Saarivyöhykeografia
miksi Uuden-Guinean saarella esiintyy paljon enemmän lintulajeja kuin Balin saarella? Yksi vastaus on, että Uuden-Guinean pinta-ala on yli viisikymmentäkertainen Baliin verrattuna, ja lajien määrä kasvaa tavallisesti sitä mukaa, kun tilaa on tarjolla. Tämä ei kuitenkaan selitä, miksi Seurasaaret (Tahiti, Moorea, Bora Bora jne.), jotka yhdessä ovat suunnilleen samalla alueella kuin saaret Louisiade Saaristo Uuden-Guinean, pelata isäntä paljon vähemmän lajeja, tai miksi Havaijin saarilla, kymmenen kertaa pinta-ala Louisiades, on myös vähemmän kotoperäisiä lintuja.
kaksi arvostettua ekologia, edesmennyt Robert MacArthur Princetonin yliopistosta ja E. 0. Wilson Harvardista kehitti teorian ”saarten biogeografiasta” selittämään tällaisia epätasaisia jakaumia. He ehdottivat, että millä tahansa saarella elävien lajien määrä kuvastaa tasapainoa sen nopeuden välillä, jolla uudet lajit asuttavat sitä, ja sen nopeuden välillä, jolla vakiintuneiden lajien populaatiot kuolevat sukupuuttoon. Jos Uusi tuliperäinen saari nousisi merestä mantereen edustalla, jossa asuu 100 lintulajia, jotkut linnut alkaisivat muuttaa kuilun yli ja perustaa populaatioita tyhjälle, mutta asuttavalle saarelle. Näiden siirtolaislajien vakiintumisvauhti kuitenkin väistämättä vähenisi, sillä jokainen saarelle onnistuneesti tunkeutunut laji vähentäisi yhdellä kertaa mahdollisten tulevien maahantunkeutujien joukkoa (samat 100 lajia elävät edelleen mantereella, mutta niitä, joista on jo tullut saaren asukkaita, ei voida enää luokitella potentiaalisiksi maahantunkeutujiksi).
yhtä lailla se, kuinka nopeasti lajit saattavat kuolla sukupuuttoon saarella, olisi suhteutettavissa asukaslukuun. Kun saari on lähes tyhjä, sukupuuttoaste on väistämättä alhainen, koska vain harvoja lajeja on saatavilla kuolemaan sukupuuttoon. Ja koska saaren luonnonvarat ovat rajalliset, sitä pienemmiksi ja alttiimmiksi sukupuutolle niiden yksittäiset populaatiot todennäköisesti tulevat, kun elävien lajien määrä kasvaa. Määrä, jolla lisää lajeja perustaa populaatioita on korkea, kun saari on suhteellisen tyhjä, ja nopeus, jolla elävät populaatiot kuolevat sukupuuttoon, on korkea, kun saari on suhteellisen täynnä. Näin ollen on oltava piste välillä 0 ja 100 lajia (lukumäärä mantereella), jossa kaksi kurssia ovat yhtä — jossa panos maahanmuuton tasapainottaa tuotos sukupuuttoon. Tämän lajien tasapainotilamäärän odotetaan pysyvän muuttumattomana niin kauan kuin näiden kahden lajin määrääviä tekijöitä ei muuteta. Mutta tarkka laji läsnä pitäisi muuttua jatkuvasti, kun jotkut lajit kuolevat sukupuuttoon ja toiset tunkeutuvat (mukaan lukien jotkut, jotka ovat aiemmin kuolleet sukupuuttoon), niin että on tasaista vaihtelua koostumus eläimistön.
tämä on saarten biogeografian MacArthurin-Wilsonin tasapainoteorian ydin. Miten hyvin se selittää sen, mitä todellisuudessa havaitsemme luonnossa? Eräs kuuluisa teorian ” koe ” oli vuonna 1883 tapahtunut katastrofaalinen tulivuorenpurkaus, joka tuhosi Sumatran ja Jaavan saarten välissä sijaitsevan Krakataun saaren. Sen jäännöksen ja kahden viereisen saaren kasvisto ja eläimistö hävitettiin täysin, mutta 25 vuoden kuluessa (1908) kolmetoista lintulajia oli siirtänyt uudelleen sen, mitä saaresta oli jäljellä. Vuosina 1919-21 lintulajeja oli kaksikymmentäkahdeksan ja vuosina 1932-34 kaksikymmentäyhdeksän. Räjähdyksen ja vuoden 1934 välillä 34 lajia vakiintui, mutta viisi niistä kuoli sukupuuttoon. Vuosina 1951-52 lajeja oli kolmekymmentäkolme ja vuosina 1984-85 kolmekymmentäviisi. Tämän puolen vuosisadan aikana (1934-1985) vielä neljätoista lajia oli vakiintunut, ja kahdeksan oli kuollut sukupuuttoon. Kuten teoria ennusti, kasvuvauhti hidastui, kun yhä useammat lajit asuttivat saarta. Lisäksi tasapainotilan lähestyessä oli jonkin verran vaihtuvuutta. Näyttelijöiden määrä pysyi suurin piirtein samana näyttelijöiden vaihtuessa vähitellen.
