معلومة

نمذجة توزيع الأنواع: أنواع الأنهار الثديية

نمذجة توزيع الأنواع: أنواع الأنهار الثديية


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

عند العمل مع أنواع الأنهار الثديية ، ما هي المعلمات التي ستستخدمها لدراستها (لديّ درجة حرارة قصوى ودقيقة ، ومتوسط ​​مطر ، ومنحدرات وعقبات في النهر) شيء مثل نوع من الغابات النهرية؟ هل هناك أي مثال جيد لنمذجة توزيع الأنواع لأنواع نهرية الثدييات؟

شكرا هيكتور.


مجموعة بيانات الأنواع الوطنية

تتضمن مجموعة البيانات التأسيسية لـ NatureServe أكثر من 900000 سجل مواقع (تكرارات العناصر) من شبكتنا للمخزونات البيولوجية العاملة في جميع الولايات الخمسين وفي معظم كندا. على مدى أربعة عقود ، قامت هذه الشبكة بجمع وإدارة معلومات محلية مفصلة عن النباتات والحيوانات التي تهم الحفاظ عليها وأصبحت مصدرًا رئيسيًا للمعلومات حول الأنواع المهددة بالانقراض في أمريكا الشمالية. تقدم NatureServe وصولاً شاملاً إلى هذه المعلومات من جميع أنحاء المنطقة.


مقدمة

يعد التنبؤ بتوزيعات الأنواع ورسم خرائط لها ، بما في ذلك النطاق الجغرافي والتنوع في الوفرة ، أمرًا أساسيًا لحفظ وإدارة التنوع البيولوجي والمناظر الطبيعية 1. يحدد المكانة البيئية العلاقات بين الأنواع والموائل 2،3،4 وتوفر إطارًا مفيدًا لفهم نطاق ووفرة الأنواع فيما يتعلق بالعوامل الحيوية وغير الحيوية. علاوة على ذلك ، يمكن أن توفر العلاقات المتخصصة عبر النطاقات المحلية معلومات جديدة حول البيئة والحفظ والإدارة للأنواع على المستويات الكلية 5. تركز معظم الدراسات التي تقيم مكانة الأنواع عبر توزيعها على بيانات حدوث غياب الوجود للتنبؤ بالنطاق الجغرافي 6 ومع ذلك ، يمكن تحسين خطط الحفظ والإدارة للأنواع من خلال فهم أنماط وفرة السكان وكثافتهم عبر نطاق الأنواع 7. على وجه الخصوص ، يمكن أن يكشف تقييم الكثافة السكانية ، مقارنة بالحدوث ، عن أنماط جديدة لتوزيعات الأنواع فيما يتعلق بعوامل المناظر الطبيعية 8.

هناك تحول نموذجي مستمر في فهم كيفية تشكيل العوامل الحيوية وغير الحيوية توزيعات الأنواع. حتى وقت قريب ، كان من المقبول على نطاق واسع أن العوامل اللاأحيائية ، مثل درجة الحرارة وهطول الأمطار ، لعبت الدور الأساسي في تشكيل توزيعات الأنواع والتنوع البيولوجي على نطاقات واسعة (على سبيل المثال ، النطاقات الإقليمية والقارية والعالمية) وأن العوامل الحيوية كانت الأكثر أهمية على ما يرام. المقاييس (على سبيل المثال ، الموقع ، النطاقات المحلية) 9،10،11. ومع ذلك ، من المعترف به بشكل متزايد أن العوامل الحيوية هي محددات مهمة لتوزيعات الأنواع على نطاقات مكانية واسعة ، خاصة عند النظر في التفاعلات الحيوية 12،13،14،15،16. على الرغم من أن المنافسة بين الأنواع يمكن أن تكون عاملاً حيويًا مهمًا في نماذج توزيع الأنواع على نطاقات واسعة ، إلا أن الأشكال الأخرى من التفاعلات الحيوية ، مثل الافتراس والتكافل ، يمكن أن تكون أيضًا محددات مهمة 15 ، 17 ، لكنها حظيت باهتمام أقل 18. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من قيام الباحثين بتقييم تأثيرات التفاعلات الحيوية على حدود النطاق الجغرافي 18 ، فقد قيمت دراسات قليلة نسبيًا كيفية تأثير العوامل الحيوية على الكثافة السكانية عبر نطاق الأنواع 19،20 ، والتي يمكن أن تكون أكثر إفادة في فهم أنماط البيئة الكلية 7 ، 21.

بالإضافة إلى تفاعلات الأنواع ، يمكن أن تؤثر العوامل الحيوية المتعلقة بالغطاء النباتي على توزيع الأنواع ووفرة على نطاقات واسعة. على وجه الخصوص ، نادرًا ما يؤخذ في الاعتبار تغير استخدام الأراضي البشرية المنشأ عند تقييم توزيع الأنواع على نطاقات واسعة ، ومع ذلك ، نظرًا للبصمة البشرية على مستوى العالم 22 والتوقعات لتوسيع التأثيرات البشرية على البيئة 23 ، 24 ، فإن العوامل الحيوية الناتجة عن الأنشطة البشرية من المحتمل أن تكون تنبؤات مهمة يمكن أن تسهم في فهم أفضل لتوزيعات الأنواع 8. على سبيل المثال ، تعتبر المحاصيل الزراعية عاملاً حيويًا مهيمنًا عبر القارات التي تسهلها الهندسة البشرية وإعادة توزيع الموارد البيئية والطاقة ، والتي يمكن أن يكون لها تأثيرات عميقة على مجموعات النباتات والحيوانات عبر نطاقات واسعة يمكن للزراعة زيادة أعداد بعض الأنواع من خلال زيادة الغذاء ، وتوافر الموارد ، وعدم تجانس المناظر الطبيعية ، أو انخفاض عدد السكان بسبب فقدان الموائل 25،26،27. في النهاية ، من الضروري إجراء مزيد من التقييم لفهم الأهمية النسبية للعوامل اللاأحيائية والحيوية في تشكيل توزيعات الأنواع عبر نطاقات مكانية واسعة.

تعد الأنواع الغازية محركًا أساسيًا للتأثيرات السلبية الشديدة والواسعة النطاق على النظم البيئية والزراعة والبشر عبر النطاقات المحلية والعالمية 28. غالبًا ما تُظهر هذه النباتات والحيوانات التي تم إدخالها توزيعات جغرافية واسعة ، ويمكن دراستها جيدًا نسبيًا عبر النطاقات المحلية ، وتوفر فرصًا جديدة لتقييم أنماط واسعة النطاق للعلاقات المتخصصة 29. يمكن أن توفر التنبؤات بالتوزيع الجغرافي المحتمل للأنواع الغازية معلومات مهمة يمكن أن تساعد في الوقاية ، والقضاء ، والسيطرة على التجمعات ، والتي تم تقييمها للعديد من الأصناف ، بما في ذلك النباتات 30 والبرمائيات 31 واللافقاريات 32. ومع ذلك ، فقد توقعت دراسات قليلة المدى المحتمل ووفرة الثدييات غير الأصلية 33. خاصة بالنسبة للأنواع واسعة النطاق التي يمكن أن تحدث عبر نطاقات واسعة من المناظر الطبيعية ، يمكن للتنبؤات الخاصة بكيفية اختلاف الكثافة السكانية من الناحية المكانية أن توفر معلومات مهمة لتحديد أولويات إجراءات الحفظ والإدارة.

تعرض أنواع قليلة توزيعًا عالميًا يمتد عبر أوروبا وآسيا وأفريقيا وأمريكا الشمالية والجنوبية وأستراليا وجزر المحيط. إلى جانب الحيوانات المجنَّسة ، مثل فأر المنزل (موس العضلات) والجرذ البني (الجرذ النرويجي) ، الخنازير البرية (سوس سكروفا تشمل الأسماء الشائعة الأخرى الخنازير البرية ، والخنازير البرية / الوحشية ، والخنازير البرية / الوحشية ، والخنازير الوحشية) لديها واحد من أوسع التوزيعات الجغرافية لأي حيوان ثديي آخر ، فهي تعرض أوسع نطاق جغرافي لأي حيوان ثديي كبير 34 ، باستثناء البشر . يُعزى التوزيع العالمي الواسع للخنازير البرية إلى مجموعتها الأصلية الواسعة في أوراسيا وشمال إفريقيا ، وإدخالها على نطاق واسع من قبل البشر خارج نطاقها الأصلي ، والقدرة الفائقة على التكيف ، حيث تحدث في مجموعة واسعة من المجتمعات البيئية ، بدءًا من الصحاري إلى المناطق المعتدلة و البيئات الاستوائية 35 ، 36 ، مع نظام غذائي متنوع آكل اللحوم 37. عبر نطاقها غير الأصلي (الشكل 1 الطرق التكميلية S1) ، بما في ذلك أمريكا الشمالية والجنوبية وأستراليا وأفريقيا جنوب الصحراء الكبرى والعديد من الجزر ، تعتبر الخنازير البرية واحدة من أكثر 100 نوع غازي ضارًا في العالم 38 بسبب اضطراب النظم البيئية على نطاق واسع ، والأضرار الزراعية ، ومسببات الأمراض وناقلات الأمراض للحياة البرية والماشية والبشر ، والآثار الاجتماعية على الناس والممتلكات 39،40،41. ولذلك فإن الخنازير البرية هي أنواع نموذجية لتقييم العوامل الحيوية وغير الحيوية المرتبطة بالكثافة السكانية لأنها تظهر توزيعًا عالميًا عبر ست قارات ، وتتم دراستها على نطاق واسع عبر الكثير من نطاقاتها الأصلية وغير الأصلية (أي الغازية أو المقدمة) ، والسابقة أشارت الأبحاث إلى أن كثافتها السكانية كانت مرتبطة بالعوامل اللاأحيائية عبر نطاق قاري ، على الرغم من أنه كان غامضًا كيف تشكل العوامل الحيوية وفرتها ، مما يستدعي مزيدًا من الدراسة 42.

تشير المناطق البيضاء إلى المواقع التي يحتمل ألا توجد فيها الخنازير البرية. تم إنشاء هذه الخريطة باستخدام ArcGIS 10.3.1 98. راجع الطرق التكميلية S1 للحصول على وصف للطرق والاستشهادات المستخدمة لإنشاء خريطة التوزيع العالمي للخنازير البرية عبر نطاقاتها الأصلية وغير الأصلية.

لمعالجة هذه الأسئلة البيئية وفهم الأهمية النسبية للعوامل الحيوية وغير الحيوية في تشكيل التوزيع العالمي للثدييات شديدة التوغل ، قمنا بتقييم تقديرات الكثافة السكانية للخنازير البرية عبر بيئات متنوعة في خمس قارات. على وجه التحديد ، نقوم (1) بتقييم كيفية تشكيل العوامل الحيوية (أي الغطاء النباتي والافتراس) والعوامل اللاأحيائية (أي المناخ) (الجدول 1) الكثافة السكانية عبر مقياس عالمي و (2) إنشاء خريطة توزيع تنبؤية للكثافة السكانية المحتملة عبر العالمية. نحن نقارن أيضًا الكثافة السكانية بين سكان الجزيرة والبر الرئيسي. تساهم نتائجنا في رؤية جديدة للأدوار النسبية للعوامل الحيوية وغير الحيوية في تشكيل توزيع الكثافة السكانية للأنواع عبر النطاقات القارية والعالمية ، لا سيما فيما يتعلق بتغير استخدام الأراضي بوساطة الإنسان ، والذي يمكن أن يوفر معلومات مهمة لاستراتيجيات الإدارة والحفظ. .


هيكل متخصص بيئي وأنماط وفرة على مستوى المدى للأنواع

جذبت أنماط الوفرة المكانية عبر نطاقات الأنواع اهتمامًا شديدًا في علم البيئة الكلي والجغرافيا الحيوية. كانت إحدى الفرضيات الرئيسية هي أن الوفرة تنخفض مع المسافة الجغرافية من مركز النطاق ، لكن اختبارات هذه الفكرة أظهرت أن التأثير قد يحدث بالفعل في أقلية فقط من الحالات. نستكشف فرضية بديلة: أن وفرة الأنواع تتناقص مع المسافة من النقطه الوسطى للظروف الصالحة للسكن للأنواع في الفضاء البيئي (المكانة البيئية). لقد أظهرنا الوفرة السلبية المتسقة وعلاقات المسافة البيئية عبر جميع الأنواع الـ 11 التي تم تحليلها (السلاحف إلى الذئاب) ، وأن العلاقات في الفضاء البيئي أقوى باستمرار من العلاقات في الفضاء الجغرافي.

