Budou prognózy biodiverzity dělat místo biologů hydrologové?  
„Co když je hydrologie důležitější pro předpovídání vývoje biodiverzity vodních ekosystémů než biologie?“ Tuto otázku si položili výzkumníci, kteří poněkud zapochybovali o obecném nahlížení na vývoj biologické různorodosti a rozhodli se otevřít nové cesty k odpovědím na nejednu otázku týkající se faktorů majících vliv na biodiverzitu.

 

 

 

Zvětšit obrázek
Profesor Andrea Rinaldo: „S využitím pouhých několika parametrů je to opravdu příklad velmi jednoduchého modelu.“

Mezinárodní tým, ve kterém byli zapojeni vědci z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Princeton University a University of Maryland, publikoval v květnovém vydání časopisu Nature článek, který naznačuje možnou změnu dosavadního pohledu na biodiverzitu vodních ekosystémů a odhaluje nové způsoby, jak předpovídat možné vlivy klimatických změn nebo lidské činnosti na biologickou pestrost. Vědci ukázali, že rozšíření rybích druhů v říčním systému může být relativně přesně předpovězeno s použitím poměrně jednoduché metody, která využívá pouze geomorfologie říční sítě a měření vodních srážek v daném povodí.

 

Povodí řek Mississippi-Missouri, svou rozlohou 3 225 000 km2, pokrývá nebo částečně zasahuje do území 31 států USA, nachází se v něm různorodé typy stanovišť a zahrnuje velmi rozmanité přírodní podmínky. Jedna věc spojuje všechna tato přírodní stanoviště, a tou je řeka. Výzkumníci – hydrologové z Princeton University a EPFL ve švýcarském Lausanne a biologové z University of Maryland – s použitím geomorfologických dat od US Geological Survey určili 824 povodí přítoků v systému řek Mississippi-Missouri. Zde byla, na základě databáze sladkovodních ryb vyskytujících se v USA, stanovena buď přítomnost, nebo nepřítomnost celkem 433 druhů ryb, které se v rámci celého povodí běžně vyskytují. Data o průměrném odtoku – tj. množství vodních srážek, které skončí v říčním systému a nevsáknou se do země. Výzkumníci zkombinovali všechna tato data a vytvořili počítačový model, který přesně předpověděl, kolik různých druhů ryb bude obývat daný sektor povodí. Jejich výzkum ukázal, že druhově nejbohatší stanoviště jsou oblasti, kde jsou mnohačetné přítoky blízko u sebe.

 

Zvětšit obrázek
Horní schéma představuje průměrný odtok (množství vodních srážek, které skončí v řekách a potocích), kde nejsušší oblasti jsou zobrazeny červeně a nejmokřejší modře. Prostřední schéma znázorňuje říční systém Mississippi-Missouri. A schéma zcela v popředí znázorňuje, kolik různých druhů obývá oblasti říčního systému, ukazuje těsnou korelaci mezi průměrným odtokem a počtem druhů. Oblasti s nejméně druhy jsou znázorněny červeně a ty „nejbohatší“ jsou modré. (Image: Enrico Bertuzzo, École Polytechnique Fédérale de Lausanne)

Výsledky získané s použitím tohoto jednoduchého modelu byly porovnány s rozsáhlými daty o skutečné distribuci rybích druhů. Různá měření biodiverzity byla analyzována a výzkumníci byli překvapeni, když zjistili, že použitý velmi jednoduchý model zachytil tento složitý systém docela přesně. Získaný výsledek je ještě pozoruhodnější, když uvážíme, že model neobsahuje žádný odkaz na jakékoli biologické vlastnosti jednotlivých rybích druhů. Protože se jedná o takzvaný „neutrální“ model, který bere všechny ryby jako rovnocenné, tak samozřejmě nelze získat informace o tom, které druhy ryb na daném území budou žít, ale pouze o tom, jaký počet rybích druhů zde bude žít.

