mezi taxony Různé vyšší taxony jsou různě druhově • bohaté. Někdy je to triviálně tím, že jsou různě staré, a měly tedy různě dlouhý čas k rozrůznění. Jindy to tak snadno -nevysvětlíme. Obecnejšou bohatší ty '_-; taxony, které umějí využívat více typů zdrojů, a pak ty mobilnější - aktivně létající skupiny (hmyz, ptáci, netopýři) jsou většinou výrazně bohatší než příbuzné, ale nelátající taxony. Diverzita mikroorganizmů není vůbec známa, poněvadž jednak není jasné, jak stanovovat jejich druhovou příslušnost, jednak máme omezené možnosti je vůbec najít. Celkový počet druhů na Zemi se dnes odhaduje na několik málo (cca 5-10) milionů (viz Vesmír 80, 573, 2001). rostliny Co je biodiverzita rasy prvoci i houby (Fungi) kmeny obratlovci ostatní členovci Biodiverzita je biologická rozmanitost na všech organizačních úrovních. Zahrnuje genetickou rozmanitost populací, biodiverzitu na úrovni druhů čili druhové bohatství, rozmanitost vyšších taxonů, jako jsou čeledi, řády či třídy, ale můžeme hovořit ozmanitosti metabolických drah v buňkách, rozmaniosti životních strategií organizmů či rozmanitosti typů ekosystémů. To vše lze měřit, v praxi se však nejčastěji zabýváme diverzitou taxonomickou, tj. počtem taxonů - nejčastěji druhů - v příslušné oblasti. Druhová diverzita je podmíněna různými faktory, které se liší podle prostorového měřítka. Lokální diverzita je počet druhů na jedné lokalitě, vlivněný jednak zdejším prostředím (vhodností pro daný taxon, produktivitou čili množstvím zdrojů, intenzitou konkurence, predace a lokálních narušení čili disturbacni), jednak krajinným kontextem (blízkostí ostatních osídlených lokalit, izolovaností), který určuje, kolik druhů se na danou lokalitu vůbec může dostat. Lokální diverzita bývá také tím vyšší, čím vyšší je regionální diverzita. To je počet druhů v celých rozlehlých geografických oblastech, o němž rozhodují evoluční procesy vznikání a zanikání druhů. Data a text připravil David Storch, layout © Pavel Hošek, tabulka © VESMÍR Rozložení biodiverzity na zemském povrchu Biodiverzita je na zemském povrchu rozložena značně nerovnoměrně - barevné stínování v mapce -* odráží počet rostlinných čeledí. Nejnápadnější je její prudký pokles směrem od rovníku k pólům; hovoříme o latitudinálním gradientu biodiverzity (viz Vesmír 77, 677, 1998). Existuje více než sto hypotéz vysvětlujících tento jev, obecně se ale má za to, že jej způsobuje větší rozloha tropické oblasti, větší produktivita tropů a také fakt, že tropy jsou z geologického hlediska stabilnější než ostatní klimatické zóny, takže nebyly tolik ochuzovány v průběhu cyklů dob ledových a meziledových. Horká místa biodiverzity jsou ta, jejichž biologická rozmanitost nápadně převyšuje okolí. Buď proto, že představují unikátní typy prostředí, které si zachovaly původní faunu a flóru (třeba brazilský atlantický prales nebo Madagaskar), anebo proto, že vytvářely účinné geografické bariéry podporující vznikání nových druhů (mnohé horské oblasti jako Kavkaz nebo Andy). Většina horkých míst je v prostředí vlhkých tropických či subtropických lesů, často ^ jde též o stredomorskou vegetaci tvrdolistých dřevin (kromě samotného Středomoří roste též v Kalifornii, Chile, Kapsku a jihozápadní Austrálii). Většina horkých míst patří bohužel k oblastem s nejhustším lidským osídlením. -počet čeledí 324 000 -1 155 000 .