ عبر المناظر الطبيعية تبعًا للخصائص البيئية التي تؤثر على نجاحها التكاثري واستمرار وجودها. [ 17 ] [ 18 ] تسمح الأنماط المكانية في الخصائص البيئية (مثل الموارد) للأفراد بالهروب من الظروف غير المواتية والبحث عن مواقع جديدة. [ 19 ] وهذا يُمكّن الكائن الحي من "اختبار" بيئات جديدة لمدى ملاءمتها، شريطة أن تكون ضمن نطاقه الجغرافي. إضافةً إلى ذلك، فإن قدرة النوع على الانتشار في بيئة متغيرة تدريجيًا قد تُمكّن الجماعة من البقاء على قيد الحياة في ظل ظروف قاسية (مثل تغير المناخ ).

As the climate changes, prey and predators have to adapt to survive. This poses a problem for many animals, for example, the Southern Rockhopper Penguins.[20] These penguins are able to live and thrive in a variety of climates due to their phenotypic plasticity.[21] However, they are predicted to respond by dispersal, not adaptation in this case.[21] This is explained by their long life spans and slow microevolution. Penguins in the subantarctic have very different foraging behavior from those of subtropical waters; it would be very hard to survive by keeping up with the fast-changing climate because these behaviors took years to shape.[20]

Dispersal barriers

A dispersal barrier may result in a dispersal range of a species much smaller than the species' distribution. An artificial example is habitat fragmentation due to human land use. By contrast, natural barriers to dispersal that limit species distribution include mountain ranges and rivers. An example is the separation of the ranges of the two species of chimpanzee by the Congo River.

On the other hand, human activities may also expand the dispersal range of a species by providing new dispersal methods (e.g., ballast water from ships). Many such dispersed species become invasive, like rats or stinkbugs, but some species also have a mildly positive impact on human settlers like honeybees and earthworms.[22]

Dispersal mechanisms

Most animals are capable of locomotion and the basic mechanism of dispersal is movement from one place to another. Locomotion allows the organism to "test" new environments for their suitability, provided they are within its range. Movements are usually guided by inherited behaviors.

The formation of barriers to dispersal or gene flow between adjacent areas can isolate populations on either side of the emerging divide. Geographic separation and subsequent genetic isolation of portions of an ancestral population can result in allopatric speciation.

Plant dispersal mechanisms

Burs are an example of a seed dispersion mechanism that uses a biotic vector, in this case animals with fur.

انتشار البذور هو حركة أو نقل البذور بعيدًا عن النبات الأم. تُحدّ النباتات بالتكاثر الخضري ، وبالتالي تعتمد على مجموعة متنوعة من عوامل الانتشار لنقل بذورها، بما في ذلك العوامل غير الحية والحية . يمكن أن تنتشر البذور بعيدًا عن النبات الأم بشكل فردي أو جماعي ، وكذلك في المكان والزمان. تتحدد أنماط انتشار البذور إلى حد كبير بآلية الانتشار المحددة، وهذا له آثار مهمة على التركيب الديموغرافي والجيني لتجمعات النباتات، بالإضافة إلى أنماط هجرتها وتفاعلاتها بين الأنواع . هناك خمس طرق رئيسية لانتشار البذور: الجاذبية، والرياح، والانتشار المقذوف، والماء، والحيوانات.

آليات انتشار الحيوانات

الحيوانات غير المتحركة

توجد العديد من الكائنات الحيوانية غير المتحركة، مثل الإسفنجيات ، والحيوانات الطحلبية ، والحيوانات الكيسية ، وشقائق النعمان البحرية ، والمرجان ، والمحار . والقاسم المشترك بينها جميعًا هو كونها إما بحرية أو مائية. قد يبدو غريبًا أن النباتات نجحت في الاستقرار على اليابسة، بينما لم تنجح الحيوانات في ذلك، لكن الإجابة تكمن في وفرة الغذاء. تنتج النباتات غذاءها بنفسها من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون ، وكلاهما أكثر وفرة على اليابسة منه في الماء. أما الحيوانات الثابتة في مكانها، فتعتمد على البيئة المحيطة بها لتوفير الغذاء لها، وهذا يحدث في البيئة المائية ثلاثية الأبعاد، ولكن بوفرة أقل بكثير في الغلاف الجوي.