 

 

Zvětšit obrázek
„Tyto výsledky jsou silnou připomínkou důležitosti vody a vodou charakterizované krajiny při determinaci ekosystémů,“ poznamenává profesor Ignacio Rodriguez-Iturbe z Princetonu.

„Toto by mohlo pomoci určit „ohrožené oblasti“ povodí, kterým by měla být věnována speciální pozornost,“ řekl Rodríguez-Iturbe.

„Tento model by mohl být aplikován na jakýkoliv říční systém,“ dodává profesor Rodriguez-Iturbe. „Říční síť má „univerzální strukturu“, díky které nezáleží na její velikosti, tvaru nebo místě, kde se nachází.“
Tento model je natolik obecný, že by kromě biodiverzity ryb mohl být použitelný třeba i k pochopení rozšiřování semen rostlin nebo původců některých nemocí. Profesor Rodriguez-Iturbe k tomu dodává: „Semena a bakterie se sice od ryb odlišují – zejména tím, že nemohou plavat proti proudu. Ale stejně jako u ryb je jejich distribuce a dramaticky ovlivněna a regulována říčním systémem.“
Výzkumníci plánují rozšířit svou práci o průzkum toho, do jaké míry samotná hydrologie může působit jako hlavní činitel v široké oblasti zákonitostí biologické různorodosti ekosystému.

 

Změny v četnosti a vydatnosti dešťových srážek by se mohly odrazit ve změnách kapacity jednotlivých součástí modelu, v konečném důsledku dávající možnost odhadnout, jak mnoho by změna klimatu ovlivnila vodní ekosystém. Model by se dal použít i k odhadu vlivu specifických místních činností, které mají za výsledek narušení spojitosti říčního systému, jakými je třeba přesměrování toku nebo stavba přehrady, na změny počtu rybích druhů a jejich rozšíření v celé říční síti.

 

Video:   Model biodiverzity podle  Ignacio Rodriguez-Iturbe

 

Zdroj: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Princeton University

Autor: Ota Beran
Datum: 14.05.2008 02:39
Tisk článku

Řeka vědomí - Sacks Oliver
 
 
cena původní: 211 Kč
cena: 209 Kč
Řeka vědomí
Sacks Oliver

Diskuze:

Více vody = více druhů ryb

Ladislav,2008-05-18 19:34:49

Trošku se obávám, že tím jen dokázali, tam kde je více řek a srážek žíje více druhů ryb.

Odpovědět

Vrchni Ekolog

patrik,2008-05-15 17:50:58

Vaclav Klaus prohlasil, ze biodiverzita se neustale zvysuje, tak nechapu co se vubec resi.

Odpovědět


Tak pravil Darwin

Colombo,2008-05-15 22:46:00

ze pocet druhu na zemi se neustale zvysuje.

Odpovědět


pro colombo

patrik,2008-05-16 16:39:45

Pokud tak pravil Darwin, pak se zcela jiste mylil. Myslim ze lze uvest priklady z historie zeme, kdy pocet druhu jednoznacne klesal - treba kazdou dobu ledovou. Velmi pravdepodobne klesa pocet druhu i nyni.

Odpovědět


no ano jenze

mikjs,2008-05-18 19:40:21

teraz klesa pocet druhov tak ako keby padol meterit velkosti cech

Odpovědět

pro Colombo

PetrD,2008-05-15 01:22:05

Třeba druh, který je v oblasti endemický, nebo druh, který je úzce vázán na ekosystém(a mnohdy ten ekosystém vypadá tak jak vypadá díky tomuto specifickému druhu).....Tyto druhy jsou důležitější a jejich zmizení je vážnější problém,než když z jednoho toku vymizí jeden druh(například kvůli konkurenčnímu boji), který je ovšem velice hojný v ostatních přítocích!! Proto se k jednotlivým druhům musí přistupovat zvlášť a posouzení "ohrožených oblastí" nelze vyčíst ze vzorečku, ale zas a jen ze znalosti poměrů a závislostí v té konkrétní danné oblasti....