1 المقدمة

يتعلق أحد النماذج المهمة في علم البيئة باتجاهات وفرة السكان عبر التوزيعات الجغرافية للأنواع [1]. لقد قيل أن الوفرة هي الأعلى في المراكز الجغرافية لتوزيع الأنواع ، وأدناها على طول المحيط [2-4] تم استخدام هذه الفكرة للتنبؤ باحتمالات الانقراض [5،6] وهي بارزة في أدبيات بيولوجيا الحفظ [ 7،8]. ومع ذلك ، فقد أسفرت الاختبارات التجريبية لهذه الفكرة عن نتائج مختلطة: العلاقة بين التوزيع الجغرافي والوفرة ليست مباشرة ، وقد ظهرت العديد من الاستثناءات [9 ، 10].

تستدعي تفسيرات تباين الوفرة الملحوظ عبر نطاقات الأنواع آليات التشتت في أنظمة حوض المصدر [11] واستجابات اللياقة للتباين في متغيرات الموائل الحرجة [4]. في نهاية المطاف ، ومع ذلك ، يجب أن تعكس أنماط الوفرة الجغرافية ، على الأقل جزئيًا ، مدى تلبية المتطلبات المتخصصة في كل موقع [12] ، بحيث يكون "المكان المناسب" هو الحجم الفائق الأبعاد N الذي يمكن من خلاله الحفاظ على السكان ذاتيًا إلى أجل غير مسمى [13]. اقترح ماغواير [14] أن المكانة ذات بنية داخلية حيث تكون الظروف المثلى في النقطه الوسطى للحجم الفائق إذا كان هذا صحيحًا ، فإن أنماط الوفرة الجغرافية عبر النطاقات تستجيب لترتيب الظروف البيئية المتعلقة بالنقطة الوسطى المتخصصة عبر المناظر الطبيعية.

تم تطوير النمذجة البيئية المتخصصة بشكل أساسي لتوصيف توزيعات الأنواع ، ولكن لم يكن لها صلة تذكر بالعمليات البيولوجية السكانية الأساسية [15،16]. على الرغم من أن المعالجات النظرية قد تناولت العواقب التوزيعية لهذه العمليات [17-21] ، لم تربط أي دراسات تجريبية حتى الآن مخرجات النماذج المتخصصة بشكل صارم بالعمليات السكانية [19 ، 20]. يقدم إطار عمل النمذجة المتخصصة وجهة نظر بديلة حول السؤال المركزي المحيطي: كما هو الحال مع الجهود الحديثة الأخرى [22 ، 23] ، يمكن فحص العمليات السكانية في كل من الأبعاد الجغرافية والبيئية في وقت واحد. هنا ، نعيد فحص مسألة أنماط الوفرة ، ونقارن العلاقات بين الوفرة والمركزية الجغرافية بتلك بين الوفرة و بيئي المركزية.

2. المواد والأساليب

لتطوير اختبارات الوفرة كدالة للمسافات إلى النقاط المئوية لتوزيعات الأنواع في المساحات الجغرافية والبيئية ، طلبنا بيانات لكل نوع في مجموعة من المواقع ، بالإضافة إلى بيانات مستقلة عن الأحداث التي يمكن من خلالها معايرة النماذج. بيانات الوفرة لأربعة أنواع من الطيور (توكسوستوما ريديفوم, كالاموسبيزا ميلانوكوريس, سبيزا أمريكانا, Hylocichla mustelina) من مسح أمريكا الشمالية لتربية الطيور [24] استخدمنا مجاميع الطرق التي بلغ متوسطها خلال 1968-2004. وشملت مصادر البيانات والأصناف الأخرى مجموعات شتوية من طائر الرمل Tryngites subruficollis فرد لكل ليلة فخ للفئران بيروميسكوس ليوكوبوس و P. maniculatus منشورات المسح (الأفراد في كل حديقة) للذئاب الذئب الرمادي فرد لكل 100 كيلومتر مربع لجاغوار P. أونكا والأفراد لكل هكتار للسلحفاة Clemmys guttata والقرد العواء الوطا بلاياتا (انظر المواد التكميلية الإلكترونية ، الملحق S1). في كل حالة ، سعينا للحصول على بيانات حدوث الأنواع بشكل مستقل عن مصادر معلومات الوفرة ، وبالتالي توفير طريقة لمعايرة النماذج البيئية المتخصصة في موارد البيانات التي يخدمها المرفق العالمي لمعلومات التنوع البيولوجي (GBIF www.gbif.org). مصادر جميع البيانات موجودة في المواد التكميلية الإلكترونية ، الملحق S1 حسب الضرورة ، تم تحديد واصفات المواقع النصية جغرافيًا عبر قواعد البيانات الإلكترونية [25].

تضمنت بيانات تنسيق البيانات النقطية للنمذجة الأبعاد "المناخية الحيوية" البالغ عددها 19 في WorldClim [26] ، بالإضافة إلى الارتفاع والانحدار والفهرس الطبوغرافي من Hydro-1K [27] ، والتي تمت إعادة تشكيلها بدقة تصل إلى 2-20 كم ، مع دقة أدق للأنواع ذات توزيعات أصغر لتوفير تفاصيل كافية.

تم تصميم المنافذ البيئية باستخدام GARP [28] O pen M odeller Desktop v. 1.1.0 (http://openmodeller.sourceforge.net/). تقدر GARP المنافذ في الأبعاد البيئية من خلال ربط خصائص الأحداث المعروفة بتلك النقاط المأخوذة عشوائيًا من منطقة الدراسة من أجل تطوير قواعد القرار التي تلخص العوامل المرتبطة بوجود الأنواع [28 ، 29]. لكل نوع ، تم بناء 100 نموذج مكرر ، و 20 نموذجًا مع الاحتفاظ بأقل قدر من الإغفال ، وتم جمع أقرب 10 نماذج من المنطقة المتوسطة المناسبة كنموذج إجماع نهائي (تم تعديله من Pearson وآخرون. [30]). أخيرًا ، قمنا بتحديد تنبؤات النموذج لإنتاج خرائط ثنائية من خلال تحديد المستوى الذي يتم فيه تضمين 90 في المائة من نقاط حدوث الإدخال في التنبؤ. لقد تم اختبار القدرات التنبؤية لـ GARP [31-33] ، وعادة ما ينتج عنها نتائج مماثلة للمنهجيات الأخرى [34]. يتم إيداع بياناتنا ونماذج GARP في مستودع جامعة كانساس وإتاحتها على http://hdl.handle.net/1808/10061 [35].

لتوصيف المنافذ ، قمنا بدمج المتغيرات البيئية مع التنبؤ بالنموذج في ArcGIS الإصدار 9.3 (ESRI ، Redlands ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، مما أدى إلى إنتاج شبكة مع جدول سمات يلخص التركيبات البيئية الفريدة عبر منطقة الدراسة. حددنا خلايا الشبكة المقابلة للنقاط التي كان لدينا فيها بيانات وفيرة ، وقمنا بتحويل المتغيرات البيئية إلى المتغيرات العادية القياسية وحساب النقطه الوسطى في الفضاء البيئي كقيمة متوسطة للبكسل المناسب في كل بعد بيئي. قمنا بعد ذلك بحساب المسافات الإقليدية من جميع وحدات البكسل إلى النقطه الوسطى المتخصصة البيئية للمقارنة ، وقمنا بحساب المسافات من جميع النقاط إلى النقطه الوسطى الجغرافية ، مع التوزيعات الجغرافية المستمدة من موارد "مدى الحدوث" المتنوعة (انظر المواد التكميلية الإلكترونية ، الملحق S1). لقد قمنا بربط الوفرة الملحوظة بكلا قياسات المسافة هذه عبر الانحدار (أفضل ملاءمة للأسي أو اللوغاريتمي أو القوة أو التكعيبي أو الخطي) استخدمنا أيضًا روتين التمهيد في R الذي يستخدم 1000 محاكاة باستخدام 70 في المائة من السجلات للتدريب و 30 في المائة للاختبار. قمنا بحساب نسب سجلات الاختبار الواقعة ضمن 95٪ من مجالات الموثوقية كقيمة احتمالية لقياس أداء النموذج.

3. النتائج

كنموذج ، اخترنا ثراشر كاليفورنيا (توكسوستوما ريديفوم) ، الأنواع التي استخدمها Grinnell [36] لتطوير مفهوم المنافذ (الشكل 1). بالنسبة لهذه الأنواع ، لم نجد ارتباطًا ذا دلالة إحصائية بين الوفرة والمسافة إلى النقطه الوسطى الجغرافية (ص 2 = 0.064, ص = 0.234 الشكل 2أ). ومع ذلك ، أظهرت مسافة Centroid في الفضاء البيئي قوة تفسيرية كبيرة للوفرة (ص 2 = 0.312, ص = 0.001 شكل 2ب): كانت المجموعات السكانية البعيدة عن النقطه الوسطى المتخصصة في الفضاء البيئي أقل من حيث العدد. ومن ثم ، فإن المسافة في الفضاء البيئي أوضحت تباينًا كبيرًا في الوفرة ، في حين أن المسافة الجغرافية لمركز توزيع الأنواع لم تفعل ذلك.

الشكل 1. التوزيع الجغرافي والبيئي لدراجة كاليفورنيا (توكسوستوما ريديفوم). خريطة غرب أمريكا الشمالية تظهر الأحداث المعروفة مع معلومات وفيرة (تشير أحجام النقاط البيضاء إلى عدد الأفراد في كل طريق) ، والنقطة الوسطى الجغرافية لتوزيع الأنواع (نجمة سوداء) ، وتوزيع نموذجي (رمادي غامق) والموقع الجغرافي للبيئة النقطه الوسطى من مكانة بيئية (نجمة بيضاء). أقحم: تصور توزيع الأنواع في مساحة من المتوسط ​​السنوي لدرجة الحرارة وهطول الأمطار السنوي ، مع إظهار البيئات عبر غرب أمريكا الشمالية (رمادي فاتح) ، والبيئات على غرار مناسبة للأنواع (رمادي غامق) ، ووفرة حدوث هذا النوع (أبيض تشير أحجام النقاط إلى عدد الأفراد في كل طريق) ، والظروف البيئية في النقطه الوسطى للتوزيع الجغرافي للأنواع (النجمة السوداء) والنقطة الوسطى من مكانة في الفضاء البيئي (نجمة بيضاء).

الشكل 2. العلاقات بين الوفرة والمسافات إلى (أ) الجغرافي و (ب) النقط الوسطى البيئية لدراجة كاليفورنيا (توكسوستوما ريديفوم).

استخدمت التحليلات الموازية 10 أنواع إضافية بكتل جسم امتدت لثلاثة أوامر من حيث الحجم (الجدول 1). في 10 من 11 حالة ، كبيرة (ص & lt 0.05) الوفرة السلبية - علاقات المسافة البيئية وجدت انحدارات أوضح 7-69٪ من التباين الكلي ولم يكن هناك اعتماد كبير على ص 2 بشأن أحجام العينات (ص = 0.178). على النقيض من ذلك ، لم تكن علاقات الوفرة والمسافة الجغرافية مهمة في سبعة أنواع من أصل 11 نوعًا ، و ص 2- كانت القيم أقل في تسعة أنواع من 11 نوعًا (0.005-0.327 جدول 1).

الجدول 1. العلاقات بين وفرة السكان والمسافات إلى النقط الوسطى الجغرافية والبيئية في 11 نوعا. يشير "حجم البكسل" إلى الدقة المكانية للمتغيرات البيئية المستخدمة في التحليلات. يشير "الانحدار" إلى شكل المنحنى الأنسب للبيانات عند العثور على علاقة مهمة. تشير "القدرة التنبؤية" إلى التقييم القائم على التمهيد للقدرة على توقع الوفرة لسجلات البيانات المحذوفة من تحليلات معينة.

4. مناقشة

تشير نتائجنا إلى أن "فرضية المركز الوفير" الجغرافية [4،10] ليست سببية. إنها "تعمل" بالمصادفة عندما تتطابق النطاقات الجغرافية والمنافذ البيئية في ميولها المركزية.بدلاً من ذلك ، نفترض أن المنافذ البيئية تلعب دورًا في تحديد أكثر من حدود النطاق [18،37]: الهيكل الجغرافي لأنماط وفرة الأنواع [38] يرسم خرائط لأنماط مركزية في الفضاء المتخصص البيئي [12 ، 14].

العلاقات العكسية الملحوظة بين الوفرة والمسافة إلى النقطه الوسطى هي عموماً غير خطية في طبيعتها (باستثناء السلحفاة). يعني هذا الإدراك أن: (1) المواقع التي تقدم ظروفًا ملائمة مثالية تدعم العديد من الأفراد أكثر من معظم المواقع المشغولة [12] و (2) الظروف الملائمة المثلى ضيقة نسبيًا ، بحيث أن القليل من المواقع لديها ظروف مناسبة للحفاظ على أعداد كبيرة من السكان [12]. الآثار المترتبة على عدم التناسق هذا بالنسبة لبيولوجيا السكان عميقة: نظرًا لإنتاج المزيد من الأفراد في مناطق مناسبة للغاية ، تكون معدلات الهجرة إلى المواقع دون المثالية أعلى ، مما يحد من التكيف مع الظروف الجديدة ويعزز النزعة المحافظة المتخصصة [18 ، 21 ، 39].

