Правило Рапопорта - Википедия - Rapoports rule

Правило Рапопорта является экогеографическое правило в котором говорится, что широтный диапазоны растения и животные обычно меньше на низких широтах, чем на высоких.

Фон

Стивенс (1989)[1] назвал правило в честь Эдуардо Х. Рапопорт, которые ранее предоставили доказательства этого явления для подвидов млекопитающие (Рапопорт 1975,[2] 1982[3]). Стивенс использовал это правило для «объяснения» большего разнообразия видов в тропиках в том смысле, что широтные градиенты видового разнообразия и правило имеет идентичные исключительные данные и поэтому должно иметь одну и ту же основную причину. Более узкие ареалы в тропиках способствовали бы сосуществованию большего числа видов. Позже он распространил правило на высотные градиенты, утверждая, что высотные диапазоны максимальны на больших высотах (Stevens 1992[4]) и градиентам глубин в океанах (Stevens 1996[5]). Правило стало предметом интенсивных дискуссий и дало большой импульс исследованию закономерностей распределения растений и животных. Оригинальная статья Стивенса цитировалась в научной литературе около 330 раз.

Общность

Поддержка общности правила в лучшем случае неоднозначна.[6] Например, морские костистые рыбы имеют наибольшие широтные диапазоны на низких широтах.[7][8] Напротив, пресноводные рыбы демонстрируют эту тенденцию, хотя только выше 40 градусов северной широты.[8] Некоторые последующие статьи нашли поддержку правила, другие, возможно, даже более многочисленные, нашли исключения из него.[6][9] Для большинства групп, которые, как было показано, следуют правилу, оно ограничено или, по крайней мере, наиболее четко выражено выше широты примерно 40–50 градусов. Поэтому Роде пришел к выводу, что это правило описывает локальное явление.[10] Компьютерное моделирование с использованием Модель экосистемы Чоудхури не нашел поддержки правила.[11]

Пояснения

Роде (1996)[10] объяснил тот факт, что правило ограничивается очень высокими широтами из-за воздействия оледенений, которые уничтожили виды с узкими ареалами, это мнение также выражено Брауном (1995).[12] Другое объяснение правила Рапопорта - это «климатическая изменчивость» или «гипотеза сезонной изменчивости».[5][13] Согласно этой гипотезе, сезонная изменчивость способствует большей устойчивости к климату и, следовательно, более широкому диапазону широт (см. Также Fernandez and Vrba 2005[14]).

Методы, используемые для демонстрации правила

Методы, использованные для демонстрации правила, были предметом споров. Чаще всего авторы наносят на график средние значения широтных диапазонов в определенной полосе широты 5 ° в зависимости от широты, хотя некоторые использовали модальные или срединные диапазоны.[15] В оригинальной статье Стивенса были подсчитаны все виды, встречающиеся в каждой полосе, то есть виды с диапазоном 50 градусов встречаются в 10 или 11 полосах. Однако это может привести к искусственному раздуванию широтных ареалов видов, обитающих в высоких широтах, потому что даже несколько тропических видов с широким ареалом будут влиять на средние ареалы в высоких широтах, тогда как противоположный эффект из-за высокоширотных видов, распространяющихся в тропиков ничтожно мало: видовое разнообразие на высоких широтах намного меньше, чем на низких. В качестве альтернативного метода был предложен «метод средней точки», который позволяет избежать этой проблемы. Он учитывает только те виды, середина ареала которых находится в определенной широтной полосе.[8] Дополнительным затруднением при оценке правила Рапопорта для данных, основанных на полевой выборке, является возможность ложного шаблона, вызванного артефактом размера выборки. Равные усилия по отбору проб в богатых и бедных видами местностях имеют тенденцию к занижению размера ареала в более богатых по сравнению с более бедными, хотя на самом деле размеры ареалов могут не различаться в разных местах.[16]

Биотические и абиотические факторы, противоречащие правилу

Было показано, что морские донные беспозвоночные и некоторые паразиты обладают меньшей способностью к распространению в холодных морях (Правило Торсона ), что противоречило бы правилу Рапопорта. Тропики имеют гораздо более однородные температуры в гораздо более широком диапазоне широт (около 45 градусов), чем виды, обитающие в высоких широтах. Поскольку температура является одним из наиболее важных (если не самым важным) фактором, определяющим географическое распределение, можно ожидать более широких диапазонов широт в тропиках.

