Основные понятия экологии

Подробное введение в науку, изучающую взаимодействия живых организмов и окружающей среды
В природе можно заметить удивительную закономерность: чем ближе к экватору, тем больше разнообразия жизни. Эта тенденция называется градиентом широтного разнообразия. Мы поговорим о том, почему этот феномен важен для понимания окружающего мира и как он влияет на экосистемы планеты.
Градиент широтного разнообразия — это правило, по которому биоразнообразие увеличивается по мере приближения к тропикам. Например, тропические леса Амазонки или Юго-Восточной Азии богаты растениями, животными и микроорганизмами. Полярные области, такие как Арктика или Антарктика, напротив, содержат значительно меньше видов.
Тропики предлагают стабильный климат: тепло, высокая влажность и обилие солнечного света создают идеальные условия для жизни.
В тропиках происходило большее количество эволюционных изменений, которые привели к появлению новых видов.
В условиях высокой конкуренции за ресурсы виды развивают уникальные стратегии выживания, что увеличивает разнообразие.
Экваториальные регионы меньше подвергались ледниковым периодам, поэтому жизнь в этих местах развивалась дольше.
Градиент широтного разнообразия помогает ученым понять, как распределены ресурсы на планете, какие экосистемы наиболее уязвимы и как они могут измениться из-за глобального потепления.
Градиент широтного разнообразия — это не просто научный факт. Это ключ к пониманию того, как устроена природа и как сохранить её хрупкий баланс. От тропиков до полюсов мы несем ответственность за сохранение жизни на Земле.
Одно из наиболее общих положений экологии заключается в том, что при приближении к экватору общее количество видов увеличивается. Такой градиент широтного разнообразия наблюдается как в наземных, так и в водных экосистемах, среди позвоночных, беспозвоночных и растений. Есть несколько исключений, в том числе осы — паразиты, тля, некоторые обитатели моря и паразиты позвоночных, однако большинство таксономических групп подчиняется этому правилу.
Но какие законы лежат в основе этого феномена? Экологи не перестают выдвигать все новые и новые гипотезы, на данный момент их существует 28. Согласно некоторым, все дело в увеличении доступной энергии в тропиках, которые занимают огромную территорию, имеют большую стабильность и древний возраст. Большинство объяснений подходит лишь для нескольких классов явлений, для некоторых групп организмов, но не подходит к другим.
Одна из трудностей исследования этого феномена заключается в том, что он наблюдается в таком большом масштабе, что невозможно проверить гипотезы экспериментально. Все, что мы имеем, это эпизодические наблюдения и констатация фактов, что не очень плодотворно для проверки гипотез или выявления сути их различий. Поиск доказательств одной гипотезы не исключает существования другой. Кроме того, было бы слишком оптимистично предположить, что одна-единственная гипотеза сможет объяснить это глобальное явление, касающееся таких разных таксономических групп, как деревья и морские моллюски.
Что касается отдельных групп организмов, то их разнообразие в тропиках объяснить довольно легко. Например, поскольку в тропических лесах много разнообразных видов деревьев, то среди них всегда можно встретить плодовые. Поэтому неудивительно, что в тех же лесах наблюдается большое разнообразие птиц, питающихся фруктами, таких, как попугаи. Вне тропиков они бы вымерли или им пришлось бы мигрировать зимой.
Несмотря на то, что данный феномен изучается на протяжении десятилетий, до сих пор ученые не очень хорошо представляют себе процессы, лежащие в основе одного из самых распространенных биологических явлений на Земле.
См. также статьи «Биологическое разнообразие», «Зависимость количества видов от размера территории», «Макроэкология».