وجدنا أيضًا استثناءات للاتجاه العام. أولاً ، بالنسبة لسمبر الرمل برتقالي الصدر المهاجر ، كانت العلاقة بين الوفرة والنقطة الوسطى عكسية ولكنها ليست مهمة. أجريت التحليلات لهذا النوع عبر توزيع الشتاء وتم تحليل باقي الأنواع عبر توزيعات التكاثر. تقوم بعض الأنواع المهاجرة بتحويل مواضعها البيئية بين المواسم [40] ، واستجابة لمتطلبات مختلفة ، وبالتالي من الممكن أن يكون المناخ الشتوي لهذا النوع أقل تحركًا من الناحية المناخية ، ولكن هذا الاحتمال يحتاج إلى مزيد من الاستكشاف. أخيرًا ، قدمت السلحفاة المرقطة علاقة خطية عكسية ، مما يشير إلى أن المستوى الأمثل للمواقع يقلل بشكل رتيب بدلاً من أن يكون مفاجئًا. ومع ذلك ، قد تكون هذه النتيجة نتيجة لأحجام عينات صغيرة (ن = 14) ، تفتقر بوضوح إلى التمثيل التفصيلي لتغير حجم العشيرة عبر النطاق الجغرافي للأنواع.

كانت فكرة المركزية (الجغرافية) الوفيرة نموذجًا في الجغرافيا الحيوية لعقود من الزمن [2،7،8،41،42]. ومع ذلك ، كان دعم هذه الفكرة كعلاقة عامة غير واضح [9،10]. من ناحية أخرى ، فإن النتيجة المركزية البيئية لها أساس مفاهيمي [14 ، 38] ، والآن دعم تجريبي.


مصطلحات

الحمض النووي البيئي (eDNA)

تم التقاط الحمض النووي من عينة بيئية دون عزل أي كائنات مستهدفة أولاً (Taberlet ، Coissac ، Hajibabaei ، & Rieseberg ، 2012). يمكن أن تكون آثار الحمض النووي من البراز أو المخاط أو خلايا الجلد أو العضيات أو الأمشاج أو حتى الحمض النووي خارج الخلية. يمكن أخذ عينات من الحمض النووي البيئي من البيئات الحديثة (مثل مياه البحر أو المياه العذبة أو التربة أو الهواء) أو البيئات القديمة (على سبيل المثال ، النوى من الرواسب أو الجليد أو التربة الصقيعية ، انظر Thomsen & Willerslev ، 2015).

الحمض النووي للمجتمع

يتم عزل الحمض النووي من مخاليط مستخرجة بكميات كبيرة من الكائنات الحية المفصولة عن العينة البيئية (مثل التربة أو الماء).

الحمض النووي البيئي للكائن الحي

الحمض النووي البيئي الناشئ من الحيوانات والنباتات العليا.

الباركود

حددها هيبرت وآخرون لأول مرة. (2003) ، يشير المصطلح إلى التعريف التصنيفي للأنواع بناءً على تسلسل عينة واحدة لعلامات الترميز التشخيصية (على سبيل المثال ، COI ، rbcL).

Metabarcoding

تحديد تصنيفي لأنواع متعددة مستخرجة من عينة مختلطة (الحمض النووي للمجتمع أو eDNA) والتي تم تضخيمها وتسلسلها على منصة عالية الإنتاجية (مثل Illumina و Ion Torrent).

تسلسل عالي الإنتاجية (HTS)

تقنيات التسلسل التي تسمح بالتحليل المتزامن لملايين التسلسلات مقارنة بطريقة التسلسل Sanger لمعالجة تسلسل واحد في كل مرة.

استقلاب الحمض النووي للمجتمع

HTS للحمض النووي المستخرج من العينات أو الكائنات الحية الكاملة التي تم جمعها معًا ، ولكن تم فصلها أولاً عن العينة البيئية (على سبيل المثال ، الماء أو التربة).

وحدة التصنيف التشغيلي الجزيئي (MOTU)

تم تحديد المجموعة من خلال استخدام الخوارزميات العنقودية وتشابه تسلسل النسبة المئوية المحدد مسبقًا (على سبيل المثال ، 97٪ Blaxter et al. ، 2005).

منذ بداية التسلسل عالي الإنتاجية (HTS، Margulies et al.، 2005) ، أثار استخدام الترميز الأيضي كأداة للكشف عن التنوع البيولوجي اهتمامًا كبيرًا (على سبيل المثال ، Creer وآخرون ، 2016 Hajibabaei وآخرون ، 2011). ومع ذلك ، لا يزال هناك حاجة إلى الوضوح فيما يتعلق بمصدر المواد المستخدمة لإجراء تحليلات التمثيل الغذائي (على سبيل المثال ، الحمض النووي البيئي مقابل الحمض النووي للمجتمع). بدون الوضوح بين هاتين المادتين المصدر ، يمكن للاختلافات في أخذ العينات ، وكذلك الاختلافات في الإجراءات المختبرية ، أن تؤثر على خطوط أنابيب المعلوماتية الحيوية اللاحقة المستخدمة لمعالجة البيانات ، وتعقد تفسير أنماط التنوع البيولوجي المكاني والزماني. هنا ، نسعى للتمييز بوضوح بين المواد المصدر السائدة المستخدمة وتأثيرها على تحليل المصب وتفسيره لعملية التمثيل الغذائي البيئية للحمض النووي للحيوانات والنباتات مقارنةً بعملية التمثيل الغذائي للحمض النووي في المجتمع.

من خلال عملية التمثيل الغذائي للحمض النووي للحيوانات والنباتات في المجتمع ، غالبًا ما يتم جمع المجموعات المستهدفة بكميات كبيرة (على سبيل المثال ، التربة أو مصيدة الضيق أو الشبكة) ، ويتم إزالة الأفراد من حطام العينات الأخرى وتجميعها معًا قبل استخراج الحمض النووي بكميات كبيرة (Creer et al. ، 2016). في المقابل ، يتم عزل eDNA للكائن الحي مباشرة من مادة بيئية (على سبيل المثال ، التربة أو الماء) دون فصل مسبق للكائنات الفردية أو المواد النباتية من العينة ويفترض ضمنيًا أن الكائن الحي بأكمله غير موجود في العينة. بالطبع ، قد تحتوي عينات الحمض النووي للمجتمع على الحمض النووي من أجزاء من الأنسجة والخلايا والعضيات من كائنات أخرى (على سبيل المثال ، محتويات الأمعاء ، والحمض النووي داخل الخلايا أو خارج الخلية). وبالمثل ، قد تلتقط عينات eDNA للكائن الكلي عن غير قصد كائنات مجهرية كاملة غير مستهدفة (مثل الطلائعيات والبكتيريا). وبالتالي ، يمكن أن ينهار التمييز جزئيًا على الأقل في الممارسة.

هناك فرق مهم آخر بين الحمض النووي للمجتمع والكائن الكلي eDNA وهو أن التسلسلات الناتجة عن عملية التمثيل الغذائي للحمض النووي للمجتمع يمكن التحقق منها تصنيفيًا عندما لا يتم تدمير العينات في عملية الاستخراج. هنا ، يمكن بعد ذلك إنشاء التسلسلات من عينات القسيمة باستخدام تسلسل Sanger. نظرًا لأن عينات التمثيل الغذائي لـ eDNA تفتقر إلى الكائنات الحية الكاملة ، فلا يمكن إجراء مثل هذه المقارنات في الموقع. لذلك لا يمكن تحديد الصلات التصنيفية إلا من خلال المقارنة المباشرة للتسلسلات التي تم الحصول عليها (أو من خلال وحدات التصنيف التشغيلية التي تم إنشاؤها بطريقة المعلومات الحيوية (MOTUs)) ، إلى التسلسلات التي تم شرحها من الناحية التصنيفية مثل قاعدة بيانات نوكليوتيد GenBank الخاصة بـ NCBI (Benson et al. ، 2013) ، جريئة (راتناسينغهام & Hebert ، 2007) ، أو إلى قواعد بيانات مرجعية ذاتية التوليد من الحمض النووي المتسلسل Sanger (Olds et al. ، 2016 Sønstebø et al. ، 2010 Willerslev et al. ، 2014). بعد ذلك ، للتأكيد جزئيًا على الأقل لقائمة الأصناف الناتجة ، يتم إجراء المقارنات مع طرق المسح التقليدية الفيزيائية أو الصوتية أو المرئية التي يتم إجراؤها في نفس الوقت أو مقارنتها بالسجلات التاريخية من عمليات المسح الخاصة بالموقع (انظر الجدول 1).

لذلك فإن الاختلاف في مادة المصدر بين الحمض النووي للمجتمع و eDNA له تداعيات مميزة لتفسير مقياس الاستدلال للزمان والمكان حول التنوع البيولوجي المكتشف. من الحمض النووي للمجتمع ، من الواضح أنه تم العثور على الأنواع الفردية في ذلك الوقت والمكان ، ولكن بالنسبة لـ eDNA ، قد يكون الكائن الحي الذي أنتج الحمض النووي أعلى من موقع العينة (Deiner & Altermatt ، 2014) ، أو قد يكون الحمض النووي موجودًا. المنقولة في براز الأنواع المفترسة الأكثر حركة (على سبيل المثال ، الطيور التي تودع أسماك eDNA ، و Merkes ، و McCalla ، و Jensen ، و Gaikowski ، و Amberg ، 2014) أو كانت موجودة سابقًا ، ولكنها لم تعد نشطة في المجتمع ، ويتم الاكتشاف من الحمض النووي الذي كان من سنوات إلى عقود من قبل (Yoccoz et al. ، 2012). هذا الأخير يعني أن مقياس الاستدلال في كل من المكان والزمان يجب أن يؤخذ في الاعتبار بعناية عند استنتاج وجود الأنواع في المجتمع بناءً على eDNA.


هل التوزيع الجغرافي والممتلكات المتخصصة وشكل الحياة يفسر تعرض النباتات للتغير العالمي؟

قمنا بنمذجة التوزيع المستقبلي في عام 2050 لـ 975 نوعًا من النباتات المستوطنة في جنوب إفريقيا موزعة على سبعة أشكال للحياة ، بما في ذلك رؤى منهجية جديدة تعمل على تحسين الدقة والواقعية البيئية لتنبؤات دراسات التغيرات العالمية من خلال: (1) استخدام الأنواع المستوطنة فقط كوسيلة التقاط المكانة المحققة الكاملة للأنواع ، (2) النظر في التأثير المباشر للضغط البشري على المناظر الطبيعية والتنوع البيولوجي بالاشتراك مع المناخ ، و (3) أخذ هجرة الأنواع في الاعتبار. يُظهر تحليلنا وعودًا مهمة للتنبؤ بآثار تغير المناخ بالاقتران مع تحول الأراضي. لقد أظهرنا أن النباتات المستوطنة في جنوب إفريقيا تتناقص في المتوسط ​​بنسبة 41٪ في ثراء الأنواع بين الموائل و 39٪ في نطاق توزيع الأنواع للسيناريو الأكثر تفاؤلاً. قمنا أيضًا بمقارنة أنماط حساسية الأنواع بالتغير العالمي عبر أشكال الحياة ، باستخدام الخصائص البيئية والجغرافية للأنواع. نوضح هنا أن قابلية تعرض الأنواع والحياة للتأثر بالتغيرات العالمية يمكن تفسيرها جزئيًا وفقًا للتوزيع الجغرافي للأنواع (1) على طول التدرجات المناخية والجغرافية الحيوية ، مثل الانحرافات المناخية ، (2) اتساع المكان أو (3) القرب من الحاجز الذي يمنع الهجرة. تؤكد نتائجنا أن حساسية نوع معين للتغيرات البيئية العالمية تعتمد على توزيعه الجغرافي وخصائصه البيئية ، ويجعل من الممكن تقدير بداهة حساسيته المحتملة لهذه التغييرات.


تصديق

للتحقق من صحة المنهجية المقترحة ، قمنا بمقارنة القيم المقدرة من rase مع أقصى قدر من الاستدلال باستخدام النقط الوسطى النطاق. لقد قمنا بمحاكاة تطور السمات أحادية البعد وفقًا لعملية BM على أشجار السلالات الوراثية المحاكاة في ظل عملية ولادة وموت ثابتة (Nee 2006). لكل قيمة نقطة طرف تمت محاكاتها ضمن BM ، قمنا بزيادة عرض النطاق وخفضه (انظر أدناه) من النقطة للحصول على نطاق متماثل مغلق لاستخدامه بواسطة rase. إذا أصبح النطاق صغيرًا بشكل لا نهائي ، فإن المعلمة تقدر من rase يجب أن تتقارب مع التقديرات على أساس النقط الوسطى المجال. استخدمنا قيمتين مختلفتين لمعلمة المعدل (⁠ σ 2 = 1 و σ 2 = 2 ⁠) بالإضافة إلى ستة عروض مختلفة للمجال ولكننا حافظنا على متوسط ​​عملية BM (⁠ a ⁠) ، معلمات عملية الولادة والوفاة ، وعدد الأصناف في كل محاكاة. من أجل الوضوح ، درسنا ما مجموعه 12 سيناريو محاكاة مختلفًا: ستة عروض مجال مختلفة ، لكل منها معلمتا معدل مختلفتان. لكل مجموعة من σ 2 والعرض ، أجرينا 1000 عملية محاكاة عشوائية حيث اختلفت طوبولوجيا الشجرة والعمر ونتائج عملية BM. في المجموع ، أجرينا 12000 محاكاة. لكل محاكاة ، قدرنا حالة الأجداد (⁠ a ⁠) والمعدل (⁠ σ 2 ⁠) لعملية BM باستخدام احتمالية النقطة و rase. تم استخراج دالة احتمالية النقطة من وظيفة ace في قرد الحزمة (Paradis وآخرون 2004) لـ R ، بينما تم إجراء محاكاة الشجرة أثناء عملية الولادة والوفاة باستخدام فيتولس الحزمة (ريفيل 2013).

