Biogeografia dell’isola

Perché molte più specie di uccelli si verificano sull’isola della Nuova Guinea che sull’isola di Bali? Una risposta è che la Nuova Guinea ha più di cinquanta volte l’area di Bali, e il numero di specie normalmente aumenta con lo spazio disponibile. Questo, tuttavia, non spiega perché le Isole della Società (Tahiti, Moorea,Bora Bora, ecc.), che collettivamente hanno circa la stessa area delle isole dell’arcipelago Louisiade al largo della Nuova Guinea, ospitano molte meno specie, o perché le isole Hawaiane, dieci volte l’area delle Louisiades, hanno anche meno uccelli nativi.

Due eminenti ecologisti, il defunto Robert MacArthur dell’Università di Princeton e E. 0. Wilson di Harvard, ha sviluppato una teoria di “biogeografia isola” per spiegare tali distribuzioni irregolari. Essi hanno proposto che il numero di specie su qualsiasi isola riflette un equilibrio tra il tasso con cui nuove specie colonizzano e il tasso con cui le popolazioni di specie consolidate si estinguono. Se una nuova isola vulcanica dovesse sorgere dall’oceano al largo della costa di una terraferma abitata da 100 specie di uccelli, alcuni uccelli inizierebbero ad emigrare attraverso il divario e stabilirebbero popolazioni sull’isola vuota, ma abitabile. La velocità con cui queste specie immigrate potrebbero affermarsi, tuttavia, diminuirebbe inevitabilmente, per ogni specie che ha invaso con successo l’isola diminuirebbe di uno il pool di possibili futuri invasori (le stesse specie 100 continuano a vivere sulla terraferma, ma quelle che sono già diventate residenti dell’isola non possono più essere classificate come potenziali invasori).

Allo stesso modo, la velocità con cui le specie potrebbero estinguersi sull’isola sarebbe correlata al numero di residenti. Quando un’isola è quasi vuota, il tasso di estinzione è necessariamente basso perché poche specie sono disponibili per estinguersi. E poiché le risorse di un’isola sono limitate, con l’aumentare del numero di specie residenti, più piccole e più inclini all’estinzione le loro singole popolazioni rischiano di diventare. La velocità con cui altre specie stabiliranno popolazioni sarà elevata quando l’isola è relativamente vuota, e la velocità con cui le popolazioni residenti si estingueranno sarà elevata quando l’isola è relativamente piena. Quindi, ci deve essere un punto tra 0 e 100 specie (il numero sulla terraferma) in cui i due tassi sono uguali-dove l’input dall’immigrazione bilancia l’output dall’estinzione. Ci si aspetta che il numero di equilibrio delle specie rimanga costante finché i fattori che determinano i due tassi non cambiano. Ma le specie esatte presenti dovrebbero cambiare continuamente man mano che alcune specie si estinguono e altre invadono (incluse alcune che si sono precedentemente estinte), in modo che ci sia un costante ricambio nella composizione della fauna.

Questa è l’essenza della teoria dell’equilibrio MacArthur-Wilson della biogeografia insulare. Quanto bene spiega ciò che effettivamente osserviamo in natura? Un famoso “test” della teoria fu fornito nel 1883 da una catastrofica esplosione vulcanica che devastò l’isola di Krakatoa, situata tra le isole di Sumatra e Giava. La flora e la fauna dei suoi resti e di due isole adiacenti furono completamente sterminate, ma nel giro di 25 anni (1908) tredici specie di uccelli avevano ricolonizzato ciò che rimaneva dell’isola. Nel 1919-21 erano presenti ventotto specie di uccelli e nel 1932-34 ventinove. Tra l’esplosione e il 1934, trentaquattro specie furono effettivamente stabilite, ma cinque di esse si estinsero. Nel 1951-52 erano presenti trentatré specie e nel 1984-85 trentacinque specie. Durante questo mezzo secolo (1934-1985), altre quattordici specie si erano affermate e otto si erano estinte. Come previsto dalla teoria, il tasso di aumento è diminuito man mano che sempre più specie colonizzavano l’isola. Inoltre, man mano che si avvicinava l’equilibrio, c’era un certo turnover. Il numero nel cast è rimasto più o meno lo stesso, mentre gli attori gradualmente cambiato.

