Biogeograafia

Allikas: Vikipeedia

Biogeograafia on teadusharu, mis seletab ja kirjeldab bioloogilist mitmekesisust ajas ja ruumis. Elusloodust käsitletakse paljudel erinevatel tasemetel – taksonite (peamiselt liikide, aga ka teiste üksuste), ökoloogiliste koosluste ja ökosüsteemide tasemel. Biogeograafia uurib ka eluslooduse komponentide vahelisi seoseid. [1]

Takson on organismide süstemaatika üksus. Kõige olulisem taksoni tase on liik. Liik on väikseim sarnaste organismide grupp, mis teiste liikidega ristudes ei anna viljakaid järglasi. Liigid jagunevad omakorda alamliikideks ja teisenditeks. Liigist suuremad taksonid on perekond, sugukond, selts, klass, hõimkond ja riik. [1]

Ökoloogiliseks koosluseks nimetatakse eri liikide kogumit ühes geograafilises kohas ehk see koosneb taksonitest, mis asuvad sarnastes keskkonnatingimustes. Ökoloogilisteks kooslusteks võib pidada näiteks taimekooslust niidul või seenekooslust metsas. Nendel kooslustel on tunnuseid, mida taksonitel endil pole. Uuteks tunnusteks on taksonite arv ja jaotus (mitmekesisus) ning biootiliste interaktsioonide intensiivsus. [1]

Ökosüsteem koosneb kahest osast – eluta ja elusosast. Elusosa on teatud alal olevad ökoloogilised kooslused ning eluta osa sealsed keskkonnatingimused.

Eluta keskkond on vesi, muld ja õhk. [1]

Kuulsaim biogeograaf on Alfred Russel Wallace. Taime- ja loomageograafia rajajaks peetakse saksa teadlast Alexander von Humboldti [2].

Kuna biogeograafia paikneb elu- ja maateaduste kokkupuutealal, siis on biogeograafia tihedalt seotud ka teiste teadusharudega, näiteks molekulaarbioloogia. Biogeograafia kasutab molekulaarbioloogia ja GISi meetodeid ning tulemusi saab rakendada looduskaitse planeerimises. [1]

Saared on biogeograafia jaoks parimad uurimisobjektid.

Kui varem peeti biogeograafiat kirjeldavaks teadusharuks ja ökoloogiat seletavaks, siis tänapäeval loetakse ka biogeograafiat nüüdisaegse metoodikaga seletavaks teaduseks. See, kus keegi elab, ei ole enam biogeograafia põhiküsimus. Biogeograafia esitab küsimusi, mille vastused oleksid seletavad: Mis piirab mingi taksoni levikut? Millal on mingid ökosüsteemid evolutsioonis tekkinud? [1]

Biogeograafia ja ökoloogia on erinevad teadusharud, kuigi neil on ühiseid jooni. Nende teaduste peamiseks erinevuseks on ajalis-ruumiline skaala. Ökoloogia aja skaala on lühike – uuritakse aasta kuni mõne aastakümne vältel. Ökoloogia uurib ühes ja samas paigas ning ökosüsteemis toimuvaid protsesse. [1]

Kõige paremini saab biogeograafiat uurida saartel. Sealsed elupaigad on tihti palju paremini uuritavad, kuna asetsevad tihedamalt kui maismaa omad. Saared on ideaalsed uurimiskohad ka selle poolest, et nad lubavad teadlastel uurida elupaiku, mis on alles hiljuti asustatud. Uurimistulemusi saavad nad aga kasutada juba maismaa elupaiku uurides. Saartelt võib leida palju erinevaid bioome. Elupaigarikkus saartel aitab saada terviklikumat pilti elupaikade koloniseerimisest. [2]

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

18. sajand[muuda | muuda lähteteksti]

