Биогеография

Биогеография - наука, изучающая закономерности географического распространения животных и растений и их группировок, а также характер фауны и флоры отдельных территорий. Биогеография разделяется на зоогеографии (географию животных) и фитогеография (географию растений). Сейчас биогеография заняла место на границе биологических и географических наук и быстро развивается, удовлетворяя потребности практики, которые не могут быть решены без ее участия. Она рассматривает закономерности связей группировок и организмов, они образуют с окружающей средой в различных географических условиях.

История развития биогеографии

Биогеография как пограничная наука имеет свои особенности развития. М.О. Мензбир разделил историю биогеографии на четыре периода: слепая вера в истину библейских догм о возникновении мира; господства теории катастроф; отказ от теории катастроф; победа дарвинизма.

Американский ученый Стюарт в первой половине XX в. раз ¬ делил историю биогеографии на три периода. Первый период он связывал с именем Карла Линнея. Второй период - создание эволю-ционного учения Дарвина. Третий - начало ХХ века, когда были заново заново законы генетики

Воронов А.Г. углубил и расширил периодизацию развития биогеографии выделив 6 периодов: 1. Период обрывочных сведений, продолжавшийся до начала XVI века. 2. Период накопления флористических и фаунистических данных при господстве религиозных представлений о сотворении мира (начало XVI - конец XVIII века). 3. Создания обобщающих ботанико-и зоогеографических работ при господстве теории катастроф (конец XVIII - середина XIX века). 4. Период бурного роста биогеографических, ботанико-геогра ¬ ческом, зоогеографических и экологических исследований и возникновения биоценологии на основе теории Дарвина (вторая половина XIX века). 5. Период разработки учения о растительные группировки, дальнейшего бурного развития экологического и исторического направлений ботанической географии и зоогеографии. 6. Развитие единой биогеографии.

1. Период обрывочных сведений, продолжавшийся до начала XVI века.

Первый период характеризуется небогатыми сведениями о растительном и животном мире. Количество известных видов растений и животных была совсем незначительная: в трудах Гомера (между XII - VIII вв до н.э.) упоминалось 63 вида растений, в трудах Гиппократа - 236, Феофраста - 500. Первые идеи фитогеографии зародились еще в Древней Греции. Уже в трудах Феофраста, ученика Аристотеля и "отца" ботаники, посвященных растениям, находим указания об их распространения. Феофраст сравнивал растения разных стран, отмечал изменения в характере растительного покрова, причем не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном, связывая эти явления с разницей климатических условий. Он даже пытался выделить отдельные фитогеографични зоны и указать растения характерные для каждой из них. Так Феофраст было отмечено своеобразие мангровой растительности, растительности гор, долин и т.д. Но фитогеографични идеи Феофраста не получили дальнейшего развития ни у ученых Древнего Рима, ни средневековье. Феофраст делил растения на сухопутные и влаголюбивые, на травы, кустарники, древа. Исследователь написал 4 книги "Исследование растений".

Страбон описал растения и животные в 17-ти томах своих трудов. Значительно обогатили сведения о растительном и животном мире Земли завоевательные походы Александра Македонского (VI век до н.э.) и римлян (III - IV века до н.э.).

Конец этого периода характеризуется обогащением сведе ¬ тей о растительном и животном мире благодаря походам Марко Поло.

2. Период накопления флористических и фаунистических данных при господстве религиозных представлений о сотворении мира (начало XVI - конец XVIII века).

Второй период характеризуется развитием капитализма, рас ¬ ем связей между странами, материками.

Новые интересные виды растений и животных были найдены благодаря пои ¬ кам нового пути в Индию. Распространялась интерес к изучению природы своих кра ¬ ин. В это же время появляются ботанические сады в 1533 г. в Венеции, в 1525 г. в Падуе, в 1544 г. в Пизе. Создаются первые гербарии с изображениями и описаниями растений. Много экзотических животных попов ¬ чают коллекции зоопарков.