تُنتج جميع اللافقاريات البحرية والمائية التي تقضي حياتها مُلتصقة بالقاع (بشكل أو بآخر؛ إذ تستطيع شقائق النعمان الصعود والانتقال إلى موقع جديد إذا سمحت الظروف بذلك) وحدات انتشار. قد تكون هذه الوحدات "براعم" متخصصة، أو منتجات تكاثر جنسي متحركة، أو حتى نوعًا من تعاقب الأجيال كما هو الحال في بعض اللاسعات .

تُعدّ الشعاب المرجانية مثالًا جيدًا على كيفية انتشار الأنواع المستقرة. تتكاثر الشعاب المرجانية التي تتكاثر عن طريق إطلاق الحيوانات المنوية والبويضات مباشرةً في الماء. وتتزامن هذه العمليات مع مراحل القمر في أشهر دافئة معينة، بحيث تُطلق جميع الشعاب المرجانية، سواءً من نوع واحد أو عدة أنواع، في شعاب مرجانية معينة، الأمشاج في ليلة واحدة أو عدة ليالٍ متتالية. تُخصب البويضات المُطلقة، وتتطور الزيجوت الناتجة بسرعة إلى بلانولا متعددة الخلايا . تحاول هذه المرحلة المتحركة بعد ذلك العثور على ركيزة مناسبة للاستقرار. يفشل معظمها ويموت أو يُفترس من قِبل العوالق الحيوانية والمفترسات القاعية مثل شقائق النعمان وأنواع أخرى من المرجان. ومع ذلك، تُنتج ملايين لا تُحصى، وينجح عدد قليل منها في العثور على بقع من الحجر الجيري العاري، حيث تستقر وتتحول بالنمو إلى بوليب . إذا كانت جميع الظروف مواتية، ينمو البوليب الواحد ليصبح رأسًا مرجانيًا عن طريق تبرعم بوليبات جديدة لتشكيل مستعمرة. [ 23 ]

الحيوانات المتحركة

معظم الحيوانات متحركة . تستطيع الحيوانات المتحركة الانتشار بفضل قدرتها على الحركة التلقائية والمستقلة. على سبيل المثال، تعتمد مسافات الانتشار بين أنواع الطيور على قدرتها على الطيران. [ 24 ] من ناحية أخرى، تستغل الحيوانات الصغيرة الطاقة الحركية الموجودة في البيئة، مما يؤدي إلى حركة سلبية. يرتبط الانتشار بواسطة التيارات المائية بشكل خاص بالكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في المياه البحرية والمعروفة باسم العوالق الحيوانية . كلمة "عوالق" مشتقة من الكلمة اليونانية πλαγκτόν، والتي تعني "المتجول" أو "المنجرف".

الانتشار عن طريق المراحل الكامنة

Many animal species, especially freshwater invertebrates, are able to disperse by wind or by transfer with the aid of larger animals (birds, mammals or fishes) as dormant eggs, dormant embryos or, in some cases, dormant adult stages. Tardigrades, some rotifers and some copepods are able to withstand desiccation as adult dormant stages. Many other taxa (Cladocera, Bryozoa, Hydra, Copepoda and so on) can disperse as dormant eggs or embryos. Freshwater sponges usually have special dormant propagules called gemmulae for such a dispersal. Many kinds of dispersal dormant stages are able to withstand not only desiccation and low and high temperatures, but also the action of digestive enzymes during their transfer through digestive tracts of birds and other animals, high concentration of salts, and many kinds of toxicants. Such dormant-resistant stages have made possible the long-distance dispersal from one water body to another and broad distribution ranges of many freshwater animals.

Quantifying dispersal

Dispersal is most commonly quantified either in terms of rate or distance.

Dispersal rate (also called migration rate in the population genetics literature) or probability describes the probability that any individual leaves an area or, equivalently, the expected proportion of individuals who leave an area.