18. sajandi keskpaigas tegid eurooplased esimesi avastusi, mis aitasid kaasa biogeograafia kui teaduse arenemisele. Nad uurisid maailma ning avastasid bioloogilise mitmekesisuse. 18. sajandil kujundas loodusuurijate maailmavaadet põhiliselt religioon ja piibel. [3] Carl Linnaeus, keda tuntakse kui taimeriigi korraloojana, pani 18. sajandil aluse eluslooduse kunstlikule süsteemile ning taimede binaarsele nimetamisviisile ja organisme hakati nimetama perekonna- ja liiginimetuste järgi. Enne tema panust valitses taimestiku mitmekesisuse uurimisel suur segadus. Taimi oli raske omavahel võrrelda, kuna kirjeldati eri tunnuseid ning iseloomustused ei olnud süsteemsed ega kergesti arusaadavad. Carl Linnaeus pööras suurt tähelepanu korra loomisele taimeriigi tundmaõppimisel ning talle oli oluline, et eluslooduse süstematiseerimisel mõistetakse seda ühte moodi. Ta rõhutas looduse muutumatust sellel ajal, milles parajasti elati. Carl Linnaeus esitas kolm postulaati: 1) mitte mingisuguseid uusi liike meie kaasajal juurde ei looda (“Systema Naturae”, 1735); 2) mitte kunagi ei juhtu, et üks liik muutub teiseks (“Critica botanica”, 1737); 3) looduses on liike nii palju kui palju vorme tekitas kõige alguses Lõputu Olevus (“Classes plantarum”, 1738). [4]

Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon pani tähele liikide levimist klimaatiliste muutuste tulemusena. Ta oli esimene, kes nägi, et erinevad organismide grupid elavad erinevates regioonides maailmas. Buffon leidis sarnasusi erinevate regioonide vahel, mis pani teda uskuma, et mingil hetkel olid kontinendid omavahel ühenduses. Kuid vesi lahutas mandrid ning see põhjustas erinevusi liikides. Ta hüpoteesid olid kirjeldatud raamatuseerjas “Histoire Naturelle, Générale et Particulière”. Raamatus väitis, et erinevatel geograafilistel regioonidel on erinevad eluvormid. Buffonil oli Linnaeusist erinev liikide tekkimise teooria. Ta uskus, et toimus üks liikide loomise sündmus ning et erinevad maailma regioonid olid kodudeks erinevatele liikidele. [5] Üheks biogeograafia reegleiks sai Buffoni seadus (Buffon’s Law). Buffoni seadus ütleb, et sarnase kliima, kuid geograafiliselt isoleeritud alade loodus on erisugune. [6]

18. sajandi lõpus arendas taimegeograafia rajaja Alexander von Humboldt "Physique générale" kontseptsiooni, mis demonstreeris teaduse ühtsust ja liikide kokkusobivust. Humboldt andis esimesena oma panuse empiirilistele andmetele biogeograafia teaduses. Ta jälgis oma reisil erinevusi nii kliimas kui ka taimestikus. Humboldt jagas maailma regioonideks – troopiliseks, mõõdukaks ja arktiliseks. Nende regioonide piires oli sarnane taimestik. Lõpptulemusena võimaldas regioonide määramine luua Humboldtil isotermi, mis aitas teadlastel näha elu mustreid erinevates kliimades. [3]

Augustin Pyrame de Candolle andis samuti oma panuse biogeograafiasse. Ta täheldas liikide vahelist konkurentsi ning mitmeid erinevusi, mis mõjutasid elu mitmekesisuse avastamist. [7]

19. sajand[muuda | muuda lähteteksti]

Darwini vindid arenesid kõik ühest liigist, kuid kohastusid uutele tingimustele erinevalt.

19. sajandil aitas biogeograafia arendamisele kaasa Charles Lyell, kes arendas edasi uniformismi teooriat. Selle teooria kohaselt ei kujundanud maailma üks katastroofiline sündmus. Maad kujundas hoomamatult aeglased muutused, mida võime näha tänapäeval meie ümber. Vihm kulutab mägesid ning samal ajal sulanud kivim kerkib ülespoole tekitades uusi mägesid. Maad kujundavad protsessid on ajas ühtlased. Charles Lyell uskus, et Maa ajalugu on ääretult pikk ning sihitu ning et ka elu ajalugu on samasugune. Charles Lyelli uniformism mõjutas tugevasti Charles Darwini evolutsiooniteooria arengut. [8]

