Objevná studie česko-amerického týmu v Nature
Počet druhů organismů se mění v závislosti na ploše, kterou studujeme. Tým vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze, Centra pro teoretická studia (společného pracoviště Univerzity Karlovy a Akademie věd ČR) a Yale University v USA nyní objevil univerzální matematický vztah, popisující tuto závislost pro různé skupiny obratlovců v rámci celých kontinentů. Výsledky výzkumu zveřejnil prestižní mezinárodní vědecký časopis Nature – zde. Objev může například pomoci odhadovat počet druhů, které by vymřely, pokud bychom zničili jejich prostředí.
Žijeme v době globálního ohrožení biologické rozmanitosti. Není tedy divu, že biologové
na celém světě zkoumají příčiny změn této rozmanitosti v čase a prostoru. Jednou z nejobecnějších
zákonitostí je vztah mezi velikostí studované plochy a počtem druhů, které na ní žijí. Přesný
matematický popis této závislosti je důležitý při odhadech současného vymírání druhů. Víme-li
například, jak se zmenší plocha pralesa vlivem kácení, měli bychom umět přibližně určit, jaké
procento druhů vyhyne.
Vztah mezi plochou a počtem druhů je ovšem složitý a pro každou oblast na Zemi a každou
skupinu organismů vypadá jinak. Výsledky rozsáhlých výzkumů dosud nevedly k formulaci žádného
obecně platného pravidla, které by pomohlo odhadnout počet žijících (nebo naopak vymřelých) druhů
na různě velkých plochách. Nová studie česko-amerického týmu ovšem naznačuje, že jisté obecné
zákonitosti rozšíření druhů existují.
Docent David Storch z Centra pro teoretická studia a z Katedry ekologie Přírodovědecké fakulty
Univerzity Karlovy spolu se svým bývalým studentem Petrem Keilem a jeho současným spolupracovníkem
z Yale University Walterem Jetzem analyzovali rozšíření všech druhů obojživelníků, ptáků a savců na
všech kontinentech.
Jak vědci zjistili, závislost mezi počtem druhů a plochou je pro všechny tyto skupiny
vyjádřena křivkou podobného tvaru. Autoři výzkumu si navíc všimli, že konkrétní průběh křivky
výrazně závisí na velikosti areálů rozšíření – tedy na rozloze území, kde se konkrétní druhy
vyskytují. Například jednotlivé druhy obojživelníků mají obvykle menší areály než savci a ptáci a
jejich počet druhů roste s plochou rychleji, než je tomu u ptáků a u savců. Vědci proto zkusili ve
výpočtech zohlednit průměrnou velikost areálů příslušné skupiny živočichů na daném kontinentu. Díky
tomu získali univerzálně platný matematický vztah mezi plochou a počtem druhů.
Další část analýzy se zaměřila na druhy, které jsou takzvaně endemické – vyskytují se jen na
konkrétním studovaném území (například v Alpách nebo v Amazonii) a nikde jinde. Tyto druhy jsou při
odhadech vymírání klíčové: když zničíme danou plochu se všemi druhy, které se na ní vyskytují
(například vykácíme prales), právě endemické druhy definitivně vymřou. Česko-americký tým ukázal,
že souvislost mezi plochou a endemickými druhy je překvapivě jednoduchá. Počet endemických druhů
roste zhruba přímo úměrně s velikostí plochy.
Co z tohoto výzkumu plyne pro studium biologické rozmanitosti a pro ochranu přírody? Docent
Storch shrnuje: „Díky nově objevenému vztahu by mělo být možné z dostupných dat lépe odhadovat
počet druhů na určitém území. Důležitý je také poznatek, že s rostoucí plochou zničeného
prostředí stoupá víceméně přímou úměrou počet druhů, jež můžeme potenciálně vyhubit.“
Riziko, že druh vymře, závisí na velikosti jeho areálu. U druhu s malým areálem rozšíření je
totiž velmi pravděpodobné, že devastací určité plochy ho zcela vyhubíme. „Právě druhy s malými
areály jsou nejkritičtěji ohrožené. Jejich přísná ochrana je nezbytná, nechceme-li zažít opravdu
masové vymírání,“ zdůrazňuje docent Storch.
|
Drop kori (Ardeotis kori) je největší létající pták, omezený na několik oblastí subsaharské Afriky.
Dnes už jej hojněji najdeme jen v chráněných územích. Druhy s malým areálem jsou nejvíce ohrožené;
právě jim hrozí vyhynutí, i když se výrazně změní prostředí jen v malé geografické oblasti.
|
|
Zebra stepní (Equus quagga) je nejrozšířenějším druhem zeber. Její vzácnější poddruh, zebra kvaga (Equus quagga quaga), který měl pruhování jen na hlavě a na krku, byl vzácnější a dnes už
vyhynul. Příbuzná zebra horská (Equus zebra) má dnes velmi malý areál rozšíření, omezený na pár ostrůvků v jižní Africe, a
tak jí též hrozí brzké vyhynutí.
|
|
Levhart (Panthera pardus) patří ke kočkovitým šelmám s velkým areálem rozšíření, najdeme jej
v Africe i v Asii. Přesto se jeho rozšíření neustále zmenšuje a časem se můžeme dočkat toho,
že bude žít jen v chráněných územích. Druhům s takto omezeným areálem hrozí při změně
podmínek vymření.
|
|
Impala (Aepyceros melampus) patří k nějběžnějším antilopám, žije v nejrůznějších typech prostředí.
Klubák červenozobý (Buphagus arythrothynchus) je zatím také celkem široce rozšířen, ale vzhledem k tomu, že je
potravně vázán na hřbet velkých savců, jimž vykusuje ze srsti parazity, je jeho osud svázán s
osudem těchto dnes už čím dál vzácnějších zvířat.
|
|
Čáp sedlatý (Ephippiorhynchus senegalensis) patří k nejkrásnějším čápům na světě. Zatím je rozšířen ve
velké oblasti subsaharské Afriky, ale jeho populace ubývá. Pokud se zmenší jeho areál rozšíření,
může začít být ohrožen vyhynutím.
|
Kontakt: doc. RNDr. David Storch, PhD., Centrum pro teoretická studia, Katedra ekologie
Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, tel.: +420 221 183 535 , e-mail:
storch@cts.cuni.cz
Foto: Katedra ekologie PřF UK
Připravily: Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze a Odbor mediální komunikace
Kanceláře AV ČR
25 Jun 2012
