Refugium (befolkningsbiologi)

För annan användning, se Refugium (disambiguation) .
European Last Glacial Maximum refugia , 20 kya

Inom biologi är en refugium (plural: refugia ) en plats som stöder en isolerad eller relikbefolkning av en ännu mer utbredd art . Denna isolering ( allopatry ) kan bero på klimatförändringar, geografi eller mänskliga aktiviteter som avskogning och överjakt.

bergsgorilla

Nuvarande exempel på flyktiga djurarter är bergsgorillan , isolerad till specifika berg i centrala Afrika, och det australiska sjölejonet , isolerat till specifika häckningsstränder längs Australiens sydvästra kust, på grund av att människor tar så många av deras antal som vilt . Denna resulterande isolering kan i många fall endast ses som ett tillfälligt tillstånd; dock kan en del refugia vara långvarig och har därmed många endemiska arter , som inte finns någon annanstans, som överlever som relikbefolkningar. Indo -Pacific Warm Pool har föreslagits att vara en långvarig tillflyktsort, baserat på upptäckten av det "levande fossilet" av ett marint dinoflagellat kallat Dapsilidinium pastielsii , som för närvarande endast finns i Indo-Pacific Warm Pool.

För växter driver antropogena klimatförändringar fram vetenskapligt intresse för att identifiera flyktiga arter som isolerades i små eller åtskilda områden under glaciala episoder av Pleistocen , men vars förmåga att utöka sina utbredningsområden under värmen i interglaciala perioder (som holocen ) uppenbarligen var begränsad. eller uteslutna av topografiska , strömflödes- eller habitatbarriärer – eller av utrotningen av samutvecklade djurspridare . Oron är att pågående uppvärmningstrender kommer att utsätta dem för utrotning eller utrotning under de kommande decennierna.

I antropologi hänvisar refugia ofta specifikt till Last Glacial Maximum refugia , där vissa förfäders mänskliga populationer kan ha tvingats tillbaka till glacial refugia (liknande små isolerade fickor på framsidan av de kontinentala istäckena ) under den sista istiden . Om man går från väst till öst, föreslagna exempel inkluderar den fransk-kantabriska regionen (i norra Iberien ), de italienska och Balkanhalvöarna , den ukrainska LGM-fristaden och Bering Land Bridge . Arkeologiska och genetiska data tyder på att källpopulationerna av paleolitiska människor överlevde de glaciala maxima (inklusive det sista glaciala maximet ) i glest skogsbevuxna områden och spred sig genom områden med hög primär produktivitet samtidigt som man undvek tätt skogstäcke .

På senare tid har refugia använts för att hänvisa till områden som kan erbjuda relativ klimatstabilitet inför moderna klimatförändringar .

Speciation

Som ett exempel på en lokal refugiastudie föreslog Jürgen Haffer först konceptet refugia för att förklara den biologiska mångfalden av fågelpopulationer i Amazonas flodbassäng . Haffer föreslog att klimatförändringar i slutet av Pleistocen ledde till minskade reservoarer av beboeliga skogar där populationer blir allopatriska. Med tiden ledde det till artbildning : populationer av samma art som befann sig i olika tillflyktsorter utvecklades olika och skapade parapatriska systerarter . När Pleistocene upphörde gav de torra förhållandena vika för den nuvarande fuktiga regnskogsmiljön, vilket återansluter tillflyktsorten.

Forskare har sedan utökat idén om detta sätt att artbildning och använt det för att förklara befolkningsmönster i andra områden i världen, som Afrika , Eurasien och Nordamerika . Teoretiskt sett kan nuvarande biogeografiska mönster användas för att sluta sig till tidigare refugia: om flera obesläktade arter följer samtidiga utbredningsmönster kan området ha varit en refugium. Dessutom tenderar den nuvarande utbredningen av arter med snäva ekologiska krav att vara associerad med glacial refugias rumsliga position.

Enkla miljöexempel på temperatur

Två backar med olika solljusexponering; bara en är täckt av snö

Man kan ge en enkel förklaring av refugia som involverar kärntemperaturer och exponering för solljus. På norra halvklotet räknas platser som vetter mot norr på kullar eller berg och platser på högre höjder som kalla platser . Det omvända är sol- eller värmeexponerade platser på lägre höjder i söderläge: heta platser . (De motsatta riktningarna gäller på södra halvklotet .) Varje plats blir en refugium, en som en "kallöverlevande refugium" och den andra som en "varmöverlevande refugium". Kanjoner med djupt gömda områden (motsatsen till sluttningar, berg, mesas, etc. eller andra utsatta områden) leder till dessa separata typer av fristad.

Ett begrepp som inte ofta hänvisas till är det om "kolonisering av tävlingar": när en dramatisk ekologisk händelse inträffar, till exempel ett meteornedslag, och globala fleråriga effekter inträffar. Den tävlingsvinnande arten råkar redan leva på en lycklig plats, och deras miljö görs ännu mer fördelaktigt, i motsats till den "förlorande" arten, som omedelbart misslyckas med att reproducera sig.

