vymÍrÁnÍ (extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 ·...

79
VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druhů vyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí Počet druhů na Zemi: - popsáno 1.5M, odhady dříve až 30M, dnes < 5M - záleží ale na málo prozkoumaných skupinách (půdní Nematoda, různé skupiny „prvoků“…) - náš hlavní job je bránit vymírání druhů - proto musíme vymírání rozumět

Upload: others

Post on 09-Mar-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

VYMÍRÁNÍ (Extinction)

99,9% všech druhů vyhynulo

1000 speciací … 999 extinkcí

Počet druhů na Zemi:

- popsáno 1.5M, odhady dříve až 30M, dnes < 5M

- záleží ale na málo prozkoumaných skupinách (půdní Nematoda, různé skupiny „prvoků“…)

- náš hlavní job je bránit vymírání druhů

- proto musíme vymírání rozumět

Page 2: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

vymírání pravé a zdánlivé

Druh může vymřít

- zcela -globally extinct

- ve volné přírodě - extinct in the wild

- lokálně - locally extinct

- ekologicky - ecologically extinct, „living dead“

Page 3: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Výběrovost vymírání:taxonomická

různé taxonomické úrovně odlišně ovlivněny (druhy ovlivněny více než kmeny)

• fylogenetickácelé linie ± ovlivněny (sdílející stejné morfologické inovace či odvozené znaky)

• ekologickáspecialisté > generalistétropické > temperátní, karnivoři > herbivořivelké tělo > malé tělopomalá reprodukce > rychlá reprodukce

• biogeografickádruhy s malým areálem, ostrovní druhy

Page 4: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

VYMÍRALO SE I V MINULOSTIdef.:z geologického hlediska (čas) rychlé a významné snížení globální diverzity (taxonů)

C/T – dinosauři

T/J – 20% mořských čeledí, Therapsidi, Archosauři, obojživelníci

P/T - 53% mořskýchčeledí, 84% m. rodů, 96% m. druhů; 70% terest. druhů

Page 5: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Diskutované příčiny hromadných vymírání

- ČEDIČOVÉ ERUPCE: 11 událostí, všechny spojené s HV - POKLESY MOŘSKÉ HLADINY: 12, 7 provázelo HV- DOPADY ASTEROIDŮ (kráter > 100km): 1, spojen s HV- ASTEROIDY S KRÁTERY < 100km: přes 50, většina bez HV

Jakož i

- globální ochlazení nebo oteplení, vyčerpání oceánského O2, erupce metanu z kontinentálního šelfu, emise oceánského H2S, narušení termohyalinnípumpy, erupce novy/supernovy…

Page 6: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

hromadná vymírání jsou vzácnější - periodicita ?

26 mil let, založenona mořských bezobratlých)

opakující se příčina?chybí důkazy

Dnes se uznává 5 „kanonických“, dobře zdokumentovaných událostí.

Page 7: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Počet známých rodů a čeledísuchozemských savců v J.Ameriky

šedě - původní taxonybíle - imigranti ze Severní Ameriky

Panamský most - před 3 mil. let

diverzita rodů vzrostladiverizita čeledí se snížila

př. velká americká výměna

BIOTICKÉ PŘÍČINY VYMÍRÁNÍ

Zavlečení patogenu nebo nového druhu, invaze

Page 8: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

VÝMĚNA DRUHŮ NA ZEMI - přirozené pozadí

průměrná existence druhu … 4 mil. let (1-10 mil. let)

biodiverzita Země za 100 mil. let … 25x vymění

… 1 velké vymírání

(40-90% druhů)

ze 4 mil. druhů … 1 ročně vymře

bez lidského přispění

Page 9: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Je SOUČASNÉ VYMÍRÁNÍ dalším (šestým) velkým vymíráním?

odhady:

