Систематика
<<  Движение живых организмов 17 Причины снижения биоразнообразия  >>
Лекция
Лекция
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Сообщество
Сообщество
Wilson
Wilson
Edward
Edward
Модель
Модель
Dispersal assembled
Dispersal assembled
Островная биогеография
Островная биогеография
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Доля островов
Доля островов
Концепции устройства сообщества
Концепции устройства сообщества
Остров Барро-Колорадо
Остров Барро-Колорадо
Барро-Колорадо
Барро-Колорадо
Число видов деревьев
Число видов деревьев
Виды
Виды
Нейтральная модель
Нейтральная модель
Тропический лес
Тропический лес
Рельеф местности
Рельеф местности
Природа
Природа
Модель, предложенная в работе
Модель, предложенная в работе
Редкие виды
Редкие виды
Гипотеза
Гипотеза
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Традиционная точка зрения
Традиционная точка зрения
Две статьи
Две статьи
Liza
Liza
Взрослые деревья
Взрослые деревья
Исследования
Исследования
Зависимость тормозящего эффекта
Зависимость тормозящего эффекта
Редкость
Редкость
Scott
Scott
Влияние
Влияние
Результаты экспериментов
Результаты экспериментов
Экологи
Экологи
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Pinacotecca Vatican
Pinacotecca Vatican
Рост числа публикаций
Рост числа публикаций
Trends in Ecology
Trends in Ecology
Число описанных видов
Число описанных видов
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Luehea seemannii
Luehea seemannii
Terry
Terry
Барро Колорадо
Барро Колорадо
Тропические насекомые
Тропические насекомые
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Гусеницы
Гусеницы
Вид кормовых растений
Вид кормовых растений
Уровень специализации листогрызущих насекомых
Уровень специализации листогрызущих насекомых
Errata
Errata
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Биоразнообразие
Видовое богатство
Видовое богатство
Инфузории
Инфузории
Зависимость числа видов бентоса северных морей от площади исследования
Зависимость числа видов бентоса северных морей от площади исследования
Угол наклона линии регрессии
Угол наклона линии регрессии
Структура сообщества
Структура сообщества

Презентация: «Биоразнообразие». Автор: Дмитрий. Файл: «Биоразнообразие.ppt». Размер zip-архива: 10463 КБ.

Биоразнообразие

содержание презентации «Биоразнообразие.ppt»
СлайдТекст
1 Лекция

Лекция

Лекция 21. Lect_21_Community_Biodiv_1 Соотношение «нишевой» и нейтралистской концепций устройства сообщества. Стабилизация (снижение удельной скорости популяционного роста при увеличении доли данного вида в сообществе) и выравнивание (сближение удельных скоростей популяционного роста разных видов). Биоразнообразие. Популярность термина. Общее число видов разных групп организмов. Способы оценки числа видов насекомых в тропических лесах. Работы Эрвина и Новотного: расхождение в оценке степени пищевой специализации. Число видов организмов разного размера. Рост числа видов с переходом от локального разнообразия к глобальному. Различия, обусловленным размером организмов

2 Биоразнообразие
3 Сообщество

Сообщество

Сообщество: принципы устройства, биоразнообразие

4 Wilson

Wilson

R.H. MacArthur and E.O. Wilson The theory of island biogeography 1967 Princeton University Press

5 Edward

Edward

Edward O. Wilson (b. 1929)

Robert MacArthur (1930-1972)

6 Модель

Модель

Модель предполагает только примерное равенство скоростей прибытия на остров видов и их вымирания. Видовой состав может меняться

7 Dispersal assembled

Dispersal assembled

В теории островной биогеографии Макартура – Уилсона не предполагается расхождения видов по разным нишам. Сообщество формируется процессом расселения организмов, а не конкуренцией между уже прибывшими на остров видами Такие сообщества называют “dispersal assembled” в отличие от “niche assembled”

8 Островная биогеография

Островная биогеография

Примечание: Островная биогеография знает множество примеров взаимоисключения близких видов. Огромный эмпирический материал собран Джерадом Даймондом (J. Diamond)

9 Биоразнообразие
10 Доля островов

Доля островов

Доля островов, на которых присутствует данный вид, как функция размера острова («размер» острова выражен в числе видов птиц, присутствующих на данном острове)

11 Концепции устройства сообщества

Концепции устройства сообщества

Нишевая и нейтралистская концепции устройства сообщества Биоразнообразие

12 Остров Барро-Колорадо

Остров Барро-Колорадо

Остров Барро-Колорадо (озеро Гатун, зона Панамского канала)

