Druhová bohatost savců od tropických lesů po arktické tundry

Existují čtyři různé základní hypotézy o tom, co určuje počet druhů savců v určité oblasti:*

1) Dostupnost zdrojů – vysoká biologická produktivita rostlin poskytuje zdroje k přežití více jedinců, více populací a tedy i více druhů.

2) Počet dostupných nik – velmi produktivní regiony poskytují širokou škálu nejrůznějších zdrojů, což umožňuje soužití většího množství rozmanitých druhů.

3) Evoluční čas – regiony s dlouhou historií (typicky deštné lesy) mohou nerušeně hromadit druhy po miliony let.

4) Tempo diverzifikace – různé regiony hromadí druhy různým tempem podle toho, jak rychle v daném regiony druhy vznikají a jak rychle vymírají – to se odvíjí od nejrůznějších dalších podmínek i od vlastností samotných evolučních linií.

Která ale nejlépe popisuje skutečnost? Při prvním pohledu na všechny čtyři hypotézy je jasné, že ve všech je nějaká logika, a proto se jako platné dosud považovaly všechny čtyři s tím, že v různých regionech měly různé faktory odlišnou důležitost. Nicméně na druhové bohatosti se podílely všechny. Jak je však patrné z Obrázku 1 – jeden z výsledků studie – tým autorů prokázal, že tomu tak patrně není.

Obrázek 1: A – druhová bohatost, B – funkční rozmanitost, C – evoluční čas, D – tempo diverzifikace; na všech mapách barevná škála zastupuje intervaly hodnot příslušného údaje, kdy modrá barva značí nejnižší hodnoty a červená barva nejvyšší hodnoty. Zdroj: původní článek

Druhová bohatost (A) nekoreluje s žádným z faktorů vyobrazených na dalších třech mapách. Nejbohatší na druhy jsou tropické oblasti, tak, jak jsme očekávali. Podobný trend k „červenější barvě“ v tropech ovšem nevidíme ani u funkční rozmanitosti (která zde zastupuje diverzitu nik), ani u evolučního času, a ani u tempa diverzifikace. Ze čtyř výše zmiňovaných hypotéz nám tedy poněkud překvapivě zůstala pouze jediná: bohatost savčích druhů je evidentně dána biologickou produktivitou regionu, tedy velkým množstvím dostupných zdrojů.

Zajímavé je také podívat se na funkční rozmanitost savců. Funkcí organismu je myšleno to, jakými životními strategiemi se vyznačuje – například denní či noční organismus, býložravec, masožravec, všežravec, organismus žijící v norách, na povrchu či v korunách stromů, predátor nebo kořist atd. Oblasti s největší funkční rozmanitostí jsou ty, kde najdeme nejširší spektrum nejrůznějších takovýchto životních strategií. A jak je z části obrázku (B) vidět, takováto místa příliš nesouhlasí s místy, kde je nejvyšší počet druhů. Funkční rozmanitost je určena faktory historickými – množstvím času pro evoluci funkčně rozmanitých druhů v kombinaci s tempem diverzifikace. V tropech je tedy sice největší druhová bohatost, ovšem řada druhů zde zastává stejnou funkci jako jiné.

Co tedy vědci zjistili? Druhová rozmanitost savců je pravděpodobně určena produktivitou regionu a dostupným množstvím zdrojů. Naopak funkční rozmanitost je spíše záležitost evolučního času a diverzifikačního tempa. V místech s mnoha dostupnými zdroji tedy poměrně snadno vznikají nové druhy. Tyto druhy jsou ovšem mladé a svou funkcí se neliší od svého předka. Během času se však tyto druhy rozrůzňují a vytvářejí nejfantastičtější životní formy, které v ekosystému zaujímají novou funkci. Ekologické a historické faktory tedy společně určují celkový obrázek úžasné biologické rozmanitosti v různých koutech světa.

Species and functional diversity accumulate differently in mammals; Brunno F. Oliveira1, Antonin Machac, Gabriel C. Costa,Thomas M. Brooks, Ana D. Davidson, Carlo Rondinini and Catherine H. Graham; Global Ecology and Biogeography; 2016

Iveta Štolhoferová

* Malý slovníček pojmů:
- biodiverzita… biologická rozmanitost
- biologická produktivita (primární)… označuje, kolik uhlíku dokáží rostliny zabudovat do svých těl, tedy jaký je na daném místě přírůstek biomasy za čas (např. jaké množství - hmotnost - brambor sklidí farmář na svém poli za rok)
- druhová bohatost… počet druhů na daném místě v daném čase
- funkční rozmanitost… rozmanitost co do životních strategií v různých ohledech
- nika… soubor faktorů, ve kterém daný organismus prosperuje, např. teplota, intenzita slunečního záření, kyselost či zásaditost půdy, nadmořská výška, ale i přítomnost jiných organismů (jmelí potřebuje k růstu vhodnou dřevinu, na které se uchytí)
- tempo diverzifikace… je dáno speciační rychlostí (kolik nových druhů vznikne za čas) a extinkční rychlostí (kolik stávajících druhů vymře za čas), tedy linie s vysokým tempem diverzifikace jsou druhově bohatší
- zdroj… jakákoliv komodita, kterou může organismus využít ke své prosperitě, např. potrava, úkryt, vodní zdroje, rodičovská péče apod.