В XVIII веке шведским ученым К. Линнеем была написана "Система природы" сыгравшей важную роль в развитии биологической ¬ ческих наук. Им была внедрена система таксономических еди-ниц: класс, семья, порядок, род, вид. Позже Ж. Кювье добавил кате ¬ горе "тип". К. Линней ввел двойное название растений и животных, так называемую бинарную номенклатуру, описал значительное количество новых видов растений и животных. Это была эпоха бурного развития систематики животных и растений, период накопления информации о флоре и фауне. Вследствие систематизации флоры и фауны разных регионов (влажных тропических лесов, тундры и т.п.) встал вопрос о причинах разнообразия растительного и животного мира по земному шару. Подлинному развитию науки мешал библейский миф о сотворении мира. К. Линней пытаясь соединить научные и библейские знания так объяснял разнообразие растительного и животного мира Земли: животные и растения были созданы на склонах великой горы, на одном из тропических островов. Полярные виды поселялись выше к вершине, виды умеренных широт - в средней части склона, а тропические - у подножия горы. Этот остров был центром созидания живых организмов, со всех сторон омываемом морем, когда море отступило, то растения и животные получили возможность расселения в те районы, где они живут сейчас.

В конце XVIII века в России было проведено очень много экспедиций по изучению природы. Так И.И. Лепехиным в 1774 г. указывал на зависимость распространения растений от различных климатических условий Земли, отмечал особенности растительных ландшафтов пустынь, тропиков, северных и умеренных широт. Он же заметил и сходство между северными и высокогорными растениями.

В работах П. Паласса "Flora Possica" (1842-1853 г. г.), Гмелина Й.Г. "Flora sibirica" (1747-1759 г.г.), С. Крашенинникова "Описание земли Камчатки" и других изданиях ботаников находим не только описание растений разных территорий, но и сведения о распространении этих растений и причины, обусловливающие эти границы на равнине и в горах, на севере и на юге.

Немецкий ученый К.Л. Вильденов - учитель А. Гумбольдта в своей работе "Основы ботаники" (1792 г.) рассматривая некоторые вопросы распространения растений, отмечает влияние климата на этот процесс. Он предполагал, что некоторые материки и острова, разделенные в наше время в прошлые геологические периоды составляли единый материк. Основные направления географии растений - флористический, экологической ¬ ный, исторический были заложены в трудах многих ученых.

3. Создания обобщающих ботанико-и зоогеографических работ при господстве теории катастроф (конец XVIII - середина XIX века).

Крупнейшим ученым этого периода был А. Гум ¬ больдт. Благодаря своим путешествиям по Европе, Южной Америке, (где он пробыл 5 лет), Азии (Урала, Сибири, Алтая, Каспийскому морю) имел возможность лично познакомиться с особенностями растений ¬ ного мира разных частей земного шара.

Ботанико-географические идеи А. Гумбольдта определили направление исследований многих выдающихся ученых в течение XIX века. Зас ¬ твием чиновников новой науки распределял растительный покров Земли на области в соответствии с горных поясов и широтных зон Земного шара. Он выделил 8 поясов: экваториальный, тропический, пидтропичний, умеренный, пидарк ¬ кий, арктический, полярный, приполярный. В основу этого виде ¬ ления было положено климатические факторы, (температурные условия. Исследователь ввел термин "ассоциации" понимая под ним растительные угрупо ¬ ния. Также он отмечал, что система поясов растительности имеет разное строение в горах жаркого, умеренного и холодного климатов. Ученый выдвинул мысль о существовании центров происхождения культурных растений. Анализ флоры разных стран положил начало флористические ботанической географии. А представление о том, что внешний вид растений является выражением физико-географических условий территории, где растение находится, легли в основу науки о растительной угрупо ¬ ния - фитоценологии.