13 Барро-Колорадо

Барро-Колорадо

14 Число видов деревьев

Число видов деревьев

Число видов деревьев, произрастающих во влажном тропическом лесу (на участках площадью 50 га): Панама (Барро-Колорадо) - 316 видов Таиланд – 269 видов Малайзия – 823 вида Борнео - 1186 видов (на 52 га) Эквадор – 1123 вида (на 25 га !!!) Данные по: Wills С. Harms K.E., Condit R. et al. 2006. Nonrandom processes maintain diversity in tropical forests // Science. Vol. 311. P. 527 - 531

15 Виды

Виды

Виды сосуществуют потому, что в расчете на одну особь имеют примерно равные вероятности рождения, гибели, миграции и видообразования. Экологическая идентичность (или точнее - экологическая эквивалентность) видов, проявляется в сходстве их демографических характеристик

Гипотеза нейтральности Стивена Хаббела

16 Нейтральная модель

Нейтральная модель

Нейтральная модель не отрицает существования разных экологических ниш. Но она утверждает, что предположение о расхождении ВСЕХ видов по разным нишам не является обязательным, чтобы объяснить их сосуществование. Предположение о НЕЙТРАЛЬНОСТИ должно приниматься как нуль-гипотеза при анализе всех многовидовых сообществ

17 Тропический лес

Тропический лес

Тропический лес в Национальном парке Ясуни (Эквадор), где проводились исследования. Фото с сайта www.ecuador-travel.net

18 Рельеф местности

Рельеф местности

Показан рельеф местности (горизонтали через 2 м), цветом выделены значения «удельной (на единицу массы) площади листьев». На «возвышенностях» и в «понижениях» преобладают деревья, различающиеся по удельной площади листьев, что указывает на «фильтрацию», производимую средой (в долинах преобладают деревья с более тонкими листьями).

Рис. 1. A — схема обследованного участка леса. Показан рельеф местности (горизонтали нанесены через 2 м), а цветом выделены значения «удельной (на единицу массы) площади листьев». Хорошо видно, что на «возвышенностях» и в «понижениях» преобладают деревья, различающиеся по удельной площади листьев, что указывает на «фильтрацию», производимую средой (в долинах преобладают деревья с более тонкими листьями). Отдельные «квадратики» на плане — это учетные площадки размером 20 ? 20 м. B — реальное распределение массы семян деревьев, произрастающих по соседству, то есть попавших на одну учетную площадку 20 ? 20 м (сплошная линия — observed quadrat) и распределение, ожидаемое согласно нулевой гипотезе (пунктирная линия — null expectation), предполагающее независимое случайное распределение растений друг относительно друга. Видно, что для деревьев, оказавшихся рядом, наблюдается больший разброс значений этого признака, чем ожидаемый при случайной выборке. Иными словами, соседствующие деревья разных видов в большей степени различаются по размеру семян, чем это предсказывается на основе случайного их распределения. Рис. из обсуждаемой статьи в Science

19 Природа

Природа

Предполагаемые взаимосвязи между средней удельной скоростью роста популяции (ось Y) и относительной частотой встречаемости того же вида в сообществе (ось Х). Peter B. Adler, Janneke HilleRisLambers and Jonathan M. Levine. A niche for neutrality // Ecology Letters. 2007. V. 10 (2). P. 95–104

Гиляров А.М. От ниш к нейтральности в биологическом сообществе // Природа. 2007. N 11. С. 29-37. http://rogov.zwz.ru/Macroevolution/ghilarov_neutral.pdf

20 Модель, предложенная в работе

Модель, предложенная в работе

Модель, предложенная в работе: Peter B. Adler, Janneke HilleRisLambers and Jonathan M. Levine. A niche for neutrality // Ecology Letters. 2007. V. 10 (2). P. 95–104

21 Редкие виды

Редкие виды

ЧТО ЗАЩИЩАЕТ РЕДКИЕ ВИДЫ ОТ ЛОКАЛЬНОГО ВЫМИРАНИЯ? или ПОЧЕМУ РЕДКИМ БЫТЬ ВЫГОДНЕЕ ЧЕМ МНОГОЧИСЛЕННЫМ?

22 Гипотеза

Гипотеза

Гипотеза Джанзена - Коннелла

Воздействие специализированных животных фитофагов и патогенных микроорганизмов резко снижает выживаемость семян и проростков деревьев, если они находятся вблизи материнского растения. Для каждого отдельного растения шанс дорасти до зрелости выше, если оно располагается дальше от взрослых растений того же вида.