حسبنا المجموع المتبقي للمربعات (RSS) من الانحدار الخطي بينهما rase وتقديرات احتمالية النقطة للمتوسط ​​(أ ⁠) والمعدل (⁠ σ 2 ⁠) لكل من سيناريوهات المحاكاة الاثني عشر. نتوقع أنه بالنسبة لعروض النطاق الصغيرة ، ستكون خدمة RSS صغيرة ، وستزداد مع عروض النطاق الأوسع. بشكل عام ، وجدنا نتائج متسقة مع توقعاتنا (الجدول 1 ، الشكل 4). معدل (⁠ σ 2 ⁠) تقديرات معلمة من rase بشكل عام أقل من التقديرات التي تستخدم النقاط كبيانات معلومات سرية. يزداد هذا الاختلاف مع عرض النطاق (الشكل 4). يتوافق هذا مع طريقتنا نظرًا لأننا نقيد عملية BM لتقع ضمن النطاق وبالتالي ، فإن القيم الطرفية التي تقع ضمن النطاق ولكنها أقرب إلى المتوسط ​​العام لعملية BM ستزيد من احتمالية انخفاض المعدلات (⁠ σ 2 ⁠).

نتائج التحقق من الاحتمالية باستخدام تقديرات rase مقابل احتمالية النقطة. تتوافق المعلمة مع حالة الأسلاف للجذر ، بينما تتوافق المعلمة σ 2 مع معدل التغيير في كل من البعد الأفقي والعمودي ، وفقًا لـ BM. يتم تقييم احتمالية النقطة باستخدام النقط الوسطى لإحاطة المربعات 0.1 (أول عمودين) و 0.6 نطاق عرض (آخر عمودين) ، بينما rase يتم تقييم التقدير باستخدام المربعات كمدخلات. لكل عرض مربع ، تم توزيع 1000 محاكاة لـ BM بين أشجار النشوء والتطور العشوائية. يعرض الصف العلوي تقديرات الاحتمالية القصوى (MLE) التي تم إرجاعها بواسطة rase عبر جميع عمليات المحاكاة لكل من المعلمات ، تتوافق الخطوط العمودية المنقطة مع المعلمات الحقيقية المستخدمة لمحاكاة البيانات (أي قيمة حالة الجذر (⁠ a ⁠) = 0 ومعدل التغيير (⁠ σ 2) = 2). يعرض الصف السفلي MLE احتمالية النقطة مقابل MLE لـ rase الخط الرمادي المتقطع هو مراسلة 1: 1. للحصول على نتائج محاكاة إضافية ، انظر الجدول 1.

نتائج التحقق من الاحتمالية باستخدام تقديرات rase مقابل احتمالية النقطة. تتوافق المعلمة مع حالة الأجداد للجذر ، بينما تتوافق المعلمة σ 2 مع معدل التغيير في كل من البعد الأفقي والعمودي ، وفقًا لـ BM. يتم تقييم احتمالية النقطة باستخدام النقط الوسطى لإحاطة المربعات 0.1 (أول عمودين) و 0.6 نطاق عرض (آخر عمودين) ، بينما rase يتم تقييم التقدير باستخدام المربعات كمدخلات. لكل عرض مربع ، تم توزيع 1000 محاكاة لـ BM بين أشجار النشوء والتطور العشوائية. يعرض الصف العلوي تقديرات الاحتمالية القصوى (MLE) التي تم إرجاعها بواسطة rase عبر جميع عمليات المحاكاة لكل من المعلمات ، تتوافق الخطوط العمودية المنقطة مع المعلمات الحقيقية المستخدمة لمحاكاة البيانات (أي قيمة حالة الجذر (⁠ a ⁠) = 0 ومعدل التغيير (⁠ σ 2) = 2). يعرض الصف السفلي MLE احتمالية النقطة مقابل MLE لـ rase الخط الرمادي المتقطع هو مراسلة 1: 1. للحصول على نتائج محاكاة إضافية ، انظر الجدول 1.

نتائج التحقق من صحة تقديرات احتمالية النطاقات

σ 2. حجم العرض. آر إس إس أ. RSS σ 2.
1 0.05 0.062 0.214
0.1 0.066 0.084
0.2 0.056 14.765
0.4 0.095 23.508
0.6 0.193 36.460
0.8 0.295 54.313
2 0.05 0.034 0.046
0.1 0.075 0.411
0.2 0.082 1.002
0.4 0.527 1.510
0.6 0.162 100.223
0.8 0.430 157.813
σ 2. حجم العرض. آر إس إس أ. RSS σ 2.
1 0.05 0.062 0.214
0.1 0.066 0.084
0.2 0.056 14.765
0.4 0.095 23.508
0.6 0.193 36.460
0.8 0.295 54.313
2 0.05 0.034 0.046
0.1 0.075 0.411
0.2 0.082 1.002
0.4 0.527 1.510
0.6 0.162 100.223
0.8 0.430 157.813

ملاحظات: النتائج من إجراء التحقق من rase لكل من سيناريوهات المحاكاة الـ 12 ، تم تنويعها بين معلمتين مختلفتين للمعدل (⁠ σ 2 ⁠) لمحاكاة عملية BM وبين أحجام العرض المختلفة للإدخال في rase كنطاقات. RSS هو مجموع المربعات المتبقية بين تقديرات احتمالية النقطة مقابل تقديرات rase بالنسبة لعملية BM تعني أ والمعدل σ 2 ⁠.

نتائج التحقق من صحة تقديرات احتمالية النطاقات

σ 2. حجم العرض. آر إس إس أ. RSS σ 2.
1 0.05 0.062 0.214
0.1 0.066 0.084
0.2 0.056 14.765
0.4 0.095 23.508
0.6 0.193 36.460
0.8 0.295 54.313
2 0.05 0.034 0.046
0.1 0.075 0.411
0.2 0.082 1.002
0.4 0.527 1.510
0.6 0.162 100.223
0.8 0.430 157.813
σ 2. حجم العرض. آر إس إس أ. RSS σ 2.
1 0.05 0.062 0.214
0.1 0.066 0.084
0.2 0.056 14.765
0.4 0.095 23.508
0.6 0.193 36.460
0.8 0.295 54.313
2 0.05 0.034 0.046
0.1 0.075 0.411
0.2 0.082 1.002
0.4 0.527 1.510
0.6 0.162 100.223
0.8 0.430 157.813

ملاحظات: النتائج من إجراء التحقق من rase لكل من سيناريوهات المحاكاة الـ 12 ، تم تنويعها بين معلمتين مختلفتين للمعدل (⁠ σ 2 ⁠) لمحاكاة عملية BM وبين أحجام العرض المختلفة للإدخال في rase كنطاقات. RSS هو مجموع المربعات المتبقية بين تقديرات احتمالية النقطة مقابل تقديرات rase بالنسبة لعملية BM تعني أ والمعدل σ 2 ⁠.


تغير المناخ وتوزيع الأنواع

لطالما أشار العلماء إلى التغيرات الفيزيائية في الأرض وغلافها الجوي ، مثل ذوبان القمم الجليدية القطبية ، وارتفاع مستوى سطح البحر والعواصف العنيفة ، كمؤشرات على تغير المناخ العالمي.

لكن التغيرات في المناخ يمكن أن تعيث فسادا بطرق أكثر دقة ، مثل فقدان موائل الأنواع النباتية والحيوانية. في سلسلة من المحادثات في الاجتماع السنوي الثالث والتسعين للجمعية البيئية الأمريكية (ESA) ، سيناقش علماء تغير المناخ كيف يمكن لفقدان الموائل الناجم عن درجة الحرارة أن يتسبب في كارثة لكثير من الكائنات الحية.

تتوقع النماذج المناخية أن ارتفاع درجات الحرارة بمرور الوقت يمكن أن يؤدي إلى زيادة في الظروف الجافة الشبيهة بالصحراء ، والتي لن تؤثر فقط على بقاء أنواع معينة ، ولكن أيضًا على الموارد الطبيعية التي تكيفت لاستخدامها في بيئتها الطبيعية. وهكذا تضطر الأنواع إلى الانتقال إلى مكان آخر للعثور على أماكن للعيش وطعام للأكل.

يقول باتريك جونزاليس ، الباحث في منظمة الحفاظ على الطبيعة وعضو اللجنة الحكومية الدولية: "تشير التأثيرات على الأنواع الفردية إلى تغييرات أوسع على مستوى المنطقة الأحيائية من شأنها أن تغير ظروف العديد من الأنواع النباتية والحيوانية ، بالإضافة إلى خدمات النظام البيئي للبشر". بشأن تغير المناخ (IPCC).

أحد الأنواع التي قد يكون موطنها في خطر هو الوشق الكندي ، والذي تم إدراجه على أنه مهدد في الولايات المتحدة. الفريسة الرئيسية للقطط ، أرنب الحذاء الثلجي ، تعيش في غطاء ثلجي عميق في غابة شمالية. نظرًا لأنهم يعتمدون بشدة على الأرانب البرية في الغذاء ، فقد تم تكييف الوشق للعيش في المناطق ذات الغطاء الثلجي لمدة أربعة أشهر على الأقل من العام. القطط متخصصة جدًا في الحياة على الثلج بحيث تكون أقدامها أوسع بكثير مما هو مطلوب لدعم وزنها ، وتساعدها الكفوف الكبيرة على مطاردة الأرانب فوق الثلوج العميقة دون الوقوع فيها.

Gonzalez ، الذي عمل مع علماء وزارة الزراعة الأمريكية لتحليل موطن الوشق ، يتوقع زيادة في درجة الحرارة من 2.5 إلى 4 درجات مئوية في القرن القادم عبر الولايات المتحدة وكندا و [مدش] نطاق الاحترار في ظل السيناريوهات التي أبلغت عنها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ و [مدشمي] قد يقلل الغطاء الثلجي المناسب الوشق بنسبة 10 إلى 20 في المائة وتقليل الغطاء الحرجي الشمالي بمقدار النصف في الولايات المتحدة المتاخمة معًا ، يمكن لهذه التغييرات أن تحول موطن الوشق شمالًا وتقلل من مساحة الموائل في الولايات الـ 48 الأدنى بمقدار الثلثين. يقول غونزاليس إن هذه الخسارة الكبيرة المحتملة في الموائل تشير إلى تغييرات خطيرة في النظم البيئية الشمالية وجبال الألب.

يمكن أن يؤدي تغير المناخ إلى هجرة الحيوانات والنباتات شمالًا هربًا من الحرارة ، ولكن في كثير من الحالات تصبح الموائل المناسبة نادرة أو غير متوفرة بعيدًا عن النطاق الطبيعي للأنواع. تعيش فراشة سوببرتيوس داسكيوينج في جميع أنحاء الساحل الغربي للولايات المتحدة ، وخلال مرحلة كاتربيلر تتخصص في العيش على أشجار البلوط. أجرت شانون بيليني ، طالبة دراسات عليا في جامعة نوتردام ، تجارب كشفت أن درجات الحرارة الأكثر دفئًا تزيد من بقاء اليرقات وحجم جسمها في معظم موائلها الشمالية. ومع ذلك ، فإن عدم وجود أشجار البلوط في المناخات الشمالية ، من شأنه أن يمنعهم من التحرك شمالًا. سيحدث تحول نطاق أشجار البلوط أبطأ بكثير من التحول بالنسبة للفراشات ، مما يؤدي إلى نطاق متقلص ، كما يقول بيليني.

كما لو أن التأثيرات المباشرة لارتفاع درجات الحرارة لم تكن كافية ، فإن لتغير المناخ أيضًا تأثيرات يمكن أن تجعل أنماط المناخ أقل اتساقًا بمرور الوقت. استخدم مايكل نوتارو ، العالم بجامعة ويسكونسن ماديسون ، البيانات المناخية من القرن الماضي لنمذجة تغيرات الغطاء النباتي بمرور الوقت. ووجد أن التباين الكبير في المناخ يتسبب في زيادة عدد الحرائق والجفاف وشدتها ، فضلاً عن الظواهر الجوية المتطرفة التي يمكن أن تقتل الأشجار طويلة العمر وتسمح للأعشاب قصيرة العمر باستعمار الفضاء المتبقي.تتنبأ نماذجه بأن التباين من سنة إلى أخرى في هطول الأمطار ودرجة الحرارة يقلل من إجمالي الغطاء النباتي للأرض ، ويوسع الغطاء العشبي النسبي ويقلل من الغطاء الشجري النسبي.

