Öbiogeografi
varför förekommer många fler fågelarter på ön Nya Guinea än på ön Bali? Ett svar är att Nya Guinea har mer än femtio gånger området Bali, och antalet arter ökar vanligtvis med tillgängligt utrymme. Detta förklarar dock inte varför samhället öar (Tahiti, Moorea, Bora Bora, etc.), som kollektivt har ungefär samma område som öarna i Louisiade skärgård utanför Nya Guinea, spelar värd för många färre arter, eller varför Hawaiiöarna, tio gånger Louisiades område, också har färre infödda fåglar.
två framstående ekologer, den sena Robert MacArthur från Princeton University och E. 0. Wilson från Harvard utvecklade en teori om” öbiogeografi ” för att förklara sådana ojämna fördelningar. De föreslog att antalet arter på vilken ö som helst återspeglar en balans mellan den takt med vilken nya arter koloniserar den och den hastighet med vilken populationer av etablerade arter utrotas. Om en ny vulkanisk ö skulle stiga upp ur havet utanför kusten på ett fastland bebodd av 100 fågelarter, skulle vissa fåglar börja invandra över klyftan och etablera befolkningar på den tomma, men beboeliga ön. Hastigheten med vilken dessa invandrararter skulle kunna etableras skulle emellertid oundvikligen minska, för varje art som framgångsrikt invaderade ön skulle minska med en pool av möjliga framtida inkräktare (samma 100 arter fortsätter att leva på fastlandet, men de som redan har blivit invånare på ön kan inte längre klassificeras som potentiella inkräktare).
Lika, den hastighet med vilken arter kan utrotas på ön skulle relateras till antalet som har blivit invånare. När en ö är nästan tom är utrotningsgraden nödvändigtvis låg eftersom få arter är tillgängliga för att utrotas. Och eftersom resurserna på en ö är begränsade, eftersom antalet bosatta arter ökar, desto mindre och mer benägna att utrotas kommer deras enskilda populationer sannolikt att bli. Den hastighet med vilken ytterligare arter kommer att etablera populationer kommer att vara hög när ön är relativt tom, och den hastighet med vilken bosatta populationer utrotas kommer att vara hög när ön är relativt full. Således måste det finnas en punkt mellan 0 och 100 arter (antalet på fastlandet) där de två priserna är lika-där input från invandring balanserar produktionen från utrotning. Det jämviktsantalet arter förväntas förbli konstant så länge som de faktorer som bestämmer de två hastigheterna inte förändrades. Men den exakta arten som finns bör förändras kontinuerligt när vissa arter utrotas och andra invaderar (inklusive några som tidigare har utrotats), så att det finns en stadig omsättning i faunans sammansättning.
det är kärnan i MacArthur-Wilson jämviktsteori för öbiogeografi. Hur väl förklarar det vad vi faktiskt observerar i naturen? Ett känt” test ” av teorin tillhandahölls 1883 av en katastrofal vulkanisk explosion som förstörde ön Krakatoa, belägen mellan öarna Sumatra och Java. Flora och fauna av dess kvarleva och av två intilliggande öar var helt utrotade, men inom 25 år (1908) tretton fågelarter hade recolonized vad som var kvar av ön. Vid 1919-21 var tjugoåtta fågelarter närvarande och 1932-34 tjugonio. Mellan explosionen och 1934 blev trettiofyra arter faktiskt etablerade, men fem av dem utrotades. Vid 1951-52 var trettiotre arter närvarande och 1984-85 trettiofem arter. Under detta halva århundrade (1934-1985) hade ytterligare fjorton arter etablerats och åtta hade utrotats. Som teorin förutspådde minskade ökningstakten när fler och fler arter koloniserade ön. Dessutom, när jämvikt närmade sig var det viss omsättning. Antalet i rollerna förblev ungefär detsamma medan skådespelarna gradvis förändrades.
teorin förutsäger också andra saker. Till exempel, allt annat är lika, avlägsna öar kommer att ha lägre invandring än de nära ett fastland, och jämvikt kommer att uppstå med färre arter på avlägsna öar. Nära öar kommer att ha höga invandringsnivåer och stödja fler arter. Genom liknande resonemang kommer stora öar, med sina lägre utrotningshastigheter, att ha fler arter än små-igen är allt annat lika (vilket det ofta inte är, för större öar har ofta en större variation av livsmiljöer och fler arter av den anledningen).
Öbiogeografisk teori har tillämpats på många typer av problem, inklusive prognoser för faunala förändringar orsakade av fragmentering av tidigare kontinuerlig livsmiljö. Till exempel, i de flesta av de östra USA bara fläckar av en gång stora lövskog kvar, och många arter av sångfåglar försvinner från dessa fläckar. En orsak till nedgången i fåglar, enligt teorin, är att fragmentering leder till både lägre invandringshastigheter (luckor mellan fragment korsas inte lätt) och högre utrotningshastigheter (mindre område stöder färre arter).
indikationer på sådana förändringar i artsammansättningen under fragmentering av livsmiljöer hittades i studier som genomfördes mellan 1953 och 1976 i ett 16 hektar stort naturreservat i Connecticut där en skog återupprättade sig själv. Under den perioden ökade utvecklingen avståndet mellan bevarandet och andra skogsmarker. När skogen växte tillbaka, arter som amerikanska Redstarts som bor i ung Skog koloniserade området, och fåglar som Fältsparven, som föredrar öppna buskmarker, blev knappa eller försvann. Trots den successiva trenden mot stora träd drabbades dock två fågelarter som normalt hittades i mogen Skog av befolkningsminskningar och fem sådana arter utrotades i reservatet. Utrotningarna tros ha resulterat från att sänka invandringsgraden orsakad av bevarandets ökande isolering och genom konkurrens från sex invaderande arter som är karakteristiska för förortslivsmiljöer.
långtidsstudier av ett fågelsamhälle i ett ek i Surrey, England, stöder också uppfattningen att isolering kan påverka avifauna av livsmiljööar. Ett grovt jämviktsnummer på 32 avelsarter hittades i det samhället, med en omsättning på tre tillägg och tre utrotningar årligen. Det projicerades att om träet var så grundligt isolerat som en oceanisk ö, skulle det bara behålla fem arter under en längre period-två arter av bröst (samma släkt som titmice), en skiftnyckel och två Trastar (den engelska Robin och Blackbird).
Öbiogeografisk teori kan vara en stor hjälp för att förstå effekterna av habitatfragmentering. Det tar dock inte upp andra faktorer som i hög grad kan påverka vilka fåglar som bor i ett fragment. Några av dessa inkluderar om bo-råna arter är närvarande i ett sådant överflöd att de skulle kunna hindra vissa inkräktare från att etablera sig, om fragmentet är tillräckligt stor för att innehålla ett område av den storlek som krävs av vissa medlemmar i poolen av potentiella invånare, eller om andra habitat krav arter i denna pool kan uppfyllas. För att ta ett extremt exempel på det senare skulle en gräsbevuxen, trädlös livsmiljö i Kalifornien inte koloniseras av ekollon, Nuttalls, duniga eller Håriga Hackspettar, även om den var stor och alla fyra Hackspettar finns i intilliggande skogar. Ekologisk teori är utformad för att hjälpa oss att tänka på den verkliga världen, men den ersätter inte en intim kunskap om naturens sätt.
se: nedgången i östra sångfåglar; val av livsmiljö.