teoria ennustaa muitakin asioita. Jos esimerkiksi kaikki muu on samanarvoista, kaukaisten saarten siirtolaisuusaste on alhaisempi kuin mantereen lähellä sijaitsevien saarten, ja tasapaino saavutetaan, kun kaukaisilla saarilla on vähemmän lajeja. Läheisille saarille tulee paljon muuttoasteita, ja niissä elää enemmän lajeja. Samanlaisella perustelulla suurilla saarilla, joiden sukupuuttoaste on pienempi, on enemmän lajeja kuin pienillä saarilla – jälleen kaikki muu on samanarvoista (mitä se ei usein ole, sillä suuremmilla saarilla on usein enemmän erilaisia elinympäristöjä ja siksi enemmän lajeja).
saarten biogeografista teoriaa on sovellettu monenlaisiin ongelmiin, muun muassa ennustamaan faunamuutoksia, jotka johtuvat aiemmin jatkuvien elinympäristöjen pirstoutumisesta. Esimerkiksi suurimmassa osassa Yhdysvaltain itäosia on jäljellä enää laikkuja aiemmin suuresta lehtimetsästä, ja monet laululintulajit ovat häviämässä näiltä laikuilta. Yksi syy lintujen vähenemiseen on teorian mukaan se, että pirstoutuminen johtaa sekä pienempään muuttolukuun (palasten väliset erot eivät ylity helposti) että suurempaan sukupuuttolukuun (pienempi pinta-ala tukee harvempia lajeja).
viitteitä tällaisista lajikoostumuksen muutoksista elinympäristön pirstoutumisen aikana havaittiin vuosina 1953-1976 tehdyissä tutkimuksissa 16 hehtaarin suuruisella luonnonsuojelualueella Connecticutissa, jossa metsä oli palaamassa ennalleen. Tuona aikana kehitys lisäsi suojelualueen ja muiden metsien välimatkaa. Kun metsä kasvoi takaisin, nuorissa metsissä elävät lajit kuten Amerikanpunavarpunen asuttivat aluetta, ja avoimet pensaikot suosivan Peltovarpusen kaltaiset linnut vähenivät tai hävisivät. Huolimatta siitä, että suuret puut ovat lisääntyneet, kahden tavallisesti kypsässä metsässä esiintyvän lintulajin populaatio on kuitenkin pienentynyt, ja viisi tällaista lajia on kuollut sukupuuttoon suojelualueelta. Sukupuuttojen arvellaan johtuneen suojelualueen lisääntyvästä eristyneisyydestä ja kuuden esikaupunkien elinympäristöille ominaisen hyökkäävän lajin aiheuttamasta kilpailusta.
Pitkäaikaiset tutkimukset tammipuun lintuyhteisöstä Surreyssa Englannissa tukevat myös näkemystä, jonka mukaan eristäytyminen voi vaikuttaa habitat-saarten avifaunaan. Tuosta yhteisöstä löydettiin 32 pesivää lajia, joiden yhteenlasku on kolme lisäystä ja kolme sukupuuttoa vuosittain. Ennustettiin, että jos puu olisi yhtä perusteellisesti eristetty kuin valtamerten saari, se eläisi vain viisi lajia pitkän ajan kuluessa-kaksi tiaislajia (sama suku kuin titmice), wren ja kaksi rastasta (punarinta ja Mustarastas).
saarten biogeografinen teoria voi olla suureksi avuksi elinympäristöjen pirstoutumisen vaikutusten ymmärtämisessä. Siinä ei kuitenkaan käsitellä muita tekijöitä, jotka voivat suuresti vaikuttaa siihen, mitkä linnut sirpaleessa asuvat. Näitä ovat muun muassa se, esiintyykö pesää ryöstäviä lajeja niin runsaasti, että ne voisivat estää tiettyjä tunkeutujia asettumasta alueelle, onko palanen tarpeeksi suuri sisältääkseen alueen, jonka jotkut potentiaalisten asukkaiden altaan jäsenet vaativat, tai voidaanko muut kyseisen altaan lajien elinympäristövaatimukset täyttää. Äärimmäisenä esimerkkinä tästä voidaan mainita se, että heinän peittämä, puuton elinalue Kaliforniassa ei asuttaisi tammenterhoja, Nuttalleja, untuvia tai karvaisia tikkoja, vaikka ne olisivat suuria ja kaikki neljä tikkaa löytyisivät viereisiltä metsämailta. Ekologinen teoria on suunniteltu auttamaan meitä ajattelemaan todellista maailmaa, mutta se ei korvaa intiimiä tietoa luonnon tavoista.
KS.: itäisten laululintujen väheneminen; Habitat Selection.