Refugium (biologia della popolazione) - Refugium (population biology)

In biologia, un refugium (plurale: refugia ) è un luogo che sostiene una popolazione isolata o relitta di una specie un tempo più diffusa. Questo isolamento ( allopatria ) può essere dovuto a cambiamenti climatici, geografia o attività umane come la deforestazione e la caccia eccessiva.

gorilla di montagna

Esempi attuali di specie rifugio sono il gorilla di montagna , isolato in determinate montagne dell'Africa centrale, e il leone marino australiano , isolato in specifiche spiagge riproduttive lungo la costa sud-occidentale dell'Australia, a causa del fatto che molti di loro sono stati catturati dagli umani come selvaggina. Questo isolamento risultante, in molti casi, può essere visto solo come uno stato temporaneo; tuttavia, alcuni refugia possono essere di vecchia data, avendo così molte specie endemiche , non trovate altrove, che sopravvivono come popolazioni relitte. L' Indo-Pacific Warm Pool è stato proposto come un rifugio di vecchia data, basato sulla scoperta del "fossile vivente" di un dinoflagellato marino chiamato Dapsilidinium pastielsii , attualmente trovato solo nella Indo-Pacific Warm Pool.

In antropologia , refugia spesso si riferisce specificamente al refugia ultimo massimo glaciale , dove alcune popolazioni umane ancestrali potrebbero essere stati costretti a tornare in rifugi glaciali (piccole sacche isolate simili sul fronte dei continentali lastre di ghiaccio ) durante l' ultimo periodo glaciale . Andando da ovest a est, gli esempi suggeriti includono la regione franco-cantabrica ( nell'Iberia settentrionale ), le penisole italiana e balcanica , il rifugio LGM ucraino e il ponte di Bering Land . I dati archeologici e genetici suggeriscono che le popolazioni di origine degli umani del Paleolitico sono sopravvissute ai massimi glaciali (incluso l' ultimo massimo glaciale ) in aree scarsamente boschive e si sono disperse in aree ad alta produttività primaria evitando una fitta copertura forestale .

Più recentemente, refugia è stato utilizzato per riferirsi ad aree che potrebbero offrire una relativa stabilità climatica di fronte ai moderni cambiamenti climatici .

speciazione

Come esempio di uno studio sui rifugi locali, Jürgen Haffer ha proposto per primo il concetto di rifugio per spiegare la diversità biologica delle popolazioni di uccelli nel bacino del fiume amazzonico . Haffer ha suggerito che il cambiamento climatico nel tardo Pleistocene ha portato a ridotti serbatoi di foreste abitabili in cui le popolazioni diventano allopatriche. Nel tempo, ciò ha portato alla speciazione : popolazioni della stessa specie che si trovavano in diversi rifugi si sono evolute in modo diverso, creando specie sorelle parapatriche . Alla fine del Pleistocene, le condizioni aride hanno lasciato il posto all'attuale ambiente umido della foresta pluviale, ricollegando i refugia.

Da allora gli studiosi hanno ampliato l'idea di questa modalità di speciazione e l'hanno usata per spiegare i modelli di popolazione in altre aree del mondo, come l' Africa , l' Eurasia e il Nord America . Teoricamente, gli attuali modelli biogeografici possono essere utilizzati per dedurre i refugia passati: se diverse specie non correlate seguono modelli di areale simultanei , l'area potrebbe essere stata un rifugio. Inoltre, l'attuale distribuzione di specie con esigenze ecologiche ristrette tende ad essere associata alla posizione spaziale dei rifugi glaciali.

Semplici esempi ambientali di temperatura

Due piste con diversa esposizione solare, solo una è innevata

Si può fornire una semplice spiegazione dei rifugi che coinvolgono le temperature interne e l'esposizione alla luce solare. Nel Nell'emisfero settentrionale , i siti esposti a nord sulle colline o montagne, e posti ad altitudini più elevate contano come siti freddi . Il contrario sono i siti esposti al sole o al calore, a bassa quota, esposti a sud: siti caldi . (Le direzioni opposte si applicano nell'emisfero australe .) Ogni sito diventa un refugium, uno come "refugium sopravvissuto al freddo" e l'altro come "refugium sopravvissuto al caldo". I canyon con aree nascoste in profondità (l'opposto di pendii, montagne, mesa, ecc. o altre aree esposte) portano a questi tipi separati di rifugi.

Un concetto a cui non si fa spesso riferimento è quello di "colonizzazione di lotterie": quando si verifica un drammatico evento ecologico, ad esempio uno sciopero di meteoriti, e si verificano effetti globali pluriennali. La specie vincitrice del concorso vive già in un luogo fortunato e il loro ambiente è reso ancora più vantaggioso, rispetto alla specie "perdente", che non riesce immediatamente a riprodursi.