The dispersal distance is usually described by a dispersal kernel which gives the probability distribution of the distance traveled by any individual. A number of different functions are used for dispersal kernels in theoretical models of dispersal including the negative exponential distribution,[25] extended negative exponential distribution,[25]normal distribution,[25]exponential power distribution,[26] inverse power distribution,[25] and the two-sided power distribution.[27] The inverse power distribution and distributions with 'fat tails,' representing long-distance dispersal events (called leptokurtic distributions) are thought to best match empirical dispersal data.[25][28]

Consequences of dispersal

كانت حمامة اليمام المطوقة الأوراسية ( Streptopelia decaocto ) تقتصر في الأصل على آسيا الوسطى والجنوبية، لكنها نجحت في استعمار جزء كبير من أوراسيا من خلال الانتشار وإنشاء مجموعات جديدة خارج نطاقها الأصلي.

لا يقتصر انتشار الكائنات الحية على التكاليف والفوائد التي تعود على الفرد المُنتشر (كما ذُكر سابقًا)، بل يمتد تأثيره ليشمل مستوى التجمعات السكانية والأنواع على المستويين البيئي والتطوري. ويمكن للكائنات الحية أن تنتشر عبر طرق متعددة، ويُعد النقل بواسطة الحيوانات فعالًا بشكل خاص، إذ يُتيح لها السفر لمسافات طويلة. وتعتمد العديد من النباتات على هذا النقل للوصول إلى مواقع جديدة، يُفضل أن تكون ذات ظروف مثالية للتكاثر والإنبات. وبذلك، يُؤثر الانتشار تأثيرًا كبيرًا في تحديد تجمعات وانتشار أنواع النباتات. [ 29 ]

تتميز العديد من التجمعات السكانية بتوزيع مكاني غير منتظم، حيث تشغل تجمعات فرعية منفصلة ولكنها متفاعلة مساحات بيئية محددة (انظر التجمعات السكانية المترابطة ). ينتقل الأفراد المنتشرون بين التجمعات الفرعية المختلفة، مما يزيد من الترابط الكلي للتجمع السكاني المترابط ويقلل من خطر الانقراض العشوائي . إذا انقرضت إحدى التجمعات الفرعية بالصدفة، فمن المرجح أن تُعاد استيطانها إذا كان معدل الانتشار مرتفعًا. كما أن زيادة الترابط قد تقلل من درجة التكيف المحلي.

لوحظ أن للتدخل البشري في البيئة تأثيرًا على انتشار الكائنات الحية. بعض هذه الحالات كانت حوادث عرضية، كما في حالة بلح البحر المخطط، وهو نوع متوطن في جنوب شرق روسيا. فقد أطلقته سفينة عن طريق الخطأ في البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية، ليصبح مصدر إزعاج كبير في المنطقة، إذ بدأ يسد محطات معالجة المياه ومحطات توليد الطاقة. ومثال آخر على ذلك سمك الكارب الصيني كبير الرأس وسمك الكارب الفضي، اللذان جُلبا بهدف مكافحة الطحالب في العديد من أحواض تربية سمك السلور في جميع أنحاء الولايات المتحدة. لسوء الحظ، تمكن بعضها من الفرار إلى الأنهار المجاورة في ميسيسيبي وميسوري وإلينوي وأوهايو، مما أدى في النهاية إلى تأثير سلبي على النظم البيئية المحيطة. [ 11 ] ومع ذلك، سمحت الموائل التي أنشأها الإنسان، مثل البيئات الحضرية، لبعض الأنواع المهاجرة بالتكيف مع البيئات الحضرية . [ 30 ]

أدى الانتشار إلى تغييرات جينية في العديد من الأنواع. وقد لوحظ وجود ارتباط إيجابي بين الانتشار وكل من التمايز والتنوع الجيني في بعض أنواع العناكب في جزر الكناري. تسكن هذه العناكب جزرًا وأرخبيلات مختلفة، حيث تم تحديد الانتشار كعامل رئيسي يؤثر على معدل كلتا العمليتين. [ 31 ]