23 Биоразнообразие
24 Традиционная точка зрения

Традиционная точка зрения

Традиционная точка зрения: Малочисленность многих видов деревьев тропического леса помогает им выжить, поскольку снижает вероятность гибели семян и проростков от специализированных паразитов (прежде всего — патогенных грибов и бактерий) и животных — фитофагов. В случае разбросанного (дисперсного) распределения растений по большей территории паразитам и фитофагам просто труднее их обнаружить

25 Две статьи

Две статьи

Однако летом 2010 г. в Science и в Nature почти одновременно появились две статьи, заставившиеся усомниться в традиционной точке зрения См. подробнее: “В тропическом лесу редкие виды деревьев не выносят соседства с сородичами”. Новости науки от 25.08.10 на сайте Elementy.ru: http://elementy.ru/news/431384

26 Liza

Liza

Liza S. Comita, Helene C. Muller-Landau, Salom?n Aguilar, Stephen P. Hubbell Asymmetric density dependence shapes species abundances in a tropical tree community // Science. 2010. V. 329. P. 330–332

27 Взрослые деревья

Взрослые деревья

На участке в 50 га, на котором ранее уже были нанесены на карту все взрослые деревья, в течение 5 лет изучали выживаемость молодых деревьев (диаметр ствола менее 1 см), и проростков (растений высотой не более 20 см) Учитывали их на площадках размером 1 ? 1 м2, разбросанных по всему участку. Всего были помечено и обследовано в последующие годы более 30 тыс. проростков, относящихся к 180 видам деревьев

28 Исследования

Исследования

Исследования, проведенные на Барро-Колорадо на 180 видах деревьев, показали что выживаемость их проростков снижается, если они соседствуют с проростками или взрослыми деревьями того же самого вида В противовес ожидаемому, негативная реакция на присутствие рядом растений своего вида оказалась наиболее выраженной у малочисленных видов, а не массовых

29 Зависимость тормозящего эффекта

Зависимость тормозящего эффекта

Зависимость тормозящего эффекта соседних растений своего вида от уровня обилия данного вида деревьев. У редких видов эффект выражен сильнее, чем у массовых

Liza S. Comita et al. 2010 // Science. V. 329. P. 330–332

30 Редкость

Редкость

Редкость определенного вида растений может трактоваться не как способ повышения его выживаемости (благодаря более успешному избеганию врагов), а как результат его неспособности вынести соседство других растений того же вида

31 Scott

Scott

Scott A. Mangan, Stefan A. Schnitzer, Edward A. Herre, Keenan M. L. Mack, Mariana C. Valencia, Evelyn I. Sanchez, James D. Bever Negative plant–soil feedback predicts tree-species relative abundance in a tropical forest // Nature. 2010. V. 466. P. 752–755

32 Влияние

Влияние

Эти исследователи изучали влияние, оказываемое на растения почвенными патогенными микроорганизмами. Опыты проводили также на острове Барро-Колорадо Были выбраны 6 видов деревьев, среди которых как редкие, так и массовые (различия относительного обилия на два порядка величин). Проростки выращивали в горшках, заполненных землей, взятой из-под деревьев «своего», а в других вариантах — «чужого» вида

33 Результаты экспериментов

Результаты экспериментов

Результаты экспериментов показали, что значимое тормозящее влияние на рост проростков деревьев оказывает только почва, взятая из-под деревьев «своего», но не других видов. Для разных видов деревьев степень влияния «своей» почвы была разной: наиболее сильное тормозящее воздействие проявлялось у малочисленных, но не массовых видов

34 Экологи

Экологи

Если раньше экологи исходили из конкурентной парадигмы (считали, что именно конкуренция за ресурсы формирует определенное соотношение численностей разных видов), то сейчас на смену этой парадигме может прийти другая, подчеркивающая важную роль почвенных патогенных микроорганизмов, которые оказывают видоспецифическое тормозящее воздействие на рост молодых растений

35 Биоразнообразие

Биоразнообразие

Biodiversity биоразнообразие

36 Pinacotecca Vatican

Pinacotecca Vatican

Wenzel Peter, 1745 – 1829. «Adamo ed Eva nel Paradiso Terrestre» Pinacotecca Vatican

37 Рост числа публикаций

Рост числа публикаций

Рост числа публикаций, содержащих в своем названии слово “biodiversity”