- srovnání úbytku druhůdnes a v minulosti

- nutnost znát přirozenévymírání („pozadí“)

fosilní záznam … 1.10-6 druhů / rok

současnost … 0,2-0,3% druhů / rok

… 103 - 104 > rychlost běžného vymírání

2Rickards (1977) Silurští graptoliti

6Durham (1970) Ostnokožci

10Raup & Stanley (1978) Cenozoičtíměkkýši

7Van Valen (1973) Planktonnídírkonošci

13Van Valen (1973) Obrněnky

8Van Valen Rozsivky

1–2Raup & Stanley (1978) Cenozoičtí savci

1Martin (1993) Savci

.5–5Simpson (1952) Všechny fosilnískupiny

5Sepkoski (1992) Mořská fauna

4Raup (1991) Mořská fauna

5–10Valentine (1970) Mořští bezobratlí

11Raup (1978) Bezobratlí

Prům. trvání druhu (MYA)

Zdroj odhaduSkupina

Page 10: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

plocha

dru

hy *

*

S = S0Az

(též: ln S = ln S0 + z lnA)

Species-area relationship

prostor je nejvzácnějším ekologickým zdrojem

Rosenzweig: i kdybychom chránili 20% plochy světa v rezervacích, nezachráníme více než polovinu druhů

Naštěstí - druhy nežijí jen v rezervacích!

Page 11: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí
Page 12: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Fertility rates

Populationdensity

Page 13: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Demographic transition

Důvody: plánování rodiny, vzdělání žen, větší možnosti

Ale: v některých zemích a komunitách roste populace z „ideologických“ důvodů

Page 14: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí
Page 15: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Ekologická stopa (human footrpint): kolik m2

spotřebuje člověk k dané činnosti, stát ke svéexistenci…

Page 16: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Taxon Počet vyhynulých druhů

pevnina ostrov oceán %

savci 30 51 4 2,1ptáci 21 92 0 1,3

plazi 1 20 0 0,3

obojživelníci 2 0 0 0,05

ryby 22 1 0 0,1

bezobratlí 49 48 1 0,01

cévnaté rostliny 245 139 0 0,2

celkem 370 351 5

EXTINKCE OD ROKU 1600 – 1995 (do 1989)

Nizozemí:

vyšší rostlinydo roku 1940 … 37 ze 1410do roku 1990 … dalších 33

Page 17: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Ex Ew %Ex Bezobratlí mlži 31 0 0,1 plži 260 12 0,7 korýši 8 1 0,02 hmyz 72 1 0,01 ostatní 4 0 Obratlovci ryby 81 11 0,4 plazi 21 1 0,3 obojživelníci 5 0 0,1 ptáci 128 3 1,3 savci 83 4 1,8 Celkem 693 33

IUCN: POČET VYHYNULÝCH DRUHŮ OD ROKU 1492

Page 18: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Ex EwRostlinymechy 3 0nahosemené 0 1dvouděložné 69 14jednoděložné 1 2Celkem 73 17

Celkem 766 vyhynulých druhů

IUCN: POČET VYHYNULÝCH DRUHŮ OD ROKU 1492

Page 19: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

živočichové Ex EwSev. Am. 242 4 USA - 236

Oceánie 168 10 F. Polynésie - 67, Austrálie - 34,N. Zéland - 21

Afrika 111 15 Mauritius - 4, St. Helena - 29Stř. Am. 86 6 Mexiko - 20, Karibik - 63Asie 32 7 Japonsko - 14Evropa 19 0 Španělsko - 3J. Am. 13 7 Brazílie - 5rostliny Ex EwSev. Am. 18 2 USA - 17Asie 14 7 Indie - 7J. Am. 13 2 Brazílie - 5, Kolumbie - 4

Oceánie 12 0 F.Polynésie - 6, N.Kaledonie - 4Afrika 9 3 St. Helena -2 (3)Stř. Am. 6 2 Karibik - 6 (Kuba - 4)Evropa 1 1 Itálie

Page 20: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Extinkce ptáků od roku 1600

Page 21: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Extinkce ryb, plazů a obojživelníků od roku 1600

Page 22: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Extinkce členovců od roku 1600

Page 23: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Extinkce měkkýšů od roku 1600

Page 24: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Pamatujme:

- odhadům lze věřit jen ve známých skupinách

- konzervativní přístup: zvíře je prohlášeno za vyhynulé, až po 20 letech (nebo intenzívním pátrání)

=> Neznáme míru vymírání v neznámých oblastech, skupinách

V posledních dekádách se míra snižuje (opět jen ve známých skupinách)