الانتشار بوساطة الإنسان

Human impact has had a major influence on the movement of animals through time. An environmental response has occurred as a result of this, as dispersal patterns are important for species to survive major changes. There are two forms of human-mediated dispersal:

Human-Vectored Dispersal (HVD)
In Human-Vectored Dispersal, humans directly move the organism. This can occur deliberately, like for the usage of the animal in an agricultural setting, hunting, or more. However, it can also occur accidentally, if the organism attaches itself to a person or vehicle. For this process, the organism first has to come in contact with a human and then movement can start. This has become more common as the human population all over the world has increased and movement through the world has also become more prevalent. Dispersal through a human can be many times more successful in distance compared to movement by wild or other environmental means.[32]
Human-Altered Dispersal (HAD)
Human-Altered Dispersal signifies the effects that have occurred due to human interference with landscapes and animals. Many of these interferences have caused negative consequences in the environment. For example, many areas have suffered habitat loss, which in turn can have a negative effect on dispersal. Researchers have found that due to this, animals have been reported to move further distances in an attempt to find isolated places.[32]This can especially be seen through construction of roads and other infrastructures in remote areas.

Long-distance dispersals are observed when seeds are carried through human vectors. A study was conducted to test the effects of human-mediated dispersal of seeds over long distances in two species of Brassica in England. The main methods of dispersal compared with movement by wind versus movement by attachment to outerwear. It was concluded that shoes were able to transport seeds to further distances than what would be achievable through wind alone. It was noted that some seeds were able to stay on the shoes for long periods of time, about 8 hours of walking, but evenly came off. Due to this, the seeds were able to travel far distances and settle into new areas, where they were previously not inhabiting. However, it is also important that the seeds land in places where they are able to stick and grow. Specific shoe size did not seem to have an effect on prevalence.[33]

Dispersal observation methods

Biological dispersal can be observed using different methods. To study the effects of dispersal, observers use the methods of landscape genetics.[34] This allows scientists to observe the difference between population variation, climate as well as the size and shape of the landscape. An example of the use of landscape genetics as a means to study seed dispersal, for example, involves studying the effects of traffic using motorway tunnels between inner cities and suburban areas.[35]

Genome-wide SNP datasets and species distribution modelling are examples of computational methods used to examine different dispersal modes.[34] A genome-wide SNP dataset can be used to determine the genomic and demographic history within the range of collection or observation. Species distribution models are used when scientists wish to determine which region is best suited for the species under observation. Methods such as these are used to understand the criteria the environment provides when migration and settlement occurs such as the cases in biological invasion.

Human-aided dispersal, an example of an anthropogenic effect, can contribute to biological dispersal ranges and variations.[36]

Informed dispersal is a way to observe the cues of biological dispersal suggesting the reasoning behind special placement.[37] This concept implies that the movement between species also involve information transfer. Methods such as GPS location are used to monitor the social cues and mobility of species regarding habitat selection.[38] GPS radio-collars can be used when collecting data on social animals such as meerkats.[39] Consensus data such as detailed trip records and point of interest (POI) data can be used to predict the movement of humans from rural to urban areas—an examples of informed dispersal.

Direct tracking or visual tracking allows scientists to monitor the movement of seed dispersal by color coding.[14] Scientists and observers can track the migration of individuals through the landscape. The pattern of transportation can then be visualized to reflect the range in which the organism expands.