Выдающимися исследователями в области ботанической географии были Альфонс и Огюст Декандоля. А. Кандоль принадлежит определение двух важнейших понятий фитогеографии - мисцезростання и местонахождения. Во мисцезростання понимается совокупность природных условий местности, в которых растет определенный вид растений; во местонахождению понимают географические условия при которых он может расти. А. Кандоль пытался классифицировать растения по мисцезростання, выделяя на основе этого принципа 16 классов растений: морские, луговые, пастбищные, культурные, растения скал, лесов и т.д. Флору Земли А. Кандоль разделил на 20 областей основании комплекса факторов, действующих на распространение растений (моря, горы, пустыни, температурные условия): Арктическая, Европейская, Сибирская, Средиземноморская, Индия, Австралия. А. Кандоль основной задачей фитогеографии считал изучение причин и законов расселения растений на земной поверхности и пытался установить зависимость этого процесса от условий внешней среды в современном и геологическом прошлом Земли. Современные причины, влияющие на распространение растений за Декандоля - это различные внешние факторы: температура, свет, почвы, влага, особенности строения плодов, семян, влияние деятельности человека. К историческим причин, обусловивших распространения растений А. Кандоль отнес очертания материков в прошлые геологические эпохи, климатические условия того времени и относительную давность существования самих видов растений.

В России в 30-50-х годах XIX века появляются работы фито ¬ географического направления - М.С. Турчанинова, К.Ф. Ледебура. Ледебур в работе "Флора России" разделяет всю территорию России на 16 областей, характеризуя каждую область на основе статистической обработки флоры. Дальнейшее развитие география растений приобрела в трудах ученых разных стран. Датский ботаник Скоу в 1822 году опубликовал труд "Основы общей географии растений", в которой обобщил данные, полученные исследователями разных стран. Основное внимание он уделил двум направлениям географии растений - флористическом и экологическом. В основу разделения растительного разделения Земли Скоу положил статистическую обработку флор. Поверхность земного шара он разделил на 25 фитогео ¬ графических областей. В основу своего деления Скоу положил эндемичные и господствующие виды. В области зоогеографии большую роль сыграли труды Э. ЦИМ ¬ мермана, в которых автор поднимает вопрос о существовании отдельных для каждого вида животных центров происхождения, указывает на значение рас-ние в прошлом материков и океанов для современного распространения животных. Он стал различать две науки: зоологическую географию - что рассматривает животный мир отдельных областей и географическую зоологию, изучающая географическое распространение видов и других таксонов животных.

Некоторые авторы, например Бобринский Н.А., считали, что географическая зоология относится к географических наук, а зоологическая география к биологическим.

Были попытки разделить земной шар на зоогеографические регионы. Л. Шмарда в своем труде разделил сушу на 21, а моря на 10 "царств". Некоторые из этих царств и сейчас зоогеографической области и провинциями.

Историческое направление в зоологической (ботанической) географии ярко проявился в исследованиях Е. Форбса (1846 г.), посвященные происхождению флоры и фауны Британских островов, ее сходства с континентальной флоры и фауны Европы. Эту схожесть автор объяснял существованием связей между островами и континентом в геологическом прошлом.

Основателем экологии можно считать К.Ф. Руль. Он составил программу классификацию факторов среды и дал характеристику образов жизни животных.

Ученик К.Ф. Руль Н.А. Северцов, создал первую экологическую монографию "периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии" (1855). В этой работе приводились многочисленные сведения о влиянии экологических факторов на размещение животных. Этот период характеризуется господством теории катастроф, разработанной французским зоологом Ж. Кювье. Согласно этой теории в результате многих катастроф на земной поверхности животные и растения гибли и потом новые виды создавались Богом. Эта теория должна была объяснить постепенное изменение видового состава органического мира разных геологических эпох. Итак, к середине 19 века, ко времени возникновения эволюционного учения Ч. Дарвина, развились основные направления ботанической географии и зоогеографии, наметилась резкая дифференциация этих двух ветвей биогеографии.