Odpovědět


Jenže TOHLE právě do těch vzorečků vložit lze

Colombo,2008-05-15 13:05:04

stačí přiřadit jednotlivým druhům jistou váhu, podle počtu ekosystémů*jejich rozloha/počet jedinců=důležitost druhu??
Už i obyčejná statistika může zohledňovat váhu jednotlivých údajů.

Odpovědět


...

Jirka,2008-05-15 14:30:32

Nutno ovšem zohlednit, zda se jedná o klíčový druh. A i tohle je problém, protože mezi klíčovým druhem a "obyčejným" druhem bude ještě plno mezistupňů...
A těžko tu klíčovost získáme z počtu jedinců.

Odpovědět


Ano,tak nějak....

PetrD,2008-05-15 18:58:39

Colombo, tak to je samozřejmé, normální statistické modely a výpočty se samozřejme v ekologii používají.....To co píšete je zcela logické - ještě bych to ale počítal malinko jinak - násobil bych nějakým koeficientem k - to by byla ta důležitost druhu a výsledek by byla míra ohroženosti druhu....jéé a sakra - nic nového - to jsou používané vzorečky....

Jenže to je ten problém vzorečků -(ano, původně jsem to poněkud špatně formuloval, že to nejde do vzorečků nacpat....ano jde, ale je to dosti nepřesné a mnohdy nevypovídající - bez těch konkrétních znalostí oblasti a poměrů v ní!!!!)

Například Váš vstupní údaj "rozloha ekosystému" vypadá hezky, ale mnohdy se rozhodně neshoduje s rozlohou výskytu druhu!! A počet jedinců...to je údaj údajů sám o sobě!!(to je hafo terenní práce v konkrétní oblasti) Jen tyto dva vstupní údaje jsou natolik záludné a možná chyba v každém z nich roste ještě více násobením, že mnohdy ty výsledky jsou hoooodně daleko od skutečnosti.....

Ano do vzorečků se to nacpat dá(omlouvám se za mou prvotní formulaci, že to tak není) - výstupy z nich jsou důležité při celkové statistice velkých oblastí(což říční systém Mississippi-Missouri rozhodně je),ale doufat, že pomohou při určování ohrožených oblastí(tedy lokální a konkrétní problémy), je dle mého bláhové....

Odpovědět


To nebyl navod

Colombo,2008-05-15 22:45:27

to byl jen priklad:D

Odpovědět

Jaj......

PetrD,2008-05-14 07:25:10

Sakryš, proč zrovna hydrologie??? Když už tak snad limnologie?? A nebo, není tohle ukázkový obor ekologie??

Akorát se mi zdá, že pár chytrých hlav, kterým jde matematika se dalo dohromady a zase chtějí přírodu nacpat do vzorečků....No je to hezké,ale dle mého úplně zbytečné - dokud stejně někdo npůjde do terénu a nebude počítat konkrétní druhy, nedá se o určování ohrožených oblastí mluvit.....Někde může zmizet 5 druhů a nic se neděje, někde zmizí jeden druh a může to být obrovské ztráta....Jsou prostě věci, které do vzorečků nikdo nenacpe, ať se to někomu líbí a někomu ne....

Odpovědět


A jaký druh je důležitější než jiné?

Colombo,2008-05-14 19:08:40

Podle toho, že se nám více líbí? Že je nám příbuznější? Užitečnější? Pche.

Problém vidím jinde, oni vědci objevili podle mého celkem jasnou věc. Ekotony. Složení vody přítoku bude mít nejspíše o chlup jiné složení než složení toku hlavní řeky(což mi připadá nanejvýš pravděpodobné) a v místě, kde se tyto přítoky míchají logicky vzniká místo styku těchto dvou vod a dobré prostředí pro organizmy z obou o chlup jiných typů řek.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace