Космополиты, эндемики, реликты

3. Космополиты, эндемики, реликты

Ареал-часть земной поверхности или акватории, в пределах которой встречается данный вид организма.

При типизации арелов следует учитывать их размеры, непрерывность (континуальность) и прерывистость (дизъюнкции). У наземных организмов выделяются ареалы 4 уровней размерности:

- континентальные,

- провинциальные,

- региональные и

- локальные.

Виды, распространенные на всех континентах, называют космополитами («распространенные по всему миру»): папоротник орляк, многие сорняки, связанные в своем распространении с деятельность человека: мокрица, крапива, одуванчик. Однако, строго говоря, контрастность экологических условий на Земле не позволяет ни одному виду растений или животных, кроме человека, иметь именно космополитическое распространение.

Реликты –виды сохранившиеся до наших дней с прошлых геологических эпох. Различают климатические реликты, формационные и эдафические

Эндемики- это виды, свойственные только данной территории (акватории). Эндемики могут иметь локальный ареал - встречаться только на ограниченной территории (в межгорной котловине, в бассейне реки и т.п.), однако территория ареала эндемика может занимать и большую площадь. Например, существуют эндемики Южной Америки, Австралии.

Возможно две модели формирования эндемизма: реликтовый эндемизм и молодой эндемизм. Принципиальные различия между ареалами реликтового и молодого эндемиков иллюстрирует схема:

Непременное условие существования и сохранения эндемизма - изоляция. И чем дольше сохраняется изоляция, тем выше степень эндемизма во флоре и фауне, тем своеобразнее биота. Поэтому объяснима доля эндемизма на островах, и в высотных поясах гор:

Кавказ- 25%

Горы средней Азии -30%

Япония- 37%

Канарские острова -45%

Мадагаскар-68%

Новая Зеландия-81%

Австралия-80%

Гавайские острова-82%

Лекция Голантарктическое царство

Современная флора голарктического царства включает 10 эндемичных семейств, 1600 видов сосудистых растений, из которых 1200, т.е. примерно 75% эндемичны. Таковы, например, мизодендровые (паразит=омела), виды южного бука, фицрои, араукарии, дрилиса, трава туссок и др. Характерной особенностью флоры является биполярность- наличие ряда родов и видов растений, обитающих в умеренных и высоких широтах северного полушария, но отсутствующие в тропических поясах. Таковы например, виды сфагнума, красная водяника, а также луговик извилистый, тимофеевка альпийская, ясколка, и др. Южная полярная граница распространения цветковых растений: антарктического луговика и колобата проходит =64⁰ ю.ш. Далее к югу встречаются только мхи (5 видов), лишайники (около 90видов) и водоросли. Лишайники отличаются своей окраской: ярко-оранжевые, светло-зеленые, желтые, серые и чаще всего черные, в чем выразилась приспособляемость растений к местным условиям - поглощению максимального количества солнечного тепла.

 В пределах антарктического царства можно различить 3 зональных типа ландшафтов и соответственно 3 подобласти, каждая со своей характерной флорой.

1. лесная субантарктическая подобласть от 40-48⁰ ю.ш. расположена в условиях влажного и умеренного климата (+14⁰ летом, +8⁰ зимой). Склоны Анд покрыты сырыми лесами - это так называемые вальдивийские леса. Леса представлены громадными вечнозелеными деревьями - хвойными фицройями; их сопровождают антарктические буки, эвкрифии. Во втором ярусе этих лесов много магнолиевых, например дримис, много папоротников, заросли бамбуков. Из трав замечательна чилийская гуннера, с большими листьями.

2.подобласть субантарктическая безлесная. Для этой области характерен суровый климат: постоянные влажные ветры, туман и холод неблагоприятны для лесной растительности. Обильны моховые болота с биполярными видами и своеобразными подушкообразными зонтичными азорелла. Антарктические злаки (например, трава туссок) образуют громадные кочки и достигают 2м высоты. На Огненной Земле обильны вечнозеленые миртовые кустарники, нередки антарктические очанки и громадные кочки болакс. Всего во флоре островов -135 видов цветковых растений (20%). На Кергуленских островах господствует безлесная растительность - наиболее обычны здесь азорелла, кергуленская капуста

3.подобласть Антарктических полярных пустынь. В состав области входит флора собственно Антарктиды. Последняя находится в состоянии покровного оледенения. Из растений там известны преимущественно лишайники (главным образом наскальные накипные) и мхи (например, эндемичные мхи сарконеурон).