See also

References

  1. ↑ رونسي أو (2007). "كيف يكون الشعور كحجر متدحرج؟ عشرة أسئلة حول تطور الانتشار". المراجعة السنوية لعلم البيئة والتطور والتصنيف . 38 : 231-253 . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095611 .
  2. ١ ٢ ٣ بونتي د، فان دايك هـ، بولوك ج م، كولون أ، ديلجادو م، جيبس ​​م، ليهوك ف، ماتيسن إ، موستين ك، ساستاموينن م، شتيكزيل ن، ستيفنز ف م، فانديويستيجن س، باجيت م، بارتون ك، بنتون ت ج، شابوت-باردي أ، كلوبيرت ج، دايثام س، هوفستادت ت، ماير س م، بالمر س س، تورلور س، ترافيس ج م (مايو ٢٠١٢). "تكاليف الانتشار". المراجعات البيولوجية لجمعية كامبريدج الفلسفية . ٨٧ (٢): ٢٩٠-٣١٢ . doi : 10.1111 / j.1469-185X.2011.00201.x . PMID ٢١٩٢٩٧١٥. S2CID ٣٠٦٦٠٩٩٦ .  
  3. ↑ دانينغ، جيه بي، ستيوارت، دي جيه، دانييلسون، بي جيه، نون، بي آر، روت، تي إل، لامبرسون، آر إتش، ستيفنز، إي إي (1995). "نماذج السكان المكانية الصريحة: الأشكال الحالية والاستخدامات المستقبلية" (ملف PDF) . التطبيقات البيئية . 5 (1): 3-11 . Bibcode : 1995EcoAp...5....3D . doi : 10.2307/1942045 . JSTOR 1942045 . 
  4. ↑ هانسكي، آي، وجيلبين، إم إي، محرران (1997). بيولوجيا التجمعات السكانية: علم البيئة، وعلم الوراثة، والتطور . سان دييغو: أكاديميك برس. ISBN 978-0-12-323446-9.
  5. ↑ هانسكي، آي (1999). علم بيئة التجمعات السكانية . أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-854065-6.
  6. ↑ سمايدا، ثيودور ج. (2007-08-01). "تأملات حول نموذج انتشار مياه الصابورة - ازدهار الطحالب الضارة" . الطحالب الضارة . 6 (4): 601-622 . Bibcode : 2007HAlga...6..601S . doi : 10.1016/j.hal.2007.02.003 . ISSN 1568-9883 . 
  7. ↑ ليبرمان، ب. س. (2005). "علم الأحياء الجيولوجي وعلم الأحياء القديم: تتبع التطور المشترك للأرض وكائناتها الحية". علم الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 219 ( 1-2 ): 23-33 . Bibcode : 2005PPP...219...23L . doi : 10.1016/j.palaeo.2004.10.012 .
  8. ↑Lieberman BS (2005). "Geobiology and paleobiogeography: Tracking the coevolution of the Earth and its biota". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 219 (1–2): 23–33. Bibcode:2005PPP...219...23L. doi:10.1016/j.palaeo.2004.10.012.
  9. ↑Albert JS, Reis RE (2011). Historical Biogeography of Neotropical Freshwater Fishes. University of California Press. p. 308. ISBN 978-0-520-26868-5.
  10. ↑Wu, Nicholas C.; Seebacher, Frank (2022-02-03). "Physiology can predict animal activity, exploration, and dispersal". Communications Biology. 5 (1): 109. doi:10.1038/s42003-022-03055-y. ISSN 2399-3642. PMC 8814174. PMID 35115649.
  11. 123Croteau, Emily K.; Heist, Edward J.; Nielsen, Clayton K. (June 2010). "Fine-scale population structure and sex-biased dispersal in bobcats (Lynx rufus) from southern Illinois". Canadian Journal of Zoology. 88 (6): 536–545. Bibcode:2010CaJZ...88..536C. doi:10.1139/z10-024. ISSN 0008-4301.
  12. ↑Bowler DE, Benton TG (May 2005). "Causes and consequences of animal dispersal strategies: relating individual behaviour to spatial dynamics". Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 80 (2): 205–25. doi:10.1017/S1464793104006645. PMID 15921049. S2CID 39351147.
  13. ↑von der Lippe, Moritz; Kowarik, Ingo (2008). "Do cities export biodiversity? Traffic as dispersal vector across urban–rural gradients". Diversity and Distributions. 14 (1): 18–25. Bibcode:2008DivDi..14...18V. doi:10.1111/j.1472-4642.2007.00401.x. ISSN 1366-9516. S2CID 23088179.
  14. 1 2 ساوميل، إينا؛ كواريك، إنجو (15 مارس 2010). "الأنهار الحضرية كممرات انتشار لأنواع الأشجار الغازية التي تنتشر بشكل أساسي عن طريق الرياح" . تخطيط المناظر الطبيعية والتخطيط الحضري . 94 (3): 244-249 . Bibcode : 2010LUrbP..94..244S . doi : 10.1016/j.landurbplan.2009.10.009 . ISSN 0169-2046 . 