• 263 500 260 600 1 258 000 300 000 1 783 200 1 227 600 2 362 000 1 265 000 *112000 74 000 594150 30 000 500 00O 182 500 800 000 2 060 000 1 600 000 300 800 347 000 309 850 18 600 270 500 46 000 80 000/24,7 231 000/20,0 29 840/11,3 63 000/24,2 314 500/25,0' 90 000/30,0 356 630/20,0 91 930/07,5 110 000/04,7 126 500/10,0 30 000/26,8 18 000/24,3 59 038/09,9 2 000/06,7 50 000/10,0 12 450/06,8 64 000/08,0 100 000/04,9 125 000/07,8 9 023/03,0 ► 52 20/15,0 33 336/10,8 5 200/28,0 59 400/22,0 10 024/21,8 31 443 (39,3) 138 437(59,9) 29 840(100) 16 471 (26,1) 79 687 (25,3) 9167(10,2) 22 000 (6,2) 33 084 (35,9) 42 123(38,3) 20 324(16,1) 2 352 (7,8) 14 060(78,1) 11548(19,6) 2000(100) 14 050(28,1) 12 450(100) 16 562(25,9) 100 000(100) 90 000(72) 3 910(43,3) 20 415(39,2) 33 336(100) 526,7(10,1) 52 068 (87,7) 4 913(49) kalifornská floristická provincie Středomoří indobarmská ^ oblast Karibská oblast Polynésie a Mikronésie Polynésie a Mikronésie .Střední Amerika západní Ekvádor západoafrické lesy lesy na atlantickém pobřeží Brazílie Zapadni Ghat a Srí Lanka /chodoafrické lesy ■ Keni a Tanzánii Madagaskar1) Sundske ostrovy: Nová Kaledonie sukulentni karru jihozápadní Austrálie 300 800 9 023/03,0 3 910(43,3) Mapa a data v tabulkách vlevo a vpravo 347 000 \\ 52 20/15,0 20 415(39,2) podle: N. Myers et al.: Biodiversity 309 850 33 336/10 8 33 336(100) hotspots for conservation priorities. 18 600 5 200/28 0 526 7(101) Nature 403,853,2000; A. P. Francis a 270 500 59 400/22,0 52 068(87,7) D-^ Currie: A Globally Consistent UJ1UU/£.£.,u u«, uuu iui,i; Richness-Climate Relationship lor 46 000 10 024/21,8 4913(49) Angiosperms. The American Naturalist ----------------------------------------------------------------------- 161,523,2003 17 444 300 2122 891/12,2 800 767(37,7) 1) Madagaskar je míněn včetně okolních ostrovů (Mauritia, Reunionu, Seychell a Komor). 2) Nelze sčítat, neboť některé druhy se vyskytují na více „horkých místech". Globální diverzita Globální diverzita v průběhu historie Země kolísala, jak prudké evoluční radiace střídaly hromadná a méně hromadná vymírání. Na začátku prvohor rychle vzrostla s vývojem většiny živočišných kmenů, a pak zůstala po celou dobu prvohor velice stabilní. Dvakrát sice silně poklesla vlivem masových vymírání, ale po každém z nich následovala prudká radiace, která vymřelé druhy rychle nahradila na původní hodnotu biodiverzity. Prvohory skončily zatím nejrozsáhlejším vymíráním na konci permu (vymřelo snad až 90 % druhů) a od té doby druhové bohatství mírně, ale stabilně narůstá. Tento trend byl přerušen na konci druhohor (kdy vymřeli například dinosauři). Čtvrtohory se nicméně nevyznačují vyšší biologickou rozmanitostí než některá období třetihor. (Cm - kambrická fauna, Pz - paleozoická (prvohorní) fauna, Md - moderní fauna) jihoafrická floristická provincie střední Chile archaeocyathidi mikrofosilie /w PZ / r /Cm r r J 1 1 1 I 1 (S 3 l Š i TJ O « 1 a .