Фауна отличается бедностью видового состава. Здесь очень мало наземных животных, нет летающих насекомых, сухопутных млекопитающих, пресноводных рыб. Жизнь позвоночных животных полностью связана с океаном. К числу немногих связанных с сушей птиц принадлежит 3 эндемичных вида: из куликов - белая ржанка или фунляронос, поедающая яйца пингвинов, своеобразный конек и небольшая утка, обитающая на п-ове Южная Георгия. Самыми типичными птицами Голантарктического царства следует считать пингвинов. Всего пингвинов около 20 видов. Летом очень многочисленны буревестники (антарктический, капский, снежный) нередко встречаются альбатросы, чайки, крачки и поморники.

Класс млекопитающих представлен ластоногими и китами. У берегов Антарктического материка, в поясе дрейфующих льдов, обитает 5 видов настоящих тюленей, из которых теснее всего связан с сушей морской слон. В зоне неподвижных льдов обитает тюлень Уэдделла и частично тюлень Росса, тюлень - крабоед и морской леопард. Довольно многочисленны в южном полушарии ушастые тюлени, представленные в Голантарктическом царстве морскими котиками. Обитателями антарктических вод в летнее время, когда создаются наиболее благоприятные условия для откорм, являются киты: из усатых китов-синий кит, финвал, горбач, из зубатых китов-кашалот, бутылконос и касатка.

Лекция Индо-Малайское (Ориентальное) царство

Ориентальное царство подразделяется на 4 области:

*Индийскую

*Индокитайскую

*Малайскую

*Тихоокеанскую.

v   Наибольшее богатство, разнообразие и эндемизм проявляется в Малайской области;

v    Наибольшее влияние голарктического царства наблюдается в Индийской и Индокитайской области;

v   фауна Тихоокеанской области носит островной характер

Флора Ориентальная флора представляет собой наиболее насыщенную как древними, так и более современными видами, биоту земного шара. На полуострове Малакка расположен центр разнообразия папоротникообразных, которые представлены жизненными формами деревьев, лиан, эпифитов. В этом же регионе наиболее разнообразны представители семейств Непентасов. Ориентальное царство отличает обилие пальм - только на Малаккском полуострове их более 100 видов. Разнообразна и богата эндемичными формами флора Больших Зондских островов. Только на Калимантане отмечено более 11 тыс, на Яве- более 6 тыс, видов высших растений. Эндемичен для Малайской области род Раффлезия, объединяющий 12 видов паразитических растений. Наиболее известна среди раффлезий - гигантская.

Многочисленны на Калимантане и представители семейства Орхидей. Среди них немало эндемичных родов и видов особого упоминания заслуживает гигантская эпифитная тигровая орхидея.

Фауна. Фауна насекомых отличается исключительным разнообразием. Здесь обитает более 4 тыс. различных родов, среди них около 40% эндемики. Наиболее разнообразны отряды богомоловых и палочников, жуков и бабочек. Богата и своеобразна фауна паукообразных в Ориентальном царстве. Из отряда скорпионов здесь обитает около 100 видов. Среди эндемичных видов Ориентального царства заслуживает упоминания гигантская бабочка семейства сатурнид, достигающая в размахе крыльев 25 см. Эндемичны также листовидные бабочки из семейства нимфалид. В Индии распространена знаменитая бабочка калима обладающая сложной мимикрией.

Пресноводные рыбы представлены 4 эндемичными семействами. В то же время Ориентальное царство является центром разнообразия таких широко распространенных рыб, как карповые, сомообразные. Разнообразны здесь и лабиринтовые рыбы, способные дышать атмосферным воздухом (анабас в период засухи покидает пересыхающие водоем и может покрывать значительные расстояния по суше в поисках воды).

Эндемичных семейств земноводных в Ориентальном царстве нет, но на уровне родов немало эндемиков. Летающие лягушки широко представлены здесь, как и узкоротые. Летающие лягушки живут в лесах на Калимантане, Суматре и некоторых Филиппинских островах. Несколько видов червяг распространено на материке и на Больших Зондских островах. Из хвостатых амфибий распространены скрытожаберники и саламандры.