4. Период бурного роста биогеографических, ботанико-геогра ¬ ческом, зоогеографических и экологических исследований и возникновения биоценологии на основе теории Дарвина (вторая половина XIX века).

Труд Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора" (1859 г.) совершила переворот во всей биологической науке, в том числе в ботанической географии и в зоогеографии.

В основе биогеографических представлений Ч. Дарвина лежит мысль о том, что каждый вид возник в какой-либо одной области и при благоприятный ¬ ливих условиях начал из нее переселяться пока не встретил препятствий на пути своего расселения. Поэтому существование каждого вида непрерывное во времени. Вид который когда-либо исчез, не появляется на Земле снова.

Непрерывным должно быть существование вида в пространстве. В тех случаях, когда непрерывность нарушена, это может быть либо случайность распространения, либо вымирание вида в части области распространения, или распространение при условиях, отличающихся от современных. Поэтому и можно объяснить существование одних и тех видов растений и животных на материке в Европе и на Британских островах, составлявшие в геологическом прошлом одно целое. Понятные и резкие различия во флоре и фауне экваториальных лесов (Южной Америки, Африки, Индонезии). Ч. Дарвин разработал также вопрос о влиянии дождевых червей на процессы почвообразования.

Теория развития органического мира, созданная Ч. Дарвином заставила по новому подойти к решению многих проблем, которые решались ранее Большое внимание было уделено ученым исследованию взаимо ¬ отношений организмов и среды. Установленное Дарвином пре ¬ ние видов путем естественного отбора по-новому поставило питан ¬ ния о значении среды для процесса эволюции. Поэтому экология (наука о взаимосвязи организмов и среды ¬ выше) и биоценологии (наука о группировке) в работах Ч. Дарвина получила современную основу для своего развития.

Среди выдающихся фитогеографичних работ этого периода следует назвать труды А. Гризебаха, Е. Варминг, А. Шимпера, А. Энглера, А.М. Бекетова, А.М. Краснова

В труде "Растительность земного шара" А. Гризебах рассматривал харак ¬ тер флоры земного шара в зависимости от климата, морей, пустынь, гор, влияющие на распространение растений. Ученый разделил флору Земли на 24 фитогеографични области, которые во многих случаях совпали с область ¬ мы (царствами) Скоу, несмотря на то, что при установке этих областей Гризебах опирался на климатические условия, а не на эндемизм как Скоу. Этот труд не потеряла своего значения и сейчас.

Е. Варминг в классическом труде "Экологическая география растений" утверждал, что условия роста - климат, почвы и т.д. - воз ¬ ваются как формирующий фактор на растения. Влияние внешних условий определяет не только внешнюю форму растения, но и внутренние анатомич ¬ ни особенности строения. Он разделял растительный мир Земли на 4 типа: гидрофиты, ксерофиты, мезофиты галофиты. Эти основные типы Варминг подразделял на отдельные группы, описывал морфологию, анатомию, при ¬ менения растений к условиям существования. В работе немецкого ученого А. Шимпера "География растений на физиологической основе" рядом с разделением растительности земного шара на ботанико-географические области, решал и другие задачи фито-географии, связывая характер растительности с физиологическими проце ¬ сами в различных ее типах. Ученый разделил растительный мир земного шара на 5 типов: тропический, полярный, арктический, горный и водный. Важную роль в развитии исторического направления фитогеографии сыграла работа А. Энглера "Опыт истории растительности мира с третичного периода". Энглер попытался восстановить картину рас ¬ витке современных флор с флорой третичного периода. Растительный мир Земли им было разделено на 4 царства: палеоарктичне, палеотро ¬ печное, Неотропической и давньоокеаничне. Для каждого из этих царств он воссоздал картину развития флоры от третичного периода до совр ¬ ности. Царства разделил на природные ботанико-географические области, которые преимущественно совпадали с областями, выделившего Гризебах. Наряду с применением исторического метода Энглер использовал метод географического распространения (ареалов) видов и родов растений для зьясу ¬ ния их родственных связей, который начал применять в систе ¬ матицы растений.