Page 25: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

PŘÍČINY SOUČASNÉHO VYMÍRÁNÍ

1. úbytek stanovišť

2. ztráta „ekosystémových inženýrů“

3. invaze nepůvodních druhů

4. nadměrné využívání (=overexploitation)

procesy:

Destrukce, fragmentace, desertifikace, znečištění,

eutrofizace, acidifikace, globální změny klimatu

Page 26: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí
Page 27: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

kondor kalifornský (1987) tchoř černonohý (1987)

jelen milu (1200 př. n. l.) kůň Převalského (1968)

Page 28: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Orme C. D. L. et al. (2005) Global hotspots of species richness are not congruent with endemism or threat. Nature 436 (7053): 1016-1019

- globální „hot spots“ se nekryjí s velkou koncentrací endemitůani s „threat spots“

- překryv je ve skutečnosti jen 2.5%

• OP se zaměřuje hlavně na (tropické) lesy; nejohroženější jsou přitom travinné biotopy (temperát, J. Amerika), suché lesy (dtto.)

• některá centra endemismu (africké horské oblasti) příliš ohroženánejsou!

Page 29: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí
Page 30: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

TROPICKÉ DEŠTNÉ LESY

Madagaskar - 95% pryčatlantické pobřeží Brazilie - 99% pryč

méně než 5% deštných lesů je v rezervacích nebo parcích

Page 31: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

1986 1992

RHODONIA

1975

Page 32: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí
Page 33: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

MANGROVE

Page 34: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

SAVANY MÍRNÉHO PÁSU

S. Amerika:

ve státech jako Illinois a Indiana zbývá 1/10 000 pův.

plochy

Problém: neúrodnější oblasti světa, snadná konverze na zem. půdu

Page 35: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

TEMPERÁTNÍ STEPI

rovněž OK pro obilnářství, pastevectví…

Page 36: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

KORÁLOVÉ ÚTESY

Page 37: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

BLEDNUTÍ KORÁLŮ

adaptace spočívá ve spojení polypůs teplotě specializovanými řasami

Page 38: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

2. ztráta „ekosystémových inženýrů“

Člověk nehubí druhy až v moderní době

Pleistocene overkill – možná hlavní příčina současných problémů

Page 39: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Megalonyx jeffersonii(lenochod)

Severní Amerika

Cervalces scottiCastroides ohioensis: bobr, délka 2.5m

Camelops heternus

Mammut americanum

Page 40: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Jižní Amerika

Hippidion

StegomastodonCuvieronius

Megatherium: 5 tun!

Page 41: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Diprotodon (2 t, vačnatý „velevombat“)

Dromornis (500 kg)

Genyornis (500 kg)

Austrálie

Protoptodon goliath (250 kg)

Page 42: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Nový Zéland Moa:

- 10 druhů v 6 rodech

- vybiti kolem roku 1500 n.l.

Dinornis robustus

Madagaskar

Aepyornis maximus:

- 3 metry, půl tuny

- do 17. století

Page 43: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Eurasie – glaciální fauna

Page 44: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Eurasie – interglaciální fauna

Palaeloxodon antiquus

Stephanorhinus kirchbergensis

Hippopotamusamphibius – ještě z posl. interglaciálu znám ze SZ Evropy

Stephanorhinus hemitoechus

Page 45: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Důsledky

- zásadní restrukturace stanovišť

- tajga, evropské a americké „lesostepi“

- chybí „analogické ekosystémy“

- ohrožení druhů „nelesní“ krajiny

- požáry (akumulace biomasy, hořlavý nový svět)

- rostliny jež ztratily hostitele

~ Představa panenské přírody jako nekonečného lesa je špatně.