يقول نوتارو: "يتميز وسط الولايات المتحدة بنوع بيئي يتمثل في تقاطع الغابات في الشرق والأراضي العشبية في الغرب". "يتم تحديد الحدود بين هذه النظم البيئية إلى حد كبير من خلال تقلب المناخ ومن المرجح أن تغير المناخ سيغير موقع هذا والحدود البيئية الأخرى في جميع أنحاء العالم."

يوافق جونزاليس على أن نتائج البحث المقدمة في الاجتماع السنوي لوكالة الفضاء الأوروبية تشير إلى نقاط ضعف خطيرة لكل من الأنواع الفردية والمناطق الأحيائية العالمية تجاه تغير المناخ.

يقول جونزاليس: "إن تغير المناخ يهدد بتغيير مناطق واسعة من الموائل". "الوشق هو أحد الأنواع المعرضة للخطر ، لكن التأثيرات المحتملة لتغير المناخ على النظم البيئية بأكملها أكثر إثارة للقلق."

سيقدم الباحثون نتائجهم في الجلسات الشفوية التالية:

  1. شانون بيليني وباتريك غونزاليس - تغير المناخ: المدى والفينولوجيا ، الاثنين 4 أغسطس ، مركز خطوط الغرب الأوسط للخطوط الجوية
  2. مايكل نوتارو - تغير المناخ والنباتات 1 ، الثلاثاء 5 أغسطس ، مركز طيران الغرب الأوسط

مصدر القصة:

المواد المقدمة من الجمعية البيئية الأمريكية. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.


التنوع الحيواني على الويب

النطاق الجغرافي

يمكن العثور على Inia geoffrensis (بوتو أو دولفين نهر الأمازون) في أحواض نهر الأمازون وأورينوكو وروافده الرئيسية في بوليفيا والبرازيل وكولومبيا والإكوادور وبيرو وفنزويلا. يغطي توزيعها ما يقرب من 7 ملايين كيلومتر مربع ويقتصر بشكل أساسي على المياه البحرية ، والمنحدرات غير السالكة ، والشلالات ، والأجزاء الضحلة للغاية من الأنهار. يتم التعرف على ثلاثة أنواع فرعية ، مع احتلال كل نوع فرعي منطقة مختلفة من أنظمة الأنهار هذه: I. g. geoffrensis تحتل حوض نهر الأمازون الأوسط I. g. humboldtiana يقيم في حوض نهر أورينوكو و I. g. يمكن العثور على بوليفينسيس في أعالي نهر ماديرا ، معزولًا عن نهر الأمازون بواسطة منحدرات غير سالكة. لا يبدو أن التوزيع الحالي لهذا النوع يختلف اختلافًا كبيرًا عن توزيعه المقدر في الماضي. (بيست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

الموطن

ضمن أنظمة الأنهار المذكورة أعلاه ، يمكن العثور على بوتوس في جميع أنواع الموائل الدقيقة تقريبًا ، بما في ذلك الأنهار الرئيسية والقنوات الصغيرة ومصبات الأنهار والبحيرات وأسفل الشلالات والمنحدرات مباشرة. تمارس دورة مستوى المياه أقوى تأثير على استخدام الموائل من قبل هذه الدلافين خلال أجزاء مختلفة من العام ، سواء بشكل مباشر ، عن طريق تحديد المناطق الصالحة للملاحة ، وبشكل غير مباشر ، من خلال تحديد الأماكن الأكثر وفرة للأسماك. خلال موسم الجفاف ، تكون Inia geoffrensis أكثر وفرة في قنوات النهر الرئيسية لأن قنوات المياه الأصغر ضحلة جدًا وتتركز عناصر الفرائس على طول هوامش هذه الأنهار. خلال موسم الأمطار ، يمكن لـ botos التنقل بسهولة في الروافد الصغيرة ، وحتى الأفراد يغامرون في السهول الفيضية للأنهار والغابات التي غمرتها الفيضانات. يبدو أن الذكور والإناث لديهم تفضيلات مختلفة في الموائل ، مع عودة الذكور إلى قنوات النهر الرئيسية بينما لا تزال مستويات المياه في ارتفاع وتواصل الإناث وعجولها مسافة أبعد في الداخل. قد تبقى الإناث والعجول في السهول الفيضية لفترة أطول لعدة أسباب. يمكن أن تمنع المياه الأكثر هدوءًا الصغار من الانجراف بعيدًا عن طريق التيارات النهرية القوية ، مما يسمح لهم بالراحة والتمريض وصيد الأسماك في بيئة أكثر هدوءًا. قد يكونون أيضًا أقل عرضة لخطر العدوان من الذكور البالغين والافتراس من الأنواع الأخرى. (بيست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002 مارتن ودا سيلفا ، 2004)

  • مناطق الموئل
  • استوائي
  • مياه عذبة
  • المناطق الأحيائية المائية
  • البحيرات والبرك
  • الأنهار والجداول
  • حمامات مؤقتة

الوصف المادي

Inia geoffrensis هي أكبر الدلافين النهرية ، حيث يصل طول الذكور إلى 2.55 مترًا (المتوسط: 2.32 مترًا) وكتلة تصل إلى 207 كجم (المتوسط: 154 كجم). الإناث أصغر حجمًا ، حيث يصل طولها إلى 2.18 م (المتوسط: 2.00 م) و 154 كجم (المتوسط: 100 كجم) في الكتلة. هذا الاختلاف في الحجم يميز هذا النوع كواحد من أكثر الحيتان ثنائية الشكل جنسياً ، ووجود ذكور أكبر يجعلها فريدة من نوعها بين دلافين النهر ، حيث تكون الإناث عمومًا هي الجنس الأكبر. (بيست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002 مارتن ودا سيلفا ، 2006)

يختلف لون الجسم مع تقدم العمر ، حيث يتحول لون الشباب إلى اللون الرمادي الداكن والبالغون الذين يمتلكون لونًا ورديًا صلبًا أو مرقطًا ، على الرغم من أنه تم العثور على الذكور أكثر وردية من الإناث. بعض البالغين أكثر قتامة على سطحهم الظهري من غيرهم ، ويُعتقد أن اللون قد يعتمد على درجة الحرارة ، وصفاء الماء ، والموقع الجغرافي. (بيست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002 مارتن ودا سيلفا ، 2006)

تبدو أجسادهم سمينًا وثقيلًا نوعًا ما ، لكنها مرنة جدًا. لا يتم دمج أي من فقرات عنق الرحم ، مما يسمح لهم بتحريك رؤوسهم في جميع الاتجاهات. لديهم حظائر مثلثة واسعة وزعانف صدرية واسعة ، والتي تمتلك أحيانًا كتيبة سادسة. تمكّن عضلاتهم الطويلة زعانفهم من التحرك في حركة دائرية ، مما يمنحهم قدرة استثنائية على المناورة عند التنقل عبر الغطاء النباتي في الغابات التي غمرتها الفيضانات. ومع ذلك ، فإن هذه الشخصيات تقيد أيضًا السرعة الإجمالية للسباحة. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

تعتبر جماجم I. geoffrensis أقل تناسقًا من غيرها من أسنان الأسنان ، ولكن الالتواء في الفك السفلي والفك السفلي البارز ليس نادرًا. عيونهم صغيرة ، ومع ذلك يبدو أن لديهم رؤية جيدة فوق وتحت الماء. لديهم أيضًا بطيخ صغير رخو على جباههم يمكن تشكيله من خلال التحكم العضلي عند استخدامه لتحديد الموقع بالصدى. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

تتميز بوتوس عن الدلافين النهرية الأخرى بعدة خصائص. على رأس منابرهم ، لديهم اهتزازات تشخيصية صلبة. لديهم أسنان غير متجانسة أيضًا ، مع أسنانهم الأمامية مخروطية وأسنانهم الخلفية لها حواف على الأجزاء اللغوية من التيجان. لديهم أيضًا عالب ظهرية طويلة ومنخفضة (من 30 إلى 61 سم في الطول) بدلاً من الزعانف الظهرية المثلثية النموذجية للدلافين الأخرى. يمكن تمييز Inia geoffrensis عن Sotalia fluviatilis (توكوكسيس) ، وهو نوع متماثل من دلفين النهر ، من خلال لونها ، وحركة رأسها وزعانفها ، وسلوكها في الغوص. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

  • ميزات فيزيائية أخرى
  • ماص للحرارة
  • متماثل الحرارة
  • التماثل الثنائي
  • مثنوية الشكل الجنسي
  • ذكر أكبر
  • الذكور أكثر سخونة
  • كتلة النطاق 98.5 إلى 185 كجم من 216.96 إلى 407.49 رطلاً
  • طول المدى من 1.24 إلى 2.55 م 4.07 إلى 8.37 قدم

التكاثر

لا يُعرف سوى القليل عن نظام التزاوج في Inia geoffrensis. قبل أن يتم تحديد أن هذا النوع أظهر ازدواج الشكل الجنسي ، افترض بعض العمال أن بوتوس كانت أحادية الزواج. ومع ذلك ، من المعروف الآن أن الذكور أكبر من الإناث ، وقد لوحظ السلوك الجنسي العدواني للغاية عند الذكور. لاحظ بعض المؤلفين العداء بين البوتات الوردية في البرية ، بينما لاحظ آخرون نشاطًا شديد العدوانية أثناء الجماع في الأسر. يعاني الذكور أيضًا من درجة أعلى من التالفة في الزعانف ، والديدان المثقوبة ، وثقوب النفخ بسبب العض والتآكل ، بالإضافة إلى تندب أكثر وفرة بسبب النزع بالأسنان. تشير هذه الأدلة إلى أنه قد تكون هناك منافسة شديدة للوصول إلى الإناث. قد يشير هذا إلى نظام تزاوج متعدد الزوجات ، ولكن لا يمكن استبعاد تعدد الأزواج والاختلاط. (Best and da Silva، 1984 Caldwell، et al.، 1989 Martin and da Silva، 2006 McGuire and Winemiller، 1998)

وقد لوحظ المراوغة والمداعبة بالنسبة للبوتوس في الأسر. يبدو أن الذكور يبدأون نشاطًا جنسيًا عن طريق قضم زعانف أو حظ الإناث ، ولكن إذا لم تكن الإناث متقبلة ، فقد تستجيب بشكل عدواني. هذا قد لا يردع الذكور ، مع ذلك ، الذين قد لا يزالون يحاولون الجماع معها. لقد لوحظ أن الجماع متكرر للغاية (زوج واحد في الأسر يتزاوج 47 مرة في أقل من 3.5 ساعة) ويحدث في ثلاثة أوضاع مختلفة: مواجهة بطنيًا في الزوايا اليمنى ، والاستلقاء الموازي وجهاً لوجه ، وجهاً لوجه . (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993)

يصل الذكور إلى مرحلة النضج الجنسي عند حوالي 2.0 متر في الطول ، بينما تصل الإناث إلى مرحلة النضج الجنسي عندما يتراوح طولها بين 1.60 و 1.75 مترًا. التكاثر موسمي ، حيث تحدث المواليد بين شهري مايو ويوليو. تتوافق فترة الولادة هذه مع ذروة مستويات المياه في الأنهار ، وبما أن الإناث تبقى في المناطق المغمورة بالفيضانات لفترة أطول من الذكور ، فإن هذا يوفر العديد من المزايا. عندما تبدأ مستويات المياه في الانخفاض ، تبدأ كثافة عناصر الفرائس في المناطق المغمورة في الزيادة بسبب فقدان الموائل ، مما يوفر سهولة الوصول إلى الغذاء لتغذية متطلبات الطاقة العالية للولادة والرضاعة. تقدر فترة الحمل بحوالي 11 شهرًا ، وتستغرق الولادات في الأسر من 4-5 ساعات. تلد الأمهات عجولاً منفردة ، وبمجرد أن ينكسر الحبل السري ، فإنهن يساعدن العجول على الصعود إلى السطح من أجل الهواء. يبلغ طول عجول Inia geoffrensis حوالي 0.80 مترًا عند الولادة وقد ثبت أنها تنمو حوالي 0.21 مترًا سنويًا في الأسر. لاكتات الأمهات منذ أكثر من عام ، ومن المعروف أن العديد من الأفراد كانوا يرضعون وحمل في وقت واحد. تقدر الفترة الفاصلة بين الولادات ما بين 15-36 شهرًا ، وفترة الولادة 2-3 سنوات. (بيست ودا سيلفا ، 1984 بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993 براونيل ، 1984 دا سيلفا ، 2002 هاريسون وبراونيل ، 1971)