  15. ↑ جها، شالين؛ كريمن، سي. (2013). "استخدام الأراضي الحضرية يحد من تدفق جينات النحل الطنان الإقليمي" . علم البيئة الجزيئية . 22 (9): 2483-2495 . Bibcode : 2013MolEc..22.2483J . doi : 10.1111 / mec.12275 . ISSN 0962-1083 . PMID 23495763. S2CID 4492114 .   
  16. ↑ ريتشاردسون، جوناثان ل.؛ مايكليدس، سوزوس؛ كومبس، ماثيو؛ دجان، ميهاجلا؛ بيش، ليان؛ باريت، كيري؛ سيلفيرا، جورجيانا؛ بتلر، جاستن؛ آي، ثان ثار؛ منشي-ساوث، جيسون؛ ديماتيو، مايكل؛ براون، تشارلز؛ مكغريفي، توماس ج. (2021). "قدرة الانتشار تتنبأ بالبنية الجينية المكانية لدى الثدييات الأصلية التي تستمر عبر تدرج التحضر" . تطبيقات التطور . 14 (1): 163-177 . Bibcode : 2021EvApp..14..163R . doi : 10.1111/eva.13133 . ISSN 1752-4571 . PMC 7819555. PMID 33519963 .   
  17. ↑ غروم إم جيه، ميفي جي كي، كارول سي آر (2005). مبادئ علم الأحياء الحفظي . سندرلاند (ماساتشوستس): سيناور أسوشيتس، إنك. ISBN 978-0-87893-597-0.
  18. ↑ مارتن، ت. إي. (1998). "هل تفضيلات الموائل الدقيقة للأنواع المتعايشة خاضعة للانتقاء وتكيفية؟" (ملف PDF) . علم البيئة . 79 (2): 656-670 . doi : 10.1890/0012-9658(1998)079 [ 0656:AMPOCS ] 2.0.CO ; 2. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 31 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2013 .
  19. ↑ تيرنر إم جي، غاردنر آر إتش، أونيل، روبرت في (2001). علم بيئة المناظر الطبيعية: في النظرية والتطبيق، النمط والعملية . نيويورك: سبرينغر. ISBN 978-0-387-95123-2.
  20. 12Tremblay Y (April 11, 2003). "Geographic variation in the foraging behaviour, diet and chick growth of rockhopper penguins"(PDF). Marine Ecology Progress Series. 251: 279–297. Bibcode:2003MEPS..251..279T. doi:10.3354/meps251279. Archived(PDF) from the original on 2017-08-09.
  21. 12Forcada J, Trathan PN (2009-07-01). "Penguin responses to climate change in the Southern Ocean". Global Change Biology. 15 (7): 1618–1630. Bibcode:2009GCBio..15.1618F. doi:10.1111/j.1365-2486.2009.01909.x. ISSN 1365-2486. S2CID 86404493.
  22. ↑"Jamestown". History Magazine. Archived from the original on 2014-04-19. Retrieved 2014-04-17.
  23. ↑US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. "What is coral spawning?". oceanservice.noaa.gov. Retrieved 2024-12-08.
  24. ↑Claramunt, S (2021). "Flight efficiency explains differences in natal dispersal distances in birds". Ecology. 102 (9) e03442. Bibcode:2021Ecol..102E3442C. doi:10.1002/ecy.3442. PMC 8459243. PMID 34143422.
  25. 12345Chapman DS, Dytham C, Oxford GS (January 2007). "Modelling population redistribution in a leaf beetle: an evaluation of alternative dispersal functions". The Journal of Animal Ecology. 76 (1): 36–44. Bibcode:2007JAnEc..76...36C. doi:10.1111/j.1365-2656.2006.01172.x. PMID 17184351.
  26. ↑ تشو، ي. وكوت، م. (2011). "نماذج النمو والانتشار في الزمن المنفصل مع نطاقات الأنواع المتغيرة". علم البيئة النظري . 4 (1): 13-25 . Bibcode : 2011ThEco...4...13Z . doi : 10.1007/s12080-010-0071-3 . S2CID 2623698 . 
  27. ↑ ميلر، تي إي، وشاو، إيه كيه، وإينوي، بي دي، ونيوبرت، إم جي (مايو 2011). "الانتشار المتحيز جنسيًا وسرعة الغزوات ثنائية الجنس" ( ملف PDF) . المجلة الأمريكية لعلم الطبيعة . 177 (5): 549-561 . Bibcode : 2011ANat..177..549M . doi : 10.1086/659628 . hdl : 1912/4617 . PMID 21508603. S2CID 9344741 .  
  28. ↑ رادينجر، ج. وولتر، س. (2014). "أنماط ومؤشرات انتشار الأسماك في الأنهار". الأسماك ومصايد الأسماك . 15 (3): 456-473 . Bibcode : 2014AqFF...15..456R . doi : 10.1111/faf.12028 .
  29. ↑ راماسوامي، جيتا. "الأنواع الغازية وشبكات الانتشار" . مؤسسة حماية الطبيعة - الهند . تاريخ الاسترجاع: 17 نوفمبر 2023 .