~ Pro ochranu druhů musíme znát stanoviště, kde se druhy vyvinuly

Page 46: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Maclura pomifera:

z roje druhů zbyl jediný

Carya ovata, ořechovec vejčitý

Aesculus hippocastanum

Page 47: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Habitat loss versus habitat alternation I. – absence klíčových struktur

• specifické sukcesní stadium může být důležitější, než např. druhové složenístromové vegetace

Page 48: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

2. invaze nepůvodních druhů

př. • Viktoriino jezero• 300 druhů endemických cichlid• introdukce probala nilského (Lates niloticus, tzv. nilský okoun): 1955• extinkce 200 druhů - největší hromadné vymírání v moderní době

Page 49: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

*

*

*

**

*

DREPANIDIDAE - ŠATOVNÍKOVITÍ Havaj

Polynésané 500 n.l. (maso, peří, prase,polynéská krysa)

Cook 1778 (domácí zvířata, pěvci,nemoci)

ptáci 71�26 �, 31 na pokraji

rostliny 1000 � 120 má méně než20 jedinců v přírodě

Page 50: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí
Page 51: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Kaštanovník americký (Castanea dentata) a Cryphonectria parasitica

… the total number of chestnut trees in eastern NorthAmerica was over three billion, and that 25 percent ofthe trees in the Appalachian Mountains were AmericanChestnut. The number of large surviving AmericanChestnut trees over 60 centimeters (24 in) in diameterwithin the tree's former range is probably fewer than100.

… the tree is understandably rare east of the MissisipiRiver in modern times, it exists in pockets of theblight-free West, where the habitat was agreeable forplanting: settlers brought seeds for American chestnutwith them in the 19th century and it is in part becauseof this fact that the species still exists at all.

Page 52: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

3. Nadměrné využívání (overexploitation)

Nadměrný lov

- v bohatých zemích hlavně v minulosti (bizon, zubr, medvěd…)

- problém chudých, rozvojových, válčících zemí

Nadměrný rybolov (overfishing)

- tuňák, kytovci

- maximum sustainable yield vs. tragedy of commons (mezinár. vody)

Obchod s přírodninami a CITES

-obecně může ohrozit jen druhy velké, s pomalou rychlostí růstu, dlouhou generačnídobou (velcí savci, dravci…)

- CITES se vymkl z rukou

Page 53: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

HOLUB STĚHOVAVÝ

vyhuben 1990

Page 54: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

indický

indočínský

čínský

ussurijský

sumaterský

turanskýjávanský balijský

vyhynulé poddruhy

Page 55: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

KOROUN BEZZUBÝ

objeven 1741vyhuben 1768

Page 56: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Proces I – fragmentace stanovišťZelenáček kanadský

Drozd lesní

Lesňáček zlatotemenný

Tangara šarlatová

Page 57: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Manaus, Brazílie:

The Biological Dynamics of Forest Fragmentation Project (= the Minimum Critical Size of Ecosystems Project)

-inicioval T. Lovejoy (1970s)

- inspirováno S-A hypotézou, poznatky of fragmentaci

Page 58: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Dopady fragmentace:

- část biotopu je přímo zničena

- ztratí se některé klíčové struktury

- vznik bariér, překážek a populačních propadů („sinks“ – příště)

- změna biotických interakcí

- větší náchylnost k predaci

- invazím

- patogenům a chorobám

- změna interakcí s člověkem (rušení atd.)

EDGE EFFECT

Page 59: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Proces II – fragmentace versus homogenizace, potřeba heterogenity

- každé stanoviště je heterogenní

- heterogenita zajišťuje různost zdrojů v dosahu disperzních schopností

- rezervace vybrané podle homogenity („reprezentativnost“) nemusí zajistit přežití všech druhů

Page 60: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Dennis et al., Oikos 102(2003), 417-426.

(a) Modrásek vikvicový

(b) Bělásek řeřichový

(c, d) Žluťásek řešetlákový

(e) Babočka admirál

(f) Hnědásek chrastavcovýCzech Republic

(“collective farms”)

Poland

(traditional peasants)

Page 61: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Ostatní procesy (vedoucí de facto ke změně habitatů)

- eutrofizace prostředí (většina ohr. rostlin v Evropě jsou druhy stress-tolerantní, nesnášející kompetici)

-znečištění: hlavně ve vodním prostředí (terestrické znečištění bývábodové)

- klimatická změna: v poslední přednášce

Page 62: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Calstter et al., Journal of Ecology 96(2008): 927-936

Míra ztráty druhů závisí na velikosti regionu – ve velkých regionech vždy něco zůstane