Индо-Малайская область богата пресмыкающимися. Среди пресмыкающихся эндемичны семейства большеголовых черепах с несоразмерно огромной невтяжной головой (единственный вид обитает в Индостане), безухих варанов (единственный вид на острове Калимантан), щитохвостых змей, семейство гавиалов (единственный вид - гангский гавиал обитает в речных системах Инда, Ганга, Брахмапутры). Особенно обильны в области агавы гекконы,

В орнитофауне Ориентального царства лишь одно эндемичное семейство - листовковых. Листовковые широко заселяют все области этого царства. Ряд семейств птиц имеет в Ориентальном царстве центр разнообразия и, вероятно, возникновения. Таковы фазановые, рогоклювые, питтовые, белоглазковые. Некоторые семейства, хотя и широко представленные здесь, имеют, однако, центр видового разнообразия в Эфиопском царстве. Таковы птицы - носороги, нектарницы, ткачиковые.

Из млекопитающие интересен кагуан (отряда грызунов) или шерстокрыл насекомоядный зверь. Известно 2 вида кагуанов: филиппинский и малайский, которые обитают в горных лесах Индокитая, на острове Ява, Суматра, Калимантан.

Отряд приматов здесь представлен широко, и 3 семейства этого отряда ограничены в своем распространении пределами царства. Это тупайи, долгопятовые и гиббоновые.

На островах Суматра и Калимантан обитает орангутанг из семейства человекообразных обезьян

Среди кошек (около 10 видов) типичны наиболее крупные: тигр, леопард, гепард, а также более мелкие виды, например, рыбья кошка-эндемик области. Однако многие крупные кошки стали редкими во всех областях.

Азианский слон- представитель отряда хоботных. У азиатского слона 4 подвида: индийский слон (самый многочисленный), цейлонский, малайский, суматранский. Было еще 4 подвида: месопотамский, персидский, китайский и яванский. Но они истреблены в древности и в средневековье.

Среди копытных много таких крупных, как гаур, гаял, купрей и бантенг.

Среди непарнокопытных эндемичны 3 вида носорогов -индийский, суматранский (двурогий азиатский) и яванский.

Лекция Мадагаскарское царство

Флора. Во флоре цветковых растений Мадагаскарского царства насчитывается от 6 до 9 эндемичных семейств, на видовом уровне эндемизм достигает 85%. Из широко распространенных семейств наибольшего видового разнообразия достигают орхидные, сложноцветные и молочайные, чем флора Мадагаскара принципиально отличается от флоры Африки. Исключительно богато представлено в Мадагаскарском царстве семейство пальм. На Сейшельских островах произрастает эндемичная сейшельская пальма, достигающая высоты 30м, с плодами диаметром до 0,5 м и массой до 25кг и таким плодов на пальме до семидесяти. Мякоть ореха похожа на желе; она бесцветна, безвкусна, лишь с небольшим ореховым привкусом, скоро твердеет, уплотняется, и получается из нее масса, похожая на «слоновую кость». В семействе банановых особого упоминания заслуживает мадагаскарское «дерево путешественников». «Дерево путешественников» имеет ствол высотой до 10м, плод-ягоду, по форме напоминающий огурец, листья крупные, расположенные веерообразно. В длинных влагалищах листьев во время дождей скапливается вода.

Восточные склоны острова покрыты густыми влажными лесами, очень богатыми по видовому составу, с ценными железным, черным, палисандровым деревьями. Естественная растительность на 4/5 площади острова сведена расчисткой под плантации риса, кофе, какао, ванили и гвоздики. На западных более сухих склонах острова преобладают саванновые редколесья и саванны с пальмами и баобабами. На засушливом юго-западе их сменяют заросли ксерофитных кустарников.

Фауна. Энтомофауна носит в основном эфиопский характер, но на родовом и видовом уровне много эндемиков. В частности, богато представлены эндемичные формы бабочек семейства Papilionidae. Громадные тенетные пауки рода Nephila объединяют мадагаскарскую фауну с ориентальной и австралийской. Из наземных моллюсков для фауны Мадагаскара характерны крупные, до 10 см, клаваторы,

Пресноводные рыбы весьма малочисленны – менее 20видов, в основном это виды эфиопского происхождения.

Весьма своеобразна герпетофауна Мадагаскарского царства. Широко представлены гекконы, сцинки, очень разнообразны хамелеоны; обитают представители 2 родов семейства игуан; из черепах характерны пресноводные пеломедузы, наземные черепахи.