  • الميزات الإنجابية الرئيسية
  • متكرر
  • تربية موسمية
  • gonochoric / gonochoristic / ثنائي المسكن (الجنسين منفصلان)
  • جنسي
  • ولود
  • فترة التكاثر تتكاثر بوتوس مرة كل عام
  • موسم التكاثر تتكاثر بوتوس بين يونيو وأغسطس
  • نطاق عدد النسل من 1 إلى 1
  • متوسط ​​عدد النسل 1 الأعمار
  • متوسط ​​فترة الحمل 11 شهر
  • متوسط ​​فترة الحمل 287 يوم الأعمار
  • متوسط ​​سن الفطام 12 شهر
  • متوسط ​​وقت الاستقلال 2-3 سنوات
  • متوسط ​​العمر عند النضج الجنسي أو الإنجابي (أنثى) 5 سنوات
  • متوسط ​​العمر عند النضج الجنسي أو الإنجابي (ذكور) 5 سنوات

تدل فترات الرضاعة والولادة الطويلة التي لوحظت في Inia geoffrensis على وجود رابطة قوية بين الأم والعجل. معظم أزواج البوتو التي تُرى في البرية هي أمهات مع عجولها ، وكان زوج واحد في الأسر لا ينفصل لمدة ثلاث سنوات. اقترح بعض المؤلفين أن هذه الفترة الطويلة من الرعاية الأبوية قد تكون لتعلم الصغار وتطورهم ، كما يظهر في الدلافين المختنق (Tursiops truncatus). (Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 McGuire and Winemiller، 1998)

  • الاستثمار الأبوي
  • مبكرا
  • ما قبل الفقس / الولادة
    • التزويد
      • أنثى
      • أنثى
      • التزويد
        • أنثى
        • أنثى
        • التزويد
          • أنثى
          • أنثى

          عمر / طول العمر

          طول عمر Inia geoffrensis في البرية غير معروف ، لكن الأفراد الأصحاء في الأسر يمكن أن يعيشوا من 10 إلى 26 عامًا. ومع ذلك ، فقد تم الإبلاغ عن متوسط ​​طول عمر botos الأسيرة حوالي 33 شهرًا فقط. (بيست ودا سيلفا ، 1993 كالدويل وآخرون ، 1989)

          • عمر النطاق
            الوضع: الأسر 26 (مرتفع) سنة
          • متوسط ​​العمر
            الوضع: الأسر 3 سنوات
          • متوسط ​​العمر
            الحالة: البرية 30.0 سنة معهد ماكس بلانك للبحوث الديموغرافية
          • متوسط ​​العمر
            الحالة: الأسر 18.0 سنة معهد ماكس بلانك للبحوث الديموغرافية

          سلوك

          عادة ما تكون Inia geoffrensis منفردة ونادراً ما تُرى في مجموعات ضيقة تضم أكثر من ثلاثة أفراد (الأزواج عادةً ما تكون أمهات مع عجولهم). ومع ذلك ، فإن التجمعات السائبة المرتبطة إما بالتغذية أو التزاوج تحدث بشكل دوري. لا يبدو أن بوتوس يؤسس تسلسلًا هرميًا اجتماعيًا من خلال العدوان في الأسر ، لكن أعمال العنف ليست شائعة بل أدت حتى إلى وفاة بعض الأفراد. ومن المعروف أيضًا أنهم يتفاعلون بشكل وقائي مع الأفراد الذين تم أسرهم أو جرحهم. تنشط خلال ساعات النهار والليل ، ومن المعروف أنها ترتبط بالحيوانات الأخرى ، بما في ذلك توكوكسيس (Sotalia fluviatilis) وثعالب الماء العملاقة (Pteronura brasiliensis) ، عند ملاحقة عناصر الفريسة. (Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 Caldwell، et al.، 1989 da Silva، 2002)

          بوتوس هم سباحون أبطأ من معظم الدلافين الأخرى (عادة حوالي 1.5-3.2 كم / ساعة) ، لكنها قادرة على رشقات نارية سريعة (14-22 كم / ساعة). غالبًا ما توجد فوق منحدرات الأنهار المعتدلة ، مما يشير إلى أنها قادرة على الحفاظ على السباحة القوية لفترة طويلة من الزمن. إنهم لا يغوصون بعمق كبير ، ونادرًا ما يرفعون حظهم من الماء. عندما يصلون إلى السطح ، تظهر أطراف منابرهم ، والبطيخ ، وقلوبهم الظهرية في وقت واحد ، وقد لوحظوا وهم يتدحرجون ويلوحون بالزعانف ، ويخلفون الفصوص. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

          Botos مرحة للغاية وفضولية في البرية. ليس من غير المألوف بالنسبة لهم الاحتكاك بالزوارق والإمساك بمجاديف الصيادين في الأنهار ، وقد لوحظ أنهم يجرون العشب تحت الماء ، ويرمون العصي ، ويلعبون بالخشب والحيوانات الصغيرة (بما في ذلك الأسماك والسلاحف). في الأسر ، يكون I. geoffrensis أقل خجولًا من الدلافين قارورية الأنف (Tursiops truncatus) ، ومع ذلك فقد كان تدريبها أكثر صعوبة من معظم الدلافين الأخرى. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

          نطاق المنزل

          يبدو أن معظم بوتو تحتل نفس المنطقة لأكثر من عام ، تكون مستقرة نوعًا ما. لا تظهر أي دفاع واضح عن نطاقات المنزل ، ولكن إذا حدث ذلك ، فمن المحتمل أن تكون النطاقات كبيرة ومتداخلة. يقوم هذا النوع بالفعل بهجرات موسمية مرتبطة بمستوى المياه ووفرة الأسماك ، ولكن هذه التحولات هي رحلات طفيفة من المنطقة التي يشغلونها خلال بقية العام. (Best and da Silva، 1989a Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993)

          التواصل والإدراك

          تستخدم Inia geoffrensis تحديد الموقع بالصدى للقبض على الفريسة والتنقل وإدراك بيئتها. لا يبدو أن تواتر هذه النقرات يختلف اختلافًا كبيرًا عن تواتر Tursiops truncatus ، حيث يكون التردد 45 كيلو هرتز هو الغالب. هذه النقرات ، التي تتراوح من 16 إلى 170 كيلو هرتز ، تُستخدم أيضًا للتواصل بين الأفراد. ثبت أن Botos في الأسر تجري 10 مكالمات متميزة ، بما في ذلك النقرات المتقطعة التي تشبه تحديد الموقع بالصدى ، والنباح ، والصرير ، والصرير ، والشقوق. يبدو أيضًا أنهم يستخدمون أفواهًا مفتوحة عند التواصل ، كما هو مقترح من بعض ندوب أشعل الأسنان التي تظهر على جميع الأفراد. (بيست ودا سيلفا ، 1993 مارتن ودا سيلفا ، 2006)

          • قنوات الاتصال
          • المرئية
          • اللمس
          • صوتي
          • قنوات التصور
          • المرئية
          • اللمس
          • صوتي
          • تحديد الموقع بالصدى
          • المواد الكيميائية

          عادات الطعام

          قد تحتوي معدة البوتو الفردي على أنواع من الأسماك أكثر من العدد الإجمالي لأنواع الفرائس التي شوهدت في الدلافين الأخرى. يشمل نظامهم الغذائي المتنوع ما لا يقل عن 43 نوعًا مختلفًا من الأسماك في 19 عائلة ، وتتراوح أحجام الفرائس من 5-80 سم (المتوسط: 20 سم). يبدو أنهم يفضلون الأسماك من عائلات Sciaenidae (الطبول أو الكروكر) و Cichlidae (cichlids) و Characidae (characins و tetras) و Serrasalmidae (أسماك الضاري المفترسة) ، لكن أسنانهم غير المتجانسة تسمح لهم بسحق الفريسة المدرعة أيضًا ، بما في ذلك السلاحف النهرية (Podocnemis) sextuberculata) وسرطان البحر (Poppiana argentiniana). يكون نظامهم الغذائي أكثر تنوعًا خلال موسم الأمطار ، عندما تنتشر الأسماك في السهول الفيضية ويكون صيدها أكثر صعوبة ، وتصبح أكثر انتقائية خلال موسم الجفاف عندما تكون كثافة الأسماك أعلى. (Best and da Silva، 1989a Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 da Silva، 2002 McGuire and Winemiller، 1998)

          عادة ما تكون بوتوس مغذيات انفرادية ، وتكون أكثر نشاطًا بين 0600-0900 ساعة و1500-1600 ساعة وتستهلك حوالي 2.5٪ من وزن الجسم يوميًا. غالبًا ما يتسكعون بالقرب من الشلالات ومصبات الأنهار حيث تعطل التيارات النهرية مجموعات الأسماك وتجعل صيدها أسهل. كما أنهم يستفيدون من الاضطرابات التي تحدثها الزوارق للقبض على الفريسة المشوشة. في بعض الأحيان ، يشكلون تجمعات فضفاضة مع سوتاليا فلوفياتيليس (توكوكسيس) وبترونورا براسيلينسيس (ثعالب الماء العملاقة) لاصطياد الأسماك بطريقة منسقة ، ورعي ومهاجمة الأسماك الضحلة معًا. على ما يبدو ، هناك منافسة قليلة بين هذه الأنواع ، حيث يفضل كل منها أنواعًا مختلفة من الأسماك. بالإضافة إلى ذلك ، فقد لوحظ بالفعل تقاسم الطعام بين botos في الأسر. (Best and da Silva، 1989a Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 da Silva، 2002)

          • النظام الغذائي الأساسي
          • لاحم
            • piscivore
            • يأكل المفصليات غير الحشرات
            • أغذية حيوانية
            • الزواحف
            • سمكة
            • القشريات المائية

            الافتراس

            لا توجد سجلات معروفة لمفترس طبيعي للبوت ، لكن الكيمن الأسود (Melanosuchus niger) ، وأسماك القرش الثور (Carcharhinus leucas) ، والأناكوندا (Eunectes) ، والجاغوار (Panthera onca) من المحتمل أن تكون قادرة على التعامل معها. تمتلك بعض الجروح أيضًا جروحًا هلالية الشكل تُنسب إلى سمك السلور من عائلات Cetopsidae و Trichomycteridae. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993)

            أدوار النظام البيئي

            يتسبب النظام الغذائي المتنوع لـ Inia geoffrensis في أن يكون له تأثير على عدد من الأنواع المختلفة. من بين عناصر فرائسها ، قد يكون لـ botos التأثير الأكبر على عائلة Sciaenidae ، حيث يبدو أنهم يفضلون هذه الأنواع. لقد شكلوا أيضًا علاقات متبادلة مع Sotalia fluviatilis (tucuxis) و Pteronura brasiliensis (ثعالب الماء العملاقة) من خلال تشكيل مجموعات صيد منسقة معهم. يحتوي بوتوس على العديد من الديدان الخيطية والديدان الخيطية الطفيلية ، والعديد منها خاص بالمضيف. إذا كانت الجروح التي تظهر على شكل هلال في بوتوس يمكن أن تُعزى بالفعل إلى سمك السلور من عائلة Trichomycteridae ، فإن لديهم طفيليًا خارجيًا أيضًا. (بيست ودا سيلفا ، 1989 أ بست ودا سيلفا ، 1993)

            • فوليتر المعدة
            • Hunterotrema caballeroi
            • هنتروتريما macrossoma
            • هالوسيروس
            • بريتراكيليوس شارة
            • Trichomycteridae

            الأهمية الاقتصادية للإنسان: إيجابية

            هناك القليل من الصيد المباشر للبوت من قبل السكان الأصليين ، على الرغم من أن المستعمرين البرتغاليين ربما قاموا بمطاردتها للحصول على زيت للمصابيح. إذا تم العثور على بوتوس ميتة ، فقد يستخدم السكان الأصليون الدهون كعلاج للربو والزيت لعلاج الآلام الروماتيزمية أو حتى الالتهابات في الماشية. في بعض الأحيان يستخدمون العيون والأعضاء التناسلية والأسنان كتعويذات وتمائم حب أيضًا. ومع ذلك ، فهم لا يستخدمون اللحوم أو الجلد أبدًا. بالإضافة إلى ذلك ، من المعروف أن الصيادين يستخدمون بوتوس لقيادتهم إلى مجموعات الأسماك. (Best and da Silva، 1989a Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993)

            الأهمية الاقتصادية للإنسان: سلبية

            في حين أن هناك القليل من التداخل بين الأسماك التي تفضلها Inia geoffrensis والأنواع التي تبحث عنها مصايد الأسماك ، فمن المعروف أن botos يمزق الأسماك من الشباك ، مما يتسبب في تلف معدات الصيد باهظة الثمن ، وفي بعض الحالات ، انخفاض حاد في صيد الأسماك. (بيست ودا سيلفا ، 1989 ب كوليك ، 2000)