Page 63: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

P. Keil et al. (submitted): nizozemské a britské pestřenky (Diptera: Syrphidae)

Měníme-li přiblížení, zdánlivě se mění stav fauny

Page 64: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Francouzský region Thièrache (sev. Fr., 1673 km2)

– srovnání současné a 100 let staré (Riomet, 1891) flóry

Původně 959 druhů, 186 (19%) vyhynulo, jen 48 (4.8%) získáno nově

Page 65: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

ŠVIHLÍK KRUTIKLAS (Spiranthes spiralis)

Nemusíme chodit daleko – vymírání okolo nás

- naše nejpozději kvetoucí orchidej

- zánik málo úživných pastvin (kyselé i vápnité podklady)

Page 66: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Česko

Lucembursk

o

NizozemíBelgie

Slovensko

Ukrajina

PolskoSlovinsko

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15

log (rozloha)

Vy

hy

nu

lýc

h s

pp

.

vymírající denní motýli

V Evropě….

… a v Česku

Adjusted 1950s to 2008

(based on 337 610 records)

Extinct (19)

Critically endangered (24)

Endangered (26)

Vulnerable (36)

Safe (36)

Expanding (13)

Migrants and vagrants (7)

Page 67: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

AND 140

FL 112

M 18

<50

50-99

100-199

>=200

A) Richness

AND 0.7 %

FL 1.8 %

M 0 %

0

<3

3-10

>10

B) Losses

- žádný vztah k velikosti země

- ani k původnímu druh. bohatství

Page 68: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Druhové bohatství~ +Rozvýšení –Ostrov +Zalednění v minulosti 82.2% variability

nebo 27.5% v kontrolovaných modelech

Vymírání – geografický model

~ ±Zeměpisná šířka –Počet potenciálních biomů 67.7% variability27.0% v kontrolovaných modelech

Vymírání - socioekonomie~ +Hustota železniční sítě 69.3% variability

nebo 14% v kontrolovaných modelech

Konvička, Fric, Beneš, Global Ecol.

Biogeography 15, 82-92.

Page 69: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

UK

Belgium

CZ

R2 = 0.45

-5

-3

-1

1

3

5

7

9

11

13

0 0.05 0.1 0.15

Railway density

ex

tin

cti

on

s ~

ric

hn

es

s r

es

idu

als

UK

CH

CZ

R2 = 0.0036

-5

-3

-1

1

3

5

7

9

11

13

0 10000 20000 30000

GDP per cap.

ex

tin

cti

on

s ~

ric

he

ss

re

sid

ua

ls

Proč?

Page 70: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Biotopy českých denních motýlů

0

10

20

30

40

50

Krá

tkos

tébe

lné

step

i

Leso

step

i ter

mof

ytika

Sutě

a sk

ály

term

ofyt

ika

Svě

tliny

-pař

ezin

y ní

žin

Pas

tvin

y po

dhůř

í a n

ížin

Váté

písk

y

Pozdně

sukc

esní

indu

striá

l

Světliny

pod

hůří

Vysok

osté

beln

é st

epi

Raš

elin

né lo

uky

a pa

stviny

Suc

hé o

tevř

ené

lesy

Raš

elin

iště

Ran

ně s

ukce

sní i

ndus

triál

Hor

ské

past

viny

Eutro

fní m

okřa

dy

PO

CE

T S

PE

CIA

LIZ

OV

AN

YC

H D

RU

HU

ohr

neohr

… odpovídá tomu, co tušíme o jiných skupinách organismů

Page 71: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

12° 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19°

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

50

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

5051° 51°

50° 50°

49° 49°

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

12° 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19°

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

50

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

5051° 51°

50° 50°

49° 49°

Okáč hnědý - druh světlých lesů.