  30. ↑ ماكيني، مايكل ل. (2006-01-01). "التوسع الحضري كسبب رئيسي للتجانس البيولوجي" . الحفاظ البيولوجي . 127 (3): 247-260 . Bibcode : 2006BCons.127..247M . doi : 10.1016/j.biocon.2005.09.005 . ISSN 0006-3207 . 
  31. ↑ سواريز، دانيال؛ أريباس، باولا؛ خيمينيز-غارسيا، إدواردو؛ إيمرسون، برنت سي. (25-05-2022). " القدرة على الانتشار وعواقبها على التمايز والتنوع الجيني للسكان" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 289 (1975) 20220489. doi : 10.1098/rspb.2022.0489 . ISSN 0962-8452 . PMC 9115014. PMID 35582805 .   
  32. 12Bullock, James M.; Bonte, Dries; Pufal, Gesine; da Silva Carvalho, Carolina; Chapman, Daniel S.; García, Cristina; García, Daniel; Matthysen, Erik; Delgado, Maria Mar (December 2018). "Human-Mediated Dispersal and the Rewiring of Spatial Networks". Trends in Ecology & Evolution. 33 (12): 958–970. Bibcode:2018TEcoE..33..958B. doi:10.1016/j.tree.2018.09.008. hdl:1893/28417. PMID 30314915. S2CID 52975974.
  33. ↑Wichmann, Matthias C; Alexander, Matt J; Soons, Merel B; Galsworthy, Stephen; Dunne, Laura; Gould, Robert; Fairfax, Christina; Niggemann, Marc; Hails, Rosie S; Bullock, James M (2009-02-07). "Human-mediated dispersal of seeds over long distances". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 276 (1656): 523–532. doi:10.1098/rspb.2008.1131. ISSN 0962-8452. PMC 2664342. PMID 18826932.
  34. 12Sherpa, Stéphanie; Renaud, Julien; Guéguen, Maya; Besnard, Gilles; Mouyon, Loic; Rey, Delphine; Després, Laurence (September 2020). Zytynska, Sharon (ed.). "Landscape does matter: Disentangling founder effects from natural and human-aided post-introduction dispersal during an ongoing biological invasion". Journal of Animal Ecology. 89 (9): 2027–2042. Bibcode:2020JAnEc..89.2027S. doi:10.1111/1365-2656.13284. ISSN 0021-8790. PMID 32597498. S2CID 220257477.
  35. ↑von der Lippe, Moritz; Kowarik, Ingo (January 2008). "Do cities export biodiversity? Traffic as dispersal vector across urban–rural gradients". Diversity and Distributions. 14 (1): 18–25. Bibcode:2008DivDi..14...18V. doi:10.1111/j.1472-4642.2007.00401.x. ISSN 1366-9516. S2CID 23088179.
  36. ↑ بوتيكوفر، لوكا؛ جونز، بياتريكس؛ ساكي، روبرتو؛ مانجياكوتي، ماركو؛ جي، ويهونغ (نوفمبر 2018). " طريقة جديدة لنمذجة الغزوات البيولوجية من بيانات الانتشار المبكر مع مراعاة الانتشار البشري المنشأ" . PLOS ONE . 13 (11) e0205591. Bibcode : 2018PLoSO..1305591B . doi : 10.1371/journal.pone.0205591 . PMC 6258513. PMID 30481174. ProQuest 2138603973 .   
  37. ↑ كلوبير، جان؛ لو غاليارد، جان فرانسوا؛ كوت، جوليان؛ ميلان، ساندرينا؛ ماسو، مانويل (مارس 2009). "الانتشار المُستنير، وعدم التجانس في متلازمات انتشار الحيوانات، وديناميات التجمعات السكانية ذات البنية المكانية" . رسائل علم البيئة . 12 (3): 197-209 . Bibcode : 2009EcolL..12..197C . doi : 10.1111/j.1461-0248.2008.01267.x . ISSN 1461-023X . PMID 19170731 .  
  38. ↑ خيزرلو، أمين وحيديان؛ تشو، شون؛ لي، شين يي؛ ستريت، دبليو. نيك؛ لي، يان هوا (12 أغسطس 2021). "DILSA+: التنبؤ بأحداث الانتشار الحضري من خلال تحليل البقاء العميق باستخدام خصائص حضرية محسّنة" . معاملات ACM في الأنظمة الذكية والتكنولوجيا . 12 (4): 49:1–49:25. doi : 10.1145/3469085 . ISSN 2157-6904 . S2CID 237600882 .  
  39. ↑ كوزي، غابرييل؛ ماغ، نينو؛ بورغر، لوكا؛ كلاتون-بروك، تيم هـ.؛ أوزغول، أربات (مايو 2018). ستريت، غاريت (محرر). "التشتت المُستنير اجتماعيًا في مُربي تعاوني إقليمي" . مجلة علم البيئة الحيوانية . 87 (3): 838-849 . Bibcode : 2018JAnEc..87..838C . doi : 10.1111 / 1365-2656.12795 . ISSN 0021-8790 . PMID 29344939. S2CID 46876229 .   