            حالة الحفظ

            تمارس الأنشطة البشرية الكثير من الضغط على مجموعات Inia geoffrensis. كان هناك العديد من التفاعلات السلبية مع مصايد الأسماك. مع تحسن تقنيات الصيد ، زاد الصيد العرضي للبوتوس بشكل كبير. كما تم حرمانهم وإطلاق النار عليهم وتسميمهم لسرقة الأسماك من الشباك وإتلاف معدات الصيد.إن زيادة الطلب البشري على الأسماك يقلل من وفرة عناصر الفرائس المحتملة للبوتوس أيضًا. (Best and da Silva، 1993 Culik، 2000 da Silva، 2002 Vidal، 1993 Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 Culik، 2000 da Silva، 2002 Vidal، 1993)

            كانت السدود الكهرومائية مشكلة من عدة نواحٍ. إنها تقلل من الإمدادات الغذائية المتاحة عن طريق منع أنواع مختلفة من الأسماك من الهجرة إلى المصب ، بينما تقلل أيضًا من مستوى الأكسجين في اتجاه مجرى النهر. تقسم السدود تجمعات I. geoffrensis ، مما يحتمل أن يقلل تجمعات الجينات في هذه المجموعات السكانية الفرعية إلى مستويات قد لا يكون لديهم فيها تنوع جيني كافٍ للبقاء على قيد الحياة ، وبالتالي زيادة خطر الانقراض. (Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 da Silva، 2002 Vidal، 1993)

            تؤدي إزالة الغابات من أجل الزراعة في السهول الفيضية إلى تقليل أعداد الأسماك عن طريق القضاء على الثمار والبذور في الغابات التي غمرتها الفيضانات والتي تتغذى عليها ، وبالتالي تقليل الإمدادات الغذائية المحتملة للبوتوس. الأنهار التي يسكنها I. geoffrensis ملوثة بمبيدات الآفات من الحقول الزراعية والمعادن الثقيلة (بما في ذلك الزئبق) من تكرير الذهب ، مما يؤثر سلبًا على كل من botos وفرائسها. (Best and da Silva، 1989b Best and da Silva، 1993 Culik، 2000 da Silva، 2002 Vidal، 1993)

            تم تصنيف Inia geoffrensis على أنها معرضة للخطر من قبل IUCN. لقد كان من الصعب تقليديًا الاحتفاظ بهم في الأسر ، بسبب العدوان وطول العمر القصير إلى حد ما. إذا بدأت أعداد boto في التضاؤل ​​إلى مستويات منخفضة بشكل خطير في البرية ، فسيكون ذلك مقلقًا لأن السكان قد لا يتمكنون من البقاء لفترة طويلة في الأسر. (كالدويل وآخرون ، 1989 دا سيلفا ، 2002)

            • القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لصون الطبيعة (IUCN) لا يوجد وضع خاص
              معلومات اكثر
            • القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لصون الطبيعة (IUCN) لا يوجد وضع خاص
              معلومات اكثر
            • القائمة الفيدرالية الأمريكية لا يوجد وضع خاص
            • CITES لا يوجد وضع خاص

            تعليقات أخرى

            Boto هو الاسم الشائع المعترف به دوليًا لـ Inia geoffrensis ، ولكن الأسماء الشائعة الأخرى تشمل دولفين نهر الأمازون ، بوفيو ، بوفيو كولورادو ، تونينا ، دلفين روزادو ، والدلفين الوردي. (دا سيلفا ، 2002)

            بوتوس جزء من التراث الشعبي لشعب الأمازون. هناك العديد من الأساطير التي تمنح الروبوتات قوى خارقة للطبيعة ، ولهذا السبب يتم احترامها وحمايتها عادةً. تحكي بعض الأساطير عن تحول بوتوس إلى رجال أو نساء جميلين أثناء الليل وإغراء أعضاء من الجنس الآخر في النهر ، وعدم العودة أبدًا. أسطورة أخرى تتحدث عن دخول أرواح الغرقى إلى أجساد بوتوس. (بيست ودا سيلفا ، 1993 دا سيلفا ، 2002)

            لا يوجد إجماع حول ما إذا كان أسلاف I. geoffrensis قد دخلوا حوض نهر الأمازون من المحيط الهادئ قبل تشكل جبال الأنديز قبل 15 مليون سنة أو من المحيط الأطلسي مؤخرًا. (بيست ودا سيلفا ، 1993)

            المساهمون

            تانيا ديوي (محرر) ، Animal Diversity Web.

            رايان بيبج (مؤلف) ، جامعة ميشيغان آن أربور ، فيل مايرز (محرر ، مدرس) ، متحف علم الحيوان ، جامعة ميشيغان آن أربور.

            قائمة المصطلحات

            الذين يعيشون في الجزء الجنوبي من العالم الجديد. وبعبارة أخرى ، أمريكا الوسطى والجنوبية.

            يستخدم الصوت للتواصل

            وجود تناسق للجسم بحيث يمكن تقسيم الحيوان في مستوى واحد إلى نصفين لصورة معكوسة. الحيوانات ذات التماثل الثنائي لها جوانب ظهرية وبطنية ، وكذلك نهايات أمامية وخلفية. Synapomorphy من Bilateria.

            حيوان يأكل اللحوم بشكل رئيسي

            يستخدم الروائح أو المواد الكيميائية الأخرى للتواصل

            مادة تستخدم لتشخيص المرض أو علاجه أو تخفيفه أو علاجه أو الوقاية منه

            العملية التي يحدد بها الحيوان نفسه بالنسبة للحيوانات والأشياء الأخرى عن طريق إصدار موجات صوتية واستشعار نمط الموجات الصوتية المنعكسة.

            الحيوانات التي تستخدم الحرارة الناتجة عن التمثيل الغذائي لتنظيم درجة حرارة الجسم بشكل مستقل عن درجة الحرارة المحيطة. Endothermy هو التشابك العصبي للثدي ، على الرغم من أنه قد يكون نشأ في سلف مشابك (منقرض الآن) ، إلا أن السجل الأحفوري لا يميز هذه الاحتمالات. متقاربة في الطيور.

            يعيش بشكل رئيسي في الماء غير المالح.

            يتم إنتاج النسل في أكثر من مجموعة (فضلات ، براثن ، إلخ) وعبر مواسم متعددة (أو فترات أخرى مناسبة للتكاثر). يجب أن تعيش الحيوانات غير المتجانسة ، بحكم التعريف ، على مدى مواسم متعددة (أو تغيرات دورية في الحالة).

            يقوم بحركات موسمية بين مناطق التكاثر والشتاء

            القدرة على الانتقال من مكان إلى آخر.

            المنطقة التي يوجد فيها الحيوان بشكل طبيعي ، المنطقة التي يتوطن فيها.

            حيوان يأكل السمك بشكل رئيسي

            تربية محصورة في موسم معين

            التكاثر الذي يشمل الجمع بين المساهمة الجينية لفردين ، ذكر وأنثى

            يستخدم اللمس للتواصل

            منطقة الأرض التي تحيط بخط الاستواء من 23.5 درجة شمالاً إلى 23.5 درجة جنوباً.

            يستخدم البصر للتواصل

            التكاثر الذي يحدث فيه الإخصاب والنمو داخل جسد الأنثى والجنين النامي يستمد الغذاء من الأنثى.

            الشباب متطورون نسبيًا عند ولادتهم

            مراجع

            2004. "Boto (Amazon River Dolphin) ، إينيا جيوفرينسيس صحيفة وقائع "(على الإنترنت). جمعية الحيتان الأمريكية. تمت الزيارة في 27 يناير / كانون الثاني 2006 في http://www.acsonline.org/factpack/Boto.htm.

            Best ، R. ، V. da Silva. 1989. دولفين نهر الأمازون ، بوتو ، إينيا جيوفرينسيس (دي بلانفيل ، 1817). ص. 1-23 في S Ridgway، R Harrison، eds. كتيب الثدييات البحرية: نهر الدلافين والحيتان ذات الأسنان الأكبر. لندن: مطبعة أكاديمية.

            Best ، R. ، V. da Silva. 1989. علم الأحياء والوضع والحفظ إينيا جيوفرينسيس في حوضي الأمازون ونهر أورينوكو. الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة والموارد الطبيعية (IUCN) ، لجنة بقاء الأنواع ، ورقة عرضية 3: 22-34.

            Best ، R. ، V. da Silva. 1993. إينيا جيوفرينسيس. أنواع الثدييات ، 426: 1-8.

            Best ، R. ، V. da Silva. 1984. التحليل الأولي للمعلمات الإنجابية للبوتو ، إينيا جيوفرينسيس، و Tucuxi ، سوتاليا فلوفياتيليس، في نظام نهر الأمازون. تقرير اللجنة الدولية لصيد الحيتان ، العدد الخاص 6: 361-369.

            براونيل ، ر. 1984. استعراض التكاثر في الدلافين البلاتانية. تقرير اللجنة الدولية لصيد الحيتان ، العدد الخاص 6: 149-158.

            كالدويل ، إم ، دي كالدويل ، ر. بريل. 1989. إينيا جيوفرينسيس في الأسر في الولايات المتحدة. الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة والموارد الطبيعية (IUCN) ، لجنة بقاء الأنواع ، ورقة عرضية 3: 35-41.

            كوليك ، ب. 2000 ".إينيا جيوفرينسيس (de Blainville، 1817) "(On-line). اتفاقية الأنواع المهاجرة. تم الوصول إليها في 27 يناير 2006 في http://www.cms.int/reports/small_cetaceans/data/I_geoffrensis/I_geoffrensis.htm.

            هاريسون ، ر. ، ر. براونيل. 1971. مناسل دولفينات أمريكا الجنوبية ، إينيا جيوفرينسيس, بونتوبوريا بلانفيلي، و سوتاليا فلوفياتيليس . مجلة علم الثدييات ، 52: 413-419.

            مارتن ، أ ، ف.دا سيلفا. 2004. دلافين الأنهار والغابات التي غمرتها الفيضانات: استخدام الموائل الموسمية والفصل الجنسي بين بوتوس (إينيا جيوفرينسيس) في بيئة حيتان متطرفة. مجلة جمعية علم الحيوان في لندن ، 263: 295-305.

            مارتن ، أ ، ف.دا سيلفا. 2006. إزدواج الشكل الجنسي وتندب الجسم في بوتو (دولفين نهر الأمازون) إينيا جيوفرينسيس . علوم الثدييات البحرية ، 22: 25-33.

            ماكجواير ، ت. ، ك. وينيميلر. 1998. أنماط التواجد ، جمعيات الموئل ، والفريسة المحتملة لنهر دولفين ، إينيا جيوفرينسيس، في نهر Cinaruco ، فنزويلا. Biotropica، 30: 625-638.

            فيدال ، أو. 1993. حفظ الثدييات المائية في أمريكا اللاتينية: مشاكل ووجهات نظر. بيولوجيا الحفظ 7: 788-795.

            دا سيلفا ، ف. 2002. دولفين نهر الأمازون. ص. 18-20 في W Perrin، B Würsig، J Thewissen، eds. موسوعة الثدييات البحرية. سان دييغو: مطبعة أكاديمية.


            بحث

            يتم اختيار أعضاء هيئة التدريس لدينا من عدة أقسام في الحرم الجامعي الرئيسي & # x2014 علم الأحياء والرياضيات و STIA (العلوم والتكنولوجيا والشؤون الدولية) & # x2014 وإجراء البحوث حول مجموعة من الموضوعات. لديهم خبرة واسعة في تحفيز اهتمام الطلاب بالبحث وتوجيه الطلاب ليصبحوا علماء مستقلين.

            علي عرب: يركز بحث الأستاذ العربي # x2019 على النمذجة الإحصائية للبيانات المعقدة بما في ذلك البيانات المكانية وبيانات السلاسل الزمنية والبيانات المكانية والزمانية وبيانات الاستشعار عن بعد وصور الأقمار الصناعية وبيانات العد المعقدة (على سبيل المثال ، البيانات ذات التعداد الصفري المفرط). تشمل مجالات تطبيق أبحاث البروفيسور Arab & # x2019s الدراسات البيئية ، والبيئة ، وعلم الأوبئة ، وحقوق الإنسان. تشمل موضوعات البحث الحالية: 1) نمذجة الأنماط المكانية طويلة المدى والاتجاهات الزمنية في وصول الربيع للطيور المهاجرة في أمريكا الشمالية 2) نمذجة أنماط الوفرة المكانية والزمانية لأنواع الأسماك في الأنهار الكبيرة (مع التطبيق على البيانات من برنامج المراقبة في نهر ميسوري) و 3) نمذجة بيانات صور الأقمار الصناعية مع تطبيقات الدراسات البيئية (على سبيل المثال ، الكشف عن إزالة الغابات ، وانحسار منسوب المياه في البحيرات والأنهار ، وتغير استخدام الأراضي) ودراسات حقوق الإنسان (الكشف عن المقابر الجماعية ، وعمليات الإخلاء القسري وإعادة التوطين ، و تقييم الأضرار التي لحقت بالبنى التحتية المدنية أثناء النزاعات).