Из птиц эндемично семейство пастушковых куропаток, 2 подсемейства сизоворонок, семейство ванговых и истребленная в 17в. гигантская птица-эпиорнис.

Из млекопитающих эндемичны семейство насекомоядных тенреков, 3 семейства лемуров, подсемейство хомяков и др. Лемуров насчитывается всего 32 вида из них 21 вид обитает только на Мадагаскаре: крупные короткохвостые индри и длиннохвостые макаки, плоскоголовые лемуры ай-ай или руконожка, ведущих ночной образ жизни. Своеобразие высоко эндемичного животного мира острова послужило одной из причин появления множества гипотез о времени и путях его заселения. На основании сходства ископаемых лемуров Мадагаскара и Индостана выдвигалось предположение о Лемурии - материка, существовавшего в западной части Индийского океана в мезозое и палеозое.

Фауна острова ближе всего к вымершей фауне Африки, с которой Мадагаскар эпизодически соединялся через Коморские острова в палеогене и неогене. Эти связи дали возможность проникнуть на остров отдельным группам животных, которые и стали предками современных форм.

Капское царство

Капское царство занимает южную оконечность Африки, главным образом прибрежную полосу шириной около 100км. Это самое маленькое из биотических царств, выделение которого не вызывает сомнений, благодаря эндемизму и своеобразию биоты. По физико-географическим условиям и общему характеру растительного покрова резко отличается от смежных территорий.

Флора имеет около 7000 видов, включает 7 эндемичных семейств. Растительность напоминает безлесные ландшафты вересковых пустошей. На каменистых плоскогорьях господствуют вечнозеленые кустарники-полуксерофиты, изредка в долинах и ущельях с немногими древесными формами. Эта растительность (финбош по-местному) напоминает средиземноморский маквис, но совершенно оригинальна по флоре. Значительное количество семейств указывает на наличие древних связей с южными материками в составе Гондваны. Наследниками Гондваны явились представители семейств протейных и рестионовых. Кроме этих семейств широко распространены вересковые (460 видов), теребинтовые, истодовые, кисличные, рутовые. Из протейных для Капского царства характерны: протея, виды леукадендрон, из которых наиболее типично серебряное дерево. Ряд других растений явно гондванского происхождения, видимо, проникли в капское царство после распада Гондваны: кунония (1 вид в Южной Африке, 16 –в Новой Каледонии), метросидерос- Южная Африка, Восточная Малазия, Австралия, Полинезия; цения-2 вида в Южной Африке, 1 –на Мадагаскаре, 7 –в Австралии, Тасмании, Новой Гвинее; папоротник тодея- вид общий для Южной Африки, Австралии, Тасмании и Новой Зеландии. Наряду с растениями явно южного происхождения а Капском царстве много видов, указывающих на связь с более северными регионами - тропическими районами Африки и Средиземноморья. Капская флора-источник декоративных растений, в том числе луковичных и клубненосных однодольных -амариллисов, кливий, гладиолусов и др.

Ряд видов фауны капского царства, главным образом из беспозвоночных (например, первичнотрахейные Peripatidae), являются реликтами. Фауна позвоночных относительно небогата.

Среди пресмыкающихся следует отметить несколько мелких видов (длиной до 12 см)- это глазчатая и шишковатая черепахи. Змеи здесь достаточно разнообразны, с преобладанием наземных и роющих форм - пестрые аспиды, щитковые кобры. Но только пучкобровная и карликовая гадюки эндемичны. Здесь же обитают шпорцевая и волосатая лягушки. Фауна птиц довольно богата, но эндемиков немного (около 5% от общего числа родов), эндемично подсемейство Promeropinae; много видов рябков и дроф. Отсутствуют типичные для Эфиопского царства семейства молотоглавов, питт, и некоторых др.

Из млекопитающих характерны и частично эндемичны златокроты, получившие свое название за металлический блеск золотисто-зеленоватого цвета, долгопяты и трубкозубы. Копытные представлены целым рядом субэндемичных видов: это антилопа топи, бонтбок, белохвостый гну, капский орикс, косулья антилопа. Хищные животные эндемичны лишь на видовом уровне -это четырехпалые сурикаты из виверровых, очень редкий сейчас и находящийся под международной охраной земляной волк и бурая гиена оба вида из небольшого семейства гиен.

Лекция Экологические факторы

1.Законы воздействия экологических факторов на живые организмы.