Rifugi per il cambiamento climatico

Nella pianificazione sistematica della conservazione , il termine refugium è stato utilizzato per definire aree che potrebbero essere utilizzate nello sviluppo di aree protette per proteggere le specie dai cambiamenti climatici . Il termine è stato usato alternativamente per riferirsi ad aree con habitat stabili o climi stabili. Più specificamente, il termine in situ refugium è usato per riferirsi ad aree che consentiranno alle specie che esistono in un'area di rimanere lì anche se le condizioni cambiano, mentre ex situ refugium si riferisce a un'area in cui le distribuzioni delle specie possono spostarsi in risposta al clima modificare. I siti che offrono refugia in situ sono anche chiamati siti resilienti in cui le specie continueranno ad avere ciò di cui hanno bisogno per sopravvivere anche con i cambiamenti climatici.

Uno studio ha scoperto con modelli climatici ridimensionati che si prevede che le aree vicino alla costa subiranno un riscaldamento complessivamente inferiore rispetto alle aree verso l'interno dello Stato americano di Washington . Altre ricerche hanno scoperto che le foreste vetuste sono particolarmente isolate dai cambiamenti climatici a causa degli effetti di raffreddamento evaporativo dell'evapotraspirazione e della loro capacità di trattenere l'umidità. Lo stesso studio ha scoperto che tali effetti nel nord-ovest del Pacifico creerebbero importanti rifugi per le specie di uccelli. Una revisione della strategia di conservazione incentrata sui rifugi nell'ecoregione di Klamath-Siskiyou ha rilevato che, oltre alla foresta antica, gli aspetti settentrionali dei pendii delle colline e delle gole profonde fornirebbero aree relativamente fresche per la fauna selvatica e infiltrazioni o paludi circondate da foreste mature e antiche. le foreste in crescita continuerebbero a fornire umidità anche se la disponibilità di acqua diminuisce.

L' area del lago Pedder aveva un'elevata geodiversità prima di essere inondata

A partire dal 2010 il concetto di geodiversità (termine usato in precedenza nel tentativo di preservare caratteristiche geologiche scientificamente importanti) è entrato nella letteratura dei biologi della conservazione come potenziale modo per identificare i refugia del cambiamento climatico e come surrogato (in altre parole, un proxy utilizzato quando pianificazione delle aree protette) per la biodiversità. Sebbene il linguaggio per descrivere questa modalità di pianificazione della conservazione non si fosse completamente sviluppato fino a poco tempo fa, l'uso della diversità geofisica nella pianificazione della conservazione risale almeno al lavoro di Hunter e altri nel 1988, e Richard Cowling e i suoi colleghi in South L'Africa ha anche utilizzato "caratteristiche spaziali" come surrogati dei processi ecologici nella creazione di aree di conservazione alla fine degli anni '90 e all'inizio degli anni 2000. Gli sforzi più recenti hanno utilizzato l'idea delle sfaccettature del terreno (indicate anche come impostazioni geofisiche , caratteristiche durature o fasi geofisiche ), che sono combinazioni uniche di caratteristiche topografiche (come la pendenza del pendio, la direzione del pendio e l' elevazione ) e la composizione del suolo , quantificare le caratteristiche fisiche. La densità di queste sfaccettature, a sua volta, viene utilizzata come misura della geodiversità. Poiché è stato dimostrato che la geodiversità è correlata alla biodiversità, anche se le specie si muovono in risposta ai cambiamenti climatici, le aree protette con un'elevata geodiversità possono continuare a proteggere la biodiversità poiché le nicchie vengono riempite dall'afflusso di specie dalle aree vicine. Le aree protette altamente geodiverse possono anche consentire il movimento di specie all'interno dell'area da un lato o un'elevazione del terreno a un altro.

Gli scienziati della conservazione, tuttavia, sottolineano che l'uso di rifugi per pianificare il cambiamento climatico non è un sostituto per approcci di conservazione su scala fine (più localizzati) e tradizionali, poiché le singole specie e gli ecosistemi dovranno essere protetti dove esistono nel presente . Sottolineano inoltre che rispondere ai cambiamenti climatici nella conservazione non è un sostituto per limitare effettivamente le cause del cambiamento climatico.

Guarda anche

Appunti

Riferimenti

  • Coyne JA, Orr HA (2004). speciazione . Sunderland: Sinauer Associates, Inc. ISBN 978-0-87893-091-3.
  • Haffer J (luglio 1969). "Specazione negli uccelli della foresta amazzonica". Scienza . 165 (3889): 131-7. doi : 10.1126/science.165.3889.131 . PMID  17834730 .
  • Leonard N, Hogan CM (2011). "Rifugio" . In McGinley M, Cleveland CJ (a cura di). Enciclopedia della Terra . Washington DC: Consiglio nazionale per la scienza e l'ambiente.