للمزيد من القراءة

  • إنجولد ، سي تي (1971). أبواغ الفطريات: تحررها وانتشارها . أكسفورد: مطبعة كلارندون. ص 302. ISBN  978-0-19-854115-8.
  • ليديكر، دبليو زد، وكالدول، آر إل (1982). الانتشار والهجرة . سترودسبيرغ، بنسلفانيا: شركة هاتشينسون روس للنشر، ص  311. ISBN 978-0-87933-435-2.(انتشار الحيوانات)
  • Bullock JM, Kenward RE, Hails RS, eds. (2002). Dispersal ecology: the 42nd symposium of the British Ecological Society. Oxford, UK: Blackwell Science. p. 458. ISBN 978-0-632-05876-1. (Animals and plants)
  • Lieberman BS (2008). "Emerging syntheses between palaeobiogeography and macroevolutionary theory". Proceedings of the Royal Society of Victoria. 120: 51–57.
  • Turner MG, Gardner RH, O'Neill RV (2001). Landscape Ecology: In theory and practice, pattern and process. New York (NY): Springer Science.
  • Levin SA (1974). "Dispersion and Population Interactions". The American Naturalist. 108 (960): 207. Bibcode:1974ANat..108..207L. doi:10.1086/282900. S2CID 83630608.
  • Clobert J, Danchin E, Dhondt AA, Nichols JD, eds. (2001). Dispersal. Oxford.: Oxford University Press.
  • Cousens R, Dytham C, Law R (2008). Dispersal in plants: a population perspective. Oxford: Oxford University Press.
  • Fruit and seed dispersal images at bioimages.vanderbilt.edu