Tidigare klimatförändringsrefugia

Ekologisk förståelse och geografisk identifiering av klimatrefugia som förblev betydande fästen för växt- och djuröverlevnad under extremerna av tidigare kylnings- och uppvärmningsepisoder hänför sig till stor del till de kvartära glaciationscyklerna under de senaste flera miljoner åren, särskilt på norra halvklotet . Ett antal definierande egenskaper hos tidigare flyktingar är utbredda, inklusive "ett område där distinkta genetiska linjer har bevarats genom en serie tertiära eller kvartära klimatfluktuationer på grund av speciella, buffrande miljöegenskaper", "en geografisk region som en art lever under perioden av en glacial/interglacial cykel som representerar artens maximala sammandragning i geografiskt utbredningsområde" och "områden där lokala populationer av en art kan bestå under perioder av ogynnsamt regionalt klimat."

Framtida klimatförändringsrefugia

I systematisk bevarandeplanering har termen refugium använts för att definiera områden som skulle kunna användas i skyddsområdesutveckling för att skydda arter från klimatförändringar . Termen har använts alternativt för att hänvisa till områden med stabila livsmiljöer eller stabila klimat. används termen in situ refugium för att hänvisa till områden som kommer att tillåta arter som finns i ett område att stanna kvar där även när förhållandena förändras, medan ex situ refugium hänvisar till ett område dit artutbredning kan flyttas till som svar på klimatet förändra. Platser som erbjuder in situ refugia kallas också motståndskraftiga platser där arter kommer att fortsätta att ha vad de behöver för att överleva även när klimatet förändras.

En studie fann med nedskalade klimatmodeller att områden nära kusten förutspås uppleva totalt sett mindre uppvärmning än områden mot det inre av den amerikanska delstaten Washington . Annan forskning har funnit att gamla skogar är särskilt isolerade från klimatförändringar på grund av avdunstningskylningseffekter från evapotranspiration och deras förmåga att behålla fukt. Samma studie fann att sådana effekter i Pacific Northwest skulle skapa viktiga tillflyktsorter för fågelarter. En genomgång av en refugiafokuserad bevarandestrategi i ekoregionen Klamath-Siskiyou fann att, förutom gammal skog, skulle de norra aspekterna av sluttningar och djupa raviner ge relativt svala områden för vilda djur och sipprar eller myrar omgivna av mogna och gamla tillväxtskogar skulle fortsätta att tillföra fukt även när vattentillgången minskar.

Lake Pedder- området hade hög geodiversitet innan det översvämmades.

Från och med 2010 kom begreppet geodiversitet (en term som tidigare använts i ansträngningar att bevara vetenskapligt viktiga geologiska särdrag) in i naturvårdsbiologernas litteratur som ett potentiellt sätt att identifiera klimatförändringsrefugia och som ett surrogat (med andra ord, en proxy som används när planering för skyddade områden) för biologisk mångfald. Även om språket för att beskriva detta sätt för bevarandeplanering inte hade utvecklats fullt ut förrän nyligen, går användningen av geofysisk mångfald i bevarandeplanering åtminstone så långt tillbaka som arbetet av Hunter och andra 1988, och Richard Cowling och hans kollegor i South Afrika använde också "rumsliga egenskaper" som surrogat för ekologiska processer vid upprättandet av bevarandeområden i slutet av 1990-talet och början av 2000-talet. De senaste försöken har använt idén om landfacetter (även kallade geofysiska miljöer , bestående egenskaper eller geofysiska stadier ), som är unika kombinationer av topografiska egenskaper (som sluttningens branthet, sluttningsriktning och höjd ) och jordsammansättning , för att kvantifiera fysiska egenskaper. Tätheten av dessa aspekter används i sin tur som ett mått på geodiversitet. Eftersom geodiversitet har visat sig vara korrelerad med biologisk mångfald, även när arter rör sig som svar på klimatförändringar, kan skyddade områden med hög geodiversitet fortsätta att skydda den biologiska mångfalden när nischer fylls av inflödet av arter från närliggande områden. Skyddade områden med hög geodiversitet kan också tillåta förflyttning av arter inom området från en landaspekt eller höjd till en annan.

Naturvårdsforskare betonar dock att användningen av refugia för att planera för klimatförändringar inte är en ersättning för finskaliga (mer lokaliserade) och traditionella metoder för bevarande, eftersom enskilda arter och ekosystem kommer att behöva skyddas där de finns i nuet . . De betonar också att bevarandet av klimatförändringarna inte är ett substitut för att faktiskt begränsa orsakerna till klimatförändringarna.

Se även

Anteckningar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Refugium_(population_biology)&oldid=1136086040 "