Okáčpísečný

(vyhynul v 90. letech)

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

12° 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19°

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

50

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

5051° 51°

50° 50°

49° 49°

Jasoňčervenooký

Page 72: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Žluťásek barvoměnný -Colias myrmidone1. C. m. myrmidone

2. C. m. ermak

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

12° 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19°

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

50

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

5051° 51°

50° 50°

49° 49°

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55

56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

12° 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19°

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

50

73

72

71

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

60

59

58

57

56

55

54

53

52

51

5051° 51°

50° 50°

49° 49°

Žl. borůvkový - Colias palaeno

Page 73: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Czech Republic

0 200 400 600 800 1000

Heteroptera

Auchenorhyncha

Orthoptera

Neuroptera

Carabidae

Cerambycidae

Scarabeoidea

Apidae

Vosy

Butterflies

Macromoths

Syrphidae

Asilidae

Stratopyidae

Tabanidae

Extinct

Endangered

Safe

Czech Republic

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Heteroptera

Auchenorhyncha

Orthoptera

Neuroptera

Carabidae

Cerambycidae

Scarabeoidea

Apidae

Vosy

Butterflies

Macromoths

Syrphidae

Asilidae

Stratopyidae

Tabanidae

Extinct

Endangered

Safe

Bavaria

0 200 400 600 800 1000

Heteroptera

Auchenorhyncha

Saltatoria

Neuroptera

Carabidae

Cerambycidae

Scarabeoidea

Apidae

Vespoidea

Butterflies

Macromoths

Microlepidoptera

Syrphidae

Asilidae

Stratopyidae

Tabanidae

Extinct

Threatened

Safe

Bavaria

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Heteroptera

Auchenorhyncha

Saltatoria

Neuroptera

Carabidae

Cerambycidae

Scarabeoidea

Apidae

Vespoidea

Butterf lies

Macromoths

Microlepidoptera

Syrphidae

Asilidae

Stratopyidae

Tabanidae

Extinct

Threatened

Safe

Page 74: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Ko-extinkce

lineární trend pro druhy specializované na jednoho hostitelepř. vosičky a fíkovníkynelineární trend pro druhy s více hostiteli, vymírají pomalejipř. motýli a jejich hostitelské rostliny

Science 2004305:1632-1634

data IUCN

200 druhů vyhynulov důsledku vyhynutíhostitele

6300 druhů ohroženov současnosti

klíčové druhyklíčoví mutualisté

Page 75: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

N. Zéland: orel Harpagornismoorei a ptáci Moa

- největší rec. dravec (samci 9-12, samice 10-15 kg

- rozpětí jako „normální“ orli

- vyhynul ve 14. století

Hawai: rostliny Hibiscadelphus a šatovníci

- keře až drobné stromy

- ze 7 popsaných druhů 3 vyhynulé, zbytek přežívá v kultuře, nebo v několika málo ks. v přírodě

Page 76: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Helm, Hanski & Partel, Ecology Letters, 9: 72–77

Odložené vymírání

(= extinction debt)

Page 77: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Polus E., Vandewoestijne C, Choutt J, Baguette

M, 2006, Biodiversity Conservation

Belgie: změna fauny motýlů vápencových trávníků

Page 78: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

NÁCHYLNOST DRUHŮ K VYMÍRÁNÍ

• malý areál - endemiti• malý počet populací• malá velikost populace • nízká hustota populace• velká teritoria• vrcholoví predátoři• velké tělesné rozměry• neschopnost migrace• sezónní migranti• malá genetická variabilita• specialisté• K-stratégové• velká seskupení• užitkové druhy

Page 79: VYMÍRÁNÍ (Extinction)users.prf.jcu.cz/jersa/download/bop/prezentace02.pdf · 2010-11-09 · VYMÍRÁNÍ (Extinction) 99,9% všech druh ůvyhynulo 1000 speciací … 999 extinkcí

Co si odnést?

Vymírání dělo vždy, ale člověk je značně urychlil

- děje se, byť absolutní rychlost neznáme

- nejde o moderní fenomén: postglacial overkill

- proximátní příčiny mohou být různé, ale vesměs je lze převést na jeden z pětuispolečných jmenovatelů

- absolutní mizení habitatů (prostředí)

- ničení/mizení habitatů fragmentací, homogenizací, eutrofizací, znečištěním…

- narušení biologických interakcí, invaze

- nadměrné využívání (overexploitation)

- druhy na sobě mohou být závislé – coextinction

- vymírání se může opožďovat – odložené vymírání (extinction debt)

- míra vymírání závisí na škále

- příčiny vymírání se mohou lišit v taxonomických skupinách, regionech, obdobích