Charles Darwini olilisemaks uurimiskohaks olid Galápagose saared. [5] Galápagose saartel nägi Darwin vinte, kes erinesid üksteisest vaid noka suuruse ja kuju poolest [9]. Darwin tutvustas loodusliku valiku teooriat, mis oli vastuolus varem aktsepteeritud ideega, et liigid on stabiilsed või muutumatud. Ta töötas välja mehhanisme, et kirjeldada evolutsiooni. Darwini mõjukad ideed sisaldasid teooriate arengut, mis käsitlesid olelusvõitlust ja looduslikku valikut. Tema teooriad võimaldasid tulevastel teadlastel edasi arendada ideid organismide geograafilise leviku kohta maailmas. [5]

Alfred Russel Wallace uuris 19. sajandi keskpaigas taimede ja loomade levikut Amazonase madalikus ja Malai saarestikus. Tema uurimustöö oli vajalik edasisele biogeograafia arengule. Wallace’it nimetatakse ka biogeograafia isaks. Ta juhtis välitöid, mille eesmärgiks oli uurida tuhandete liikide harjumusi, paljunemist, toitumiskäitumist ja rände tendentse. Ta uuris liblikate ja lindude levikut, kus võrdluses olid geograafilise barjääri olemasolu ning selle puudumine. Oma tähelepanekutest võis ta järeldada, et kogukonnas esinev organismide arv on sõltuvuses toiduvaru kogusest konkreetses elupaigas. Wallace uskus, et liigid on liikuvad ning reageerivad nii biootilistele kui ka abiootilistele teguritele. [5]

Fossiilide jaotus Pangea hiidmandril Wegeneri järgi.

20.–21. sajand[muuda | muuda lähteteksti]

1912. aastal tutvustas Alfred Wegener mandrite triivi teooriat, kuid see võeti laiemalt kasutusele alles 1960ndatel [3]. Mandrite triivi teooria oli biogeograafias murranguline, kuna see muutis inimeste mõtlemist liikidest ja nende levikust maailmas. Wegener esitas hüpoteesi, et kunagi eksisteeris hiidmanner Pangea, mis aga lagunes ning seejärel toimus mandrite triiv ookeanilisel koorel. Mandrite triiv oli tänapäevasele laamtektoonikale aluseks. [10]

Robert H. MacArthur ja Edward O. Wilson lõid 1967. aastal saarte biogeograafia teooria ning kirjutasid selle kohta ka raamatu “The Theory of Island Biogeography”. Teooria põhineb esimese populatsiooniökoloogia printsiibil ja geneetikal, et seletada kuidas saare kauguse ja pindala kombineerimine reguleerib tasakaalu immigratsiooni ja liikide väljasuremise vahel. [11]

Klassikaline biogeograafia on laienenud tänu molekulaar süstemaatika arengule ning on tekkinud ka uus uurimissuund fülogeograafia. See areng võimaldas teadlastel testida teooriaid populatsioonide päritolu ning leviku kohta. [12]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Mander, Ü., Liiber, Ü. Üldmaateadus: õpik kõrgkoolidele. Eesti Loodusfoto, 2014
  2. 2,0 2,1 Biogeograafia konspekt
  3. 3,0 3,1 3,2 Cox, C Barry, and Peter Moore. Biogeography : an ecological and evolutionary approach. Malden, MA: Blackwell Publications, 2005
  4. Trass, Hans. Suur rootslane, õrn harakkuljus näpus. – Eesti Loodus, 2007
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 Browne, Janet (1983). The secular ark: studies in the history of biogeography. New Haven: Yale University Press. ISBN 0-300-02460-6
  6. Pärtel, M., Püssa, K., Kalamees, R., Ingerpuu, N. Pampa rohumaadel, Patagoonia poolkõrbes ja Andide metsades. – Eesti Loodus, 2003
  7. Nicolson, D.H. (1991). "A History of Botanical Nomenclature". Annals of the Missouri Botanical Garden 78 (1): 33–56
  8. Uniformitarianism: Charles Lyell
  9. Gilbert, Scott F. Kuidas isendi areng võib suunata evolutsiooni. – Eesti Loodus, 2009
  10. Laamtektoonika
  11. Princeton University Press
  12. MacArthur, R. H.; Wilson E. O. 1967. The theory of island biogeography

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]