38 Trends in Ecology

Trends in Ecology

Trends in Ecology and Evolution, 1996, Vol. 11 (7): 304-306

39 Число описанных видов

Число описанных видов

Примерное число описанных видов (в тысячах!) для групп организмов, содержащих не менее 20000 видов

40 Биоразнообразие
41 Luehea seemannii

Luehea seemannii

Terry L. Erwin

Luehea seemannii

42 Terry

Terry

Terry L. Erwin

43 Барро Колорадо

Барро Колорадо

Terry Erwin (1982): работы в тропическом лесу на Барро Колорадо (Панама) В кронах одного вида деревьев Luehea seemannii обитает около 1200 видов жуков, из них – видоспецифичных - 163 вида В тропиках примерно 50 000 видов деревьев Отсюда – общее число видов жуков – 8 150 000 На жуков приходится 40% всех членистоногих в тропическом лесу. Отсюда – общее число членистоногих – около 20 миллионов В кронах членистоногих примерно в два раза больше, чем на поверхности почвы Соответственно общее количество видов членистоногих в тропиках – около 30 миллионов

44 Тропические насекомые

Тропические насекомые

Тропические насекомые-фитофаги не являются узкими специалистами, а общее число видов насекомых на Земле не превышает 4-5 миллионов К такому выводу пришел чешский энтомолог Войтех Новотный совместно с коллегами их США, Панамы, Швеции и Чехии. Novotny V., Basset Y., Miller S., et al. // Nature. 2002. V. 416. P. 841-844 В течение нескольких лет в низменном тропическом дождевом лесу Новой Гвинее собирали листогрызущих насекомых с 51 вида древесных растений, в том числе -13 видов рода фикус (Ficus) и 4 видов рода Psychotria. Всего было собрано более 50 тыс. насекомых, относящихся к 935 видам, среди которых преобладали жуки, гусеницы бабочек (чешуекрылых), и прямокрылые

45 Биоразнообразие
46 Гусеницы

Гусеницы

В среднем на одном виде деревьев в обследованном лесу кормится: 32.9 ± 1.7 видов жуков, 26.1 ± 2.4 вида чешуекрылых (гусеницы), 20.6 ± 0.9 вида прямокрылых

47 Вид кормовых растений

Вид кормовых растений

Узких специалистов (питающихся только на данном виде деревьев), в расчете на один вид кормовых растений приходится: 7.9 видов жуков, 13.3 видов чешуекрылых 2.9 видов прямокрылых

48 Уровень специализации листогрызущих насекомых

Уровень специализации листогрызущих насекомых

Уровень специализации листогрызущих насекомых в широколиственном лесу Европы (Моравия) и в тропическом лесу Новой Гвинеи примерно один и тот же!

Число видов насекомых, питающихся на 1, 2, 3, 4 и большем числе видов растений (вплоть до 14) в лесу умеренной зоны в Моравии (A) и во влажном тропическом лесу Новой Гвинеи (B). Lep-L — Lepidoptera (бабочки, гусеницы) Hym-L (перепончатокрылые, личинки), Col-L (жуки; личинки), Col-A - жуки; взрослые, Ort-A прямокрылые

49 Errata

Errata

По нижней оси 3-я цифра слева 0.01 мм

50 Биоразнообразие
51 Биоразнообразие
52 Видовое богатство

Видовое богатство

Видовое богатство: как его оценить?

Какая группа богаче видами: инфузории или позвоночные?

Из лекций А.И.Азовского

53 Инфузории

Инфузории

Видовое богатство: как его оценить?

Какая группа богаче видами: инфузории или позвоночные?

Из лекций А.И.Азовского

54 Зависимость числа видов бентоса северных морей от площади исследования

Зависимость числа видов бентоса северных морей от площади исследования

Из лекций А.И.Азовского

55 Угол наклона линии регрессии

Угол наклона линии регрессии

Из работы А.И.Азовского. Угол наклона линии регрессии, показывающей как нарастает видовое разнообразие данной группы организмов по мере увеличения размеры пробы, в зависимости от характерного размера данной группы организмов. Чем крупнее организмы, тем круче возрастание видового разнообразия. Глобальное разнообразие (мировая фауна) для более крупных организмов значительно превышает локальное. А для мелких организмов разница меньше.

56 Структура сообщества

Структура сообщества

????

«Биоразнообразие»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/bioraznoobrazie-55453.html
cсылка на страницу

Систематика

9 презентаций о систематике
Урок

Биология

136 тем
Слайды