            Peter Armbruster: يجمع معمل Armbruster بين دراسات علم البيئة ، وعلم الوراثة الكمية ، وعلم الجينوم ، وعلم وظائف الأعضاء الجزيئي لتوضيح عمليات تطور النمط الظاهري في التجمعات الطبيعية والأسس الجزيئية للتكيف. يتم استخدام بعوض التكاثر في الحاويات كنظام نموذجي ، مع التركيز على البعوض الغازي والمهم طبيًا Aedes albopictus. بالإضافة إلى معالجة الفرضيات الأساسية في علم البيئة والتطور ، يرتبط الكثير من العمل ارتباطًا مباشرًا بالسياسة العامة. على سبيل المثال ، شارك مختبر Armbruster مؤخرًا في دراسات بيئية تعاونية لفحص أسباب التباين في وفرة ناقلات الأمراض بين الأحياء المتنوعة اجتماعيًا واقتصاديًا في واشنطن العاصمة. هذه الدراسات لها تطبيقات في مكافحة ناقلات الأمراض وتزيد من فهمنا لاحتمال تفشي الأمراض. مجال رئيسي آخر للبحث في مختبر Armbruster هو علم وظائف الأعضاء الجزيئي للتكيف المناخي في AE. albopictus ، مع التركيز بشكل خاص على السكون الدوري الضوئي. هذه الدراسات لها آثار مهمة لفهم الغزو وتوسيع النطاق ولتوقع الاستجابات البيولوجية لتغير المناخ.

            شويتا بانسال: يركز مختبر بانسال على النمذجة الرياضية لأنماط اتصال المضيف وديناميكيات العوامل الممرضة للإجابة على الأسئلة الأساسية في بيئة الأمراض المعدية. تشمل موضوعات البحث الحالية ما يلي: 1) ديناميات انتقال المرض في ظل اضطرابات في هيكل الاتصال السكاني المضيف (على سبيل المثال ، الانتقال في السلاحف الصحراوية) و 2) التوتر في المجتمعات المعقدة ، مثل الدلافين ذات الأنف الزجاجي والنمل الحفار ، بين فائدة التعاون مقابل تكلفة انتقال المرض.

            Edd Barrows: إن عمل مختبر Barrows هو في الأساس دراسة طويلة الأجل تحدد أنواع المفصليات في محمية Dyke Marsh للحياة البرية (DMWP) في فرجينيا. هذا المحمية جزء من جورج واشنطن ميموريال باركواي (GWMP) الذي تديره خدمة المتنزهات القومية الأمريكية. تتمثل الأهداف الرئيسية لهذا البحث في توثيق تنوع المفصليات في DMWP ، بما في ذلك استخدام الموائل ، والوفرة ، وجوانب علم الفينولوجيا وتاريخ الحياة. توفر هذه الدراسة معلومات أساسية لخدمة المتنزهات القومية الأمريكية لاستخدامها في توثيق وتتبع التنوع البيولوجي للمحافظة على البيئة في ضوء التحديات البيئية ، بما في ذلك الأنواع الغازية والتعرية والتلوث وتغير المناخ. ساهم العمل حتى الآن في تمرير قانون الكونجرس الأمريكي لعام 2009 (قرار مجلس النواب رقم 701) ، والذي يعترف بـ DMWP باعتباره نظامًا بيئيًا فريدًا وثمينًا. & # x201d & # x00a0

            هانز إنجلر: بحث البروفيسور إنجلر في الرياضيات التطبيقية والإحصاءات الحسابية ، مع أسئلة علمية قادمة من علوم المناخ ، ونمذجة النقل ، والاستشعار عن بعد ، من بين مجالات أخرى. يستخدم منهجيات من الرياضيات التطبيقية لدراسة النماذج المفاهيمية لأجزاء من النظام المناخي ويستخدم مناهج حسابية لتحليل مجموعات البيانات الكبيرة التي تنشأ من خلال المراقبة أو المحاكاة واسعة النطاق. تركز المشاريع الحالية على الأنماط المكانية والزمانية في شبكات النقل (أنظمة bikeshare) وفي نماذج مناخ الكواكب ذات الهيكل العرضي أو الطولي ، وكذلك النماذج المفاهيمية لدورات التجلد في علم المناخ القديم.

            مارك جيوردانو: يتابع مختبر جيوردانو البحث الذي يدرس التفاعل بين العلوم والسياسات البيئية ، خاصة في آسيا وأفريقيا. تقيس المشاريع الحالية تأثير تقنيات توفير المياه على الاستخدام الفعلي للمياه في الهند وباكستان ، وتدرس كيفية استخدام تقييمات الأثر البيئي الممولة دوليًا في قرارات بناء السدود في منطقة ميكونغ ، واستكشاف ما إذا كانت التغييرات أحادية الجانب في إدارة المياه الجوفية واستخدامها يمكن أن تقلل من التوترات. المياه المشتركة في حوض بحر آرال. (لن يكون البروفيسور جيوردانو متاحًا لتوجيه الطلاب في صيف عام 2016).

            ماثيو هاميلتون: يركز مختبر هاملتون على علم الوراثة التطورية والحفظية ويتابع كل من البحوث التجريبية والحاسوبية. تشمل موضوعات البحث الحالية مقارنة تباين معدل استبدال النوكليوتيدات في النباتات السنوية والمعمرة ، وتقدير الحجم الجيني الفعال للسكان (ني) في المجموعات العمرية والمنظمة مكانيًا ، والتنوع الجيني في أنواع النباتات الأساسية ومجتمعات أنواع الحشرات الاستهلاكية ، والإجراء من الانجراف الجيني والانتقاء الطبيعي استجابة لعدم التجانس البيئي. تختبر معظم المشاريع في المختبر الفرضيات المفاهيمية الأساسية التي يمكن تطبيقها على الموائل البيولوجية أو الحفاظ على الأنواع وإدارتها.

            سارة جونسون: يتابع مختبر جونسون البحث في العلاقة بين علوم الكواكب وعلم الأحياء الجيولوجي ، ويسعى جاهداً لفهم كيف يمكن أن يتطور كوكب المريخ ، الذي كان يشبه الأرض في السابق ، بطريقة مختلفة تمامًا ويبحث عن دليل على أنه صالح للسكن أو مرة واحدة - البيئات الصالحة للسكن هناك. تستخدم المشاريع الحالية نمذجة الأنظمة ، مع التركيز بشكل خاص على دور الكبريت في تطور البيئات الكوكبية ، فضلاً عن قوة التقنيات الجديدة لتحليل التوقيع الجيني والبيولوجي.

            جانيت مان: دراسة البروفيسور مان & # 8217 طويلة المدى للدلافين البرية (موقع ميداني في خليج القرش ، أستراليا ، أحد مواقع التراث العالمي لليونسكو انظر monkeymiadolphins.org) يتيح للطلاب الوصول إلى واحدة من أغنى مجموعات البيانات التجريبية الموجودة لأي حيوان ثديي. بدأ مشروع Shark Bay Dolphin Research (SBDRP) في عام 1984 ، وقام مان برعاية بيانات المشروع طويل الأجل منذ أوائل التسعينيات ، بما في ذلك تطوير وتصميم قاعدة بيانات على شبكة الإنترنت بالتعاون مع الدكتورة ليزا سينغ (أستاذ مشارك ، كمبيوتر) علم). يدرس مختبر مان مجموعة من الأسئلة المتعلقة بتطور الدلفين قاروري الأنف ، وتاريخ الحياة ، والسلوك ، والتواصل ، والعلاقات الاجتماعية ، والموئل ، والتكاثر ، والنظام الغذائي ، وعلم الوراثة ، والوفيات ، والحيوانات المفترسة ، والفريسة ، والتأثيرات البشرية ، والحفظ. & # x00a0 بالإضافة إلى SBDRP ، تعاون البروفيسور مان مع الدكتور إريك باترسون والبروفيسور بانسال في دراسة الدلافين ذات الأنف الزجاجي في نهر بوتوماك وتشيزبيك. تركز هذه الدراسة الجديدة على أنماط السلوك المرتبطة بانتقال المرض. نجري مسوحات مقطعية للسكان في منطقتي بوتوماك وتشيزبيك السفلى. ستتاح للطلاب فرصة لتعلم تقنيات البحث الميداني والعمل مع مجموعة البيانات المزدهرة لدينا.

            ليزلي ريس: يركز مختبر Ries على الدوافع واسعة النطاق لتوزيع الأنواع وتغير المجتمع ، مع التركيز بشكل خاص على كيفية تأثير تغير المناخ واستخدام الأراضي على الفراشات في أمريكا الشمالية. & # x00a0 تعتمد غالبية الأبحاث على مجموعات بيانات واسعة النطاق جمعها العلماء المواطنون لدراسة تحولات النطاق والاتجاهات السكانية والتفاعلات بين الموارد والمستهلكين والحيوانات المفترسة. التركيز الرئيسي للبحث هو فراشة الملك ، وهي أكثر الأنواع التي تتم مراقبتها بشكل مكثف والتي لدينا مجموعات بيانات واسعة النطاق ليس فقط عن وفرة البالغين ولكن أيضًا حول تطور اليرقات وضغط العدو الطبيعي والحركة. ينصب التركيز الرئيسي الآخر على تحولات تكوين المجتمع ، باستخدام السمات على مستوى الأنواع لفهم الاستجابات التفاضلية لنفس المحرك. & # x00a0 يستخدم الكثير من هذا البحث الاستجابات الفسيولوجية لدرجة الحرارة لفهم التحولات الملحوظة في الوفرة أو التوزيع. يمكن استخدام القياسات المختبرية للاستجابات الفسيولوجية في عدد من أنواع الفراشات لعمل تنبؤات حول التحولات التوزيعية ، والتي يمكن بعد ذلك اختبارها باستخدام بيانات المراقبة على مستوى القارة على الفراشات.

            Mahlet Tadesse: يركز بحث البروفيسور تاديس على تطوير الأساليب الإحصائية لتحليل البيانات عالية الأبعاد مع التركيز على تطبيقات & # x201c-omics & # x201d (الجينوميات ، البروتينات ، الأيض). على مدى السنوات القليلة الماضية ، قامت أيضًا ببناء جهود تعاونية تركز على تغير المناخ والبيئة. على وجه الخصوص ، تعمل على طرق لنمذجة توزيعات الأنواع في النظم البيئية شديدة التنوع البيولوجي ، مع مراعاة تفاعلات الأنواع. تعد القدرة على التنبؤ بالهيكل المتطور لهذه النظم البيئية في مواجهة تغير المناخ (على سبيل المثال ، ارتفاع درجات الحرارة ، وتغير أنماط هطول الأمطار) والضغط البشري (على سبيل المثال ، التعدين ، وقطع الأخشاب ، واستغلال حطب الوقود ، وتحويل الأرض) أمرًا بالغ الأهمية للتصميم سياسات وبرامج الحفظ والإدارة المستدامة الفعالة. (لن يكون البروفيسور تاديسي متاحًا لتوجيه الطلاب في صيف عام 2016).

            مارثا فايس: تتناول الأبحاث في مختبر فايس أسئلة الإيكولوجيا التطورية ، مع التركيز على دور السلوك ، من قبل كل من النباتات والحشرات ، في التوسط والتفاعلات بين مجموعتي الكائنات الحية. تشمل المشاريع الحالية تحقيقات في محددات اتساع النظام الغذائي في الحشرات العاشبة ، ودور التعلم في اليرقات والبالغات Lepidoptera ، والسياق البيئي لسلوكيات التغوط ، والمكونات الكيميائية والبصرية لمحاكاة النمل.

            جينا ويمب: يسعى مختبر Wimp إلى فهم القوى ، الطبيعية والبشرية المنشأ على حد سواء ، التي تشكل التفاعلات البيئية في مجتمعات المستنقعات الملحية. على وجه التحديد ، يدرس البحث تأثير الحيوانات المفترسة وجريان المغذيات وتجزئة الموائل على ديناميكيات المستنقعات الملحية والمجتمع والنظام البيئي. على سبيل المثال ، يعد تجزئة الموائل أحد العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى انقراض الأنواع في جميع أنحاء العالم ، وقد تكون الحيوانات المفترسة بشكل خاص عرضة للتفتت بالنسبة إلى المستويات الغذائية المنخفضة. أظهرت الأبحاث السابقة في Wimp Lab أن المجموعات الوظيفية المختلفة للحيوانات المفترسة & # x2014 وحتى الأنواع المختلفة داخل مجموعة وظيفية & # x2014 معرضة بشكل مختلف لحواف الموائل والتجزئة. لذلك يصبح من المهم دراسة الطريقة التي قد يؤثر بها فقدان المجموعات الوظيفية المختلفة للحيوانات المفترسة والمفترسة على عمليات النظام البيئي الهامة ، مثل قمع الفريسة. & # x00a0


            شاهد الفيديو: الانهار الجميلة (شهر نوفمبر 2022).