Эволюционный век

Непоследовательные результаты, касающиеся правила Рапопорта, предполагают, что определенные характеристики видов могут быть ответственны за их различные широтные диапазоны. Эти характеристики могут включать, например, их эволюционный возраст: виды, которые недавно развились в тропиках, могут иметь небольшие широтные диапазоны, потому что у них не было времени распространиться далеко от своего происхождения, тогда как более старые виды расширили свои ареалы.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Стивенс, Г. К. (1989). Широтные градиенты в географическом ареале: сколько видов сосуществует в тропиках. Американский натуралист 133, 240–256.
  2. ^ Рапопорт, Э. Х. (1975). Areografía. Estrategias Geográficas de las Especies. Fondo de Cultura Económica, Мексика
  3. ^ Рапопорт, Э. Х. (1982). Ареография. Географические стратегии видов. Trad. Б. Драузаль, Пергамон Пресс, Оксфорд. ISBN  978-0-08-028914-4
  4. ^ Стивенс, Г. К. (1992). Высотный градиент в диапазоне высот: расширение широтного правила Рапопорта на высоту. Американский натуралист 140, 893–911.
  5. ^ а б Стивенс, Г. К. (1996). Распространение правила Рапопорта на тихоокеанских морских рыб. Журнал биогеографии 23: 149–154.
  6. ^ а б Гастон К. Дж., Блэкберн Т. М. и Спайсер Дж. И. (1998). Правило Рапопорта: время эпитафии? Тенденции в экологии и эволюции 13, 70–74.
  7. ^ Роде, К. (1992). Широтные градиенты видового разнообразия: поиск первопричины. Ойкос 65, 514–527.
  8. ^ а б c Роде, К., Хип, М. и Хип, Д. (1993). Правило Рапопорта неприменимо к морским костистым рыбам и не может объяснить широтные градиенты видового богатства. Американский натуралист, 142, 1–16.
  9. ^ Роде, К. (1999). Широтные градиенты видового разнообразия и пересмотр правила Рапопорта: обзор последних работ, и чему паразиты могут научить нас о причинах градиентов? Экография, 22, 593–613
  10. ^ а б Роде, К. (1996). Правило Рапопорта является локальным явлением и не может объяснить широтные градиенты видового разнообразия. Письма о биоразнообразии, 3, 10–13.
  11. ^ Штауфер Д. и Роде К., 2006. Моделирование правила Рапопорта для широтного распространения видов. Теория в Bioscioences 125 (1): 55–65.
  12. ^ Браун, Дж. Х. (1995). Макроэкология. Издательство Чикагского университета, Чикаго.
  13. ^ Летчер, А. Дж., И Харви, П. Х. (1994) Различия в размере географического ареала среди млекопитающих Палеарктики. Американский натуралист 144: 30–42.
  14. ^ Фернандес, М. Х. и Врба, Э. С. (2005). Эффект Рапопорта и биомная специализация африканских млекопитающих: пересмотр гипотезы климатической изменчивости. Журнал биогеографии 32, 903–918.
  15. ^ Рой, К., Яблонски, Д. и Валентин, Дж. У. (1994). Провинции моллюсков Восточной части Тихого океана и градиенты широтного разнообразия: нет доказательств правления Рапопорта. Труды Национальной академии наук США 91, 88.71–8874.
  16. ^ Colwell, R.K., and G.C. Hurtt. (1994). Небиологические градиенты видового богатства и ложный эффект Рапопорта. Американский натуралист 144: 570–595.
  17. ^ Роде, К. (1998). Широтные градиенты видового разнообразия. Площадь имеет значение, но насколько? Ойкос 82, 184–190.

внешняя ссылка