* S <0 X. ___ čas [miliony let] Hlavní faktory ovlivňující biodiverzitu ve větších geografických měřítkách Plocha - počet druhů roste s velikostí plochy, na níž druhy počítáme. Tento vztah je přibližně lineární, když i vyjádříme jak plochu, tak počet druhů v logaritmickém měřítku (viz Vesmír 80, 573, 2001), a je tím strmější, čím více jsou ony plochy izolované (když jde o ostrovy, nebo dokonce jednotlivé kontinenty). Je to tím, že na menších plochách může obecně snadněji docházet k lokálnímu vymření druhů, a pokud jsou tyto plochy izolované, je zde omezená možnost vyrovnávat tyto úbytky druhů. S plochou také roste heterogenita prostředí, která snižuje mezidruhovou konkurenci a zvyšuje diverzitu, protože umožňuje každému druhu najít si své optimum. Produktivita - množství zdrojů pozitivně ovlivňuje druhové bohatství. Je dáno primárně množstvím rostlinné biomasy, která se nadaném území vytvoří za jednotku času, a to závisí především na teplotě a dostatku vody v kapalném skupenství (ve vodním prostředí pak také na množství živin, hlavně dusíku a fosforu). Pozoruhodné je, že diverzita často neroste s produktivitou lineárně, ale v oblastech s největší produktivitou zase klesá. V tomto případě klesá diverzita afrických ptáků v nejproduktivnějších, tj. lesních oblastech. Je to záhada a můžeme si vymyslet nejméně tři vysvětlení: (1) lesy jsou sice produktivní, ale zároveň homogenní, takže si tam druhy nenajdou dostatečné množství rozdílných ekologických nik; (2) lesy byly v ledových dobách v Africe omezeny jen na malé ostrůvky v horách a podél velkých řek, takže spousta lesních druhů vyhynula a ještě nestačily vzniknout nové; (3) většina produktivity afrických lesů je spotřebována jinak (mravenci, houbami, mikroorganizmy), takže není vůbec ptákům nabídnuta k dispozici. Další záhada je, že produktivita často zvyšuje druhové bohatství, aniž přitom vede k zvýšení celkového počtu jedinců. Možná tedy nejde ani tak o samotné množství zdrojů, ale spíš o teplotu, která u studenokrevných organizmů urychluje všechny pochody včetně evolučních (viz Vesmír 83, 509, 2004). 4 426 24 000 3 12 000 9 000 45 000 3 429 10 000 20 000 25 000 9 000 4 849 8 200 1)12 000 I 4 000 6 300 4 780 12 000 13 500 25 000 7 620 10 000 5 469 ' 3 332 - 2 300 6 557 2125(0,7) 5 000(1,7) 7 000 (2,3)" 2 250 (0,8) 20 000 (6,7) 1 605 (0,5) 4 400(1,5) 8 000 (2,7) 13 000(4,3) 2 250 (0,8) 1 940 (0,6) ■ 5 682(1,9) 9 704 (3,2) 1 500 (0,5) i 1 600 (0,5) 2180(0,7) 3 500(1,2) 7 000 (2,3) 15 000 (5,0) 5 832(1,9) 1 500 (0,5) 4 331 (1,4) 2 551 (0,9) 1 865 (0,6) 3 334(1,1) 71 (0,3) 1 159(4,2) 779 (2,9) 418(1,5) 1 567 (5,7) 61 (0,2) 117(0,4) 567(2,1) 235 (0,9) 270(1,0) 45 (0,2) 53(0,2) 771 (2,8) 121 (0,4) 59 (0,2) 355(1,3) 178(0,7) 528(1,9) 701 (2,6) 518(1,9) 529(1,9) 100(0,4) 84 (0,3) 136(0,5) 223(0,8) 2) 133149(44) 2) 9-645(35) primární produktivita [tun uhlíku na hektar za rok]