La teoria predice anche altre cose. Ad esempio, a parità di condizioni, le isole lontane avranno tassi di immigrazione inferiori rispetto a quelli vicini a una terraferma, e l’equilibrio si verificherà con meno specie su isole lontane. Le isole vicine avranno alti tassi di immigrazione e sosterranno più specie. Con un ragionamento simile, le grandi isole, con i loro tassi di estinzione più bassi, avranno più specie di quelle piccole-di nuovo tutto il resto è uguale (cosa che spesso non è, perché le isole più grandi hanno spesso una maggiore varietà di habitat e più specie per questo motivo).

La teoria biogeografica dell’isola è stata applicata a molti tipi di problemi, tra cui la previsione dei cambiamenti faunistici causati dalla frammentazione dell’habitat precedentemente continuo. Per esempio, nella maggior parte degli Stati Uniti orientali rimangono solo chiazze della foresta decidua un tempo grande, e molte specie di uccelli canori stanno scomparendo da quelle chiazze. Una ragione del declino degli uccelli, secondo la teoria, è che la frammentazione porta sia a tassi di immigrazione più bassi (gli spazi tra i frammenti non sono attraversati facilmente) che a tassi di estinzione più elevati (meno area supporta meno specie).

Indicazioni di tali cambiamenti nella composizione delle specie durante la frammentazione dell’habitat sono state trovate in studi condotti tra il 1953 e il 1976 in una riserva naturale di 16 acri nel Connecticut in cui una foresta si stava ristabilendo. Durante quel periodo lo sviluppo stava aumentando la distanza tra la riserva e altri boschi. Come la foresta è cresciuta indietro, specie come Redstarts americani che vivono in giovane foresta colonizzato la zona, e uccelli come il passero campo, che preferiscono arbusti aperti, è diventato scarso o scomparso. Nonostante la tendenza successiva verso grandi alberi, tuttavia, due specie di uccelli che si trovano normalmente nella foresta matura hanno subito un calo della popolazione, e cinque di queste specie si sono estinte nella riserva. Si pensa che le estinzioni siano il risultato dell’abbassamento dei tassi di immigrazione causati dal crescente isolamento della riserva e dalla concorrenza di sei specie invasori caratteristiche degli habitat suburbani.

Studi a lungo termine su una comunità di uccelli in un bosco di querce nel Surrey, in Inghilterra, supportano anche l’opinione che l’isolamento possa influenzare l’avifauna delle isole habitat. Un numero di equilibrio approssimativo di 32 specie riproduttive è stato trovato in quella comunità, con un fatturato di tre aggiunte e tre estinzioni all’anno. È stato progettato che se il legno fosse completamente isolato come un’isola oceanica, avrebbe mantenuto solo cinque specie per un periodo prolungato-due specie di cinciallegre (stesso genere di cinciallegra), uno scricciolo e due tordi (il pettirosso inglese e il merlo).

La teoria biogeografica delle isole può essere di grande aiuto nella comprensione degli effetti della frammentazione degli habitat. Tuttavia, non affronta altri fattori che possono influenzare notevolmente quali uccelli risiedono in un frammento. Alcuni di questi includono se le specie che rapinano il nido sono presenti in tale abbondanza da impedire a certi invasori di stabilirsi, se il frammento è abbastanza grande da contenere un territorio delle dimensioni richieste da alcuni membri del pool di potenziali residenti, o se altri requisiti di habitat delle specie in quel pool possono essere soddisfatti. Per fare un esempio estremo di quest’ultimo, un habitat erboso e senza alberi in California non sarebbe colonizzato da ghiande, picchi di Nuttall, lanuginosi o pelosi, anche se fosse grande e tutti e quattro i picchi si trovano nei boschi adiacenti. La teoria ecologica è progettata per aiutarci a pensare al mondo reale, ma non è un sostituto per una conoscenza intima dei modi della natura.

VEDI: Il declino degli uccelli canori orientali; Selezione dell’habitat.