Marginalfördelning (biologi)
De geografiska gränserna för en arts utbredning bestäms av biotiska eller abiotiska faktorer. Kärnpopulationer är de som förekommer inom mitten av området, och marginella populationer (även kallade perifera populationer) finns vid gränsen av området.
En arts oförmåga att utöka sitt utbredningsområde utanför ett visst geografiskt område beror på någon eller flera begränsande faktorer som arten inte lyckas anpassa sig till. I vissa fall är geografiska utbredningsgränser helt förutsägbara, till exempel den fysiska barriären av ett hav för en landlevande art. I andra fall är de specifika orsakerna till att arter inte passerar dessa gränser okända, men ekologi är den huvudsakliga bestämningsfaktorn för en arts utbredning. Konditionen för en art faller i utkanten av dess utbredningsområde, med befolkningstillväxt och kondition faller till noll bortom där en art kan överleva .
För många arter av ryggradslösa djur har de exakta geografiska utbredningsgränserna aldrig fastställts exakt, eftersom det inte har utförts tillräckligt med vetenskapligt fältarbete i många delar av världen för att kartlägga utbredningen mer exakt, och därför hitta en utbredning av utbredningsområdet för arter, särskilt marina arter , är inte en ovanlig händelse.
Marginalfördelningar kan ha bevarandekonsekvenser.
Terminologi
Vetenskapen om att förstå distributionen av organismer är känd som korologi en gren av biogeografi . Kärnpopulationen för en art är de individer som förekommer i mitten av området. Även om man aldrig riktigt kan känna till den ideala nischen för en viss art, kan den approximeras från kärnan av distributionen, detta är känt som den "förverkligade ekologiska nischen". Marginala eller perifera populationer är de som finns vid gränsen av området. När utbredningen av en art förändras, befinner sig framkantspopulationerna i den expanderande geografiska kanten av utbredningsområdet medan bakkantspopulationer håller på att dra sig tillbaka.
Den centrala marginella hypotesen, även ibland kallad "central-perifera populationshypotesen", hävdar att det finns mindre genetisk mångfald och större genetisk differentiering mellan populationer vid intervallets marginaler, jämfört med intervallets kärnor. Detta bygger på antagandet att livsmiljön är mest idealisk i centrum av en utbredning och att ekologiska förhållanden minskar mot marginalen. Eftersom populationsstorleken vid marginalen sannolikt är mindre, kan genetisk drift ha en större effekt och minska den genetiska variationen av marginalpopulationer. Minskat genflöde mellan centrala och perifera populationer begränsar också den genetiska mångfalden i marginalerna. Högt selektionstryck , på grund av en mindre än idealisk livsmiljö vid marginalen, minskar dessutom den genetiska mångfalden. Även om undantag från denna hypotes är vanliga, verkar denna regel i allmänhet hålla empiriskt sann. Den rumsliga fördelningen skiljer sig ofta, med befolkningen tätare i centrum till skillnad från marginalerna, detta kan ofta ha ett enkelt sannolikhetsfördelningsmönster . Genflödet mellan centrala och perifera populationer kan förhindra intervallexpansion när det inte tillåter genpoolen vid marginalen att differentiera . Förhållandena i mitten av intervallet skiljer sig från de i periferin, därför kanske anpassade alleler i mitten inte gynnar marginella populationer som upplever olika förhållanden. Den asymmetriska genflödeshypotesen antyder att det finns mer genflöde från centrala till perifera populationer. Empiriska data som stöder denna teori är mindre robusta.
När omständigheter, vanligtvis klimatmässiga, begränsar distributionen till ett litet område, kallas detta en refugium . I Europa, till exempel, fungerade de geografiska ekrarna som sticker ut från kontinenten i söder - den iberiska halvön , Italien och Balkan som tillflyktsort för värmeanpassade arter under istiderna .
Abiotiska faktorer
Gradienter i vilken abiotisk faktor som helst, såsom klimat, skapar fysiologiska barriärer för spridning. Alla arter har gränser för tolerans mot abiotiska faktorer. För mycket eller för lite av någonting kan sänka deras överlevnad och reproduktiva framgång och orsaka nedsatt kondition . Förändringar i temperatur till följd av global uppvärmning kan till exempel få en art att ändra sin geografiska utbredning norrut. Nederbörd kan också vara en nyckelfaktor för att begränsa arternas geografiska utbredningsområde. Detta ses ofta hos organismer med höga vattenbehov, vars överlevnad och reproduktion begränsas av torra förhållanden. Fukt i jorden kan också sätta gränser för en organisms utbredning. Det finns många andra abiotiska faktorer som kan bestämma artintervallet, inklusive löst syre , konduktivitet , alkalinitet och pH .
Biotiska faktorer
Interaktioner mellan organismer kan orsaka begränsningar för utbredningen av en art. En växelverkan som kan begränsa en utbredning är predation , där bytesarter begränsas från ett visst område av mycket effektiva rovdjur, eller där dessa rovdjur kan tillåta vissa byten att ha större intervall. Interspecifik konkurrens är en annan gemensam bestämningsfaktor för fördelningen av enskilda arter. Där två liknande arter delar ett överlappande utbredningsområde , orsakar konkurrens ofta att fördelningarna skiftar för att utesluta en av de två. Det geografiska utbredningsområdet för en art kan vara kopplat till en annan, där utbredningsområdet för en art inte kan sträcka sig oberoende av den andra. Detta ses i parasitism eller mutualism , där överlevnad inte är möjlig utan värdarna . Parasitism kan också spela en annan roll för att bestämma fördelningen av en art: marginella populationer med suboptimala livsmiljöer kan bära en högre parasitbelastning . Detta kan bero på att mindre gynnsamma förhållanden i utkanten av en distribution leder till lägre resistens mot infektion.
Antropogena faktorer
.jpg)
Människor kan orsaka förändringar i miljön och förändra distributioner. Avskogning kan öka livsmiljön för vissa arter och tillåta dem att utöka sin utbredning, eller ändra utbredningen som svar på en minskning av livsmiljön. Nyligen genomförda förändringar i medeltemperaturer, som kan orsakas av människor, orsakar förändringar i utbredningen av vissa arter, såsom expansion norrut. Människor har också initierat många utbredningsområden genom att introducera arter till nya platser både avsiktligt och oavsiktligt. Dessa arter kan överleva och föröka sig på dessa nya platser och därmed utöka sin utbredning. Dessa arter kan också orsaka förändringar i utbredningen av inhemska arter som inte kan tolerera den nya konkurrensen.
Kombinerade influenser
I de flesta fall är kombinationer av faktorer ansvariga för att begränsa arternas geografiska utbredningsområde. Abiotiska och biotiska faktorer kan samverka för att bestämma artens utbredningsområde. Ett exempel kan vara några obligatoriska såningsväxter där spridningen begränsas av förekomsten av skogsbränder, som behövs för att deras fröbank ska kunna gro, och även använder spridning av deras frön förmedlad av myror.