Значительный вклад в развитие фитогеографии во 2-й половине 19 века сделали российские ученые. И.Г. Борщев в труде "Материалы для ботанической географии Арало-Каспийского края" рассматривает растений-ность в тесной связи с климатом и почвами. Приведенные И.Г. Борщ ¬ ным изображения ареалов - областей распространения отдельных видов растений - является одной из первых попыток ботанико-географического карто ¬ графування. Основателем и председателем российской фитогеографичнои школы был выдающийся ученый А.М. Бекетов. В своем труде "География растений" (1896 г.) он обобщил и развил передовые мысли о закономерностях ности распространения растений и распространение флор земного шара. Происхождение современных флор А.М. Бекетов связывал как с истори ¬ ми, так и с современными принципами, включая изменения климата, изменения в распределении суши и морей, горных массивов, взаимовлияние организмов. К современным причинам он относил деятельность человека. Первый указывал на значение физиологических исследований в изучении экологии растений, предложил программу исследований в этой области и разработал эколого-физиологическую классификацию растений.

Труда А.М. Краснова ученика А.М. Бекетова имели большое значение для исторической фитогеографии: он развивал оригинальные загальнобио ¬ логические теории о происхождении современных флор. Современный растительный покров А.М. Краснов рассматривал как результат медленного отмирания и перерождения тропической и субтропической флоры мезозоя периода под влиянием изменения климатических условий, геологических причин и характера почв. Д.И. Литвинов (1854-1929 гг), изучая вопросы эволюции различных типов растительности Евразийской части России выдвинул так называемую реликтовую гипотезу, сыгравшей значительную роль в развитии фитогеографии. Он показал, что ряд растений в современной флоре являются реликтами, т.е. остатками растительности предыдущих геологических эпох, сохранившиеся до наших дней. В 1903 году Г.И. Танфильев опубликовал итоговый очерк растительности России с картой масштаба 1:25000000, которую можно считать первой российской геоботанические карты.

Целесообразно упомянуть и о трудах А. Друде в которых говорится о необходимости использования статистического метода исследования под которым понимается изучение флоры, ее истории по сравнению с климатическим ¬ ним методом. Как отмечается в его трудах растительный мир - это отражение физико-географических условий территории.

В этот период бурными темпами развивается и зоогео ¬ графия. На основе использования статистического метода П.Л. Склетер разработал систему зоогеографических областей, с некоторыми изменениями используется современными зоогеографам. Система фаунистических единиц основана на распространении птиц.

В 1868 году Т. Гексли предложил ввести в зоогеографическое районирования суши эволюционный принцип. Система фаунистического расчленения суши должна отражать расположение основ ¬ ных центров развития классов животных, а именно млекопитающих. На основе этого принципа Р. Лидеккер выделил (1896 г.) три "геи" или царства: нотогея - центр развития сумчатых и однопроходных; неогея - центр развития неполнозубых; Арктогея - центр развития большей части высших плацентарных млекопитающих. Историческое направление в зоогеографии имели классические работы А.Р. Уоллеса "Зоологическая география Малайского архипелага", "Гео ¬ графия распространения животных", "Островное жизни". Уоллес пришел к идеям эволюции одновременно с Дарвином и независимо от него, ввел термин "дарвинизм". Ученый строил свою теорию фаунистического районирования на эволюционном учении. Исследователь связывал мате ¬ риал по распространению современных животных с известными в то время палеон ¬ тологичнимы сведениями. Уоллес был сторонником теории постой ¬ ности материков и глубоководных областей океана.

Экологические принципы зоогеографический районирования суши разви ¬ вались в этот период Н.А. Северцовым и его учеником М.А. Мензбира. Мензбир совмещал экологические и исторические подходы к фаунистического районирования, доказывал, что при фаунистических районировании необ ¬ ходимо принимать за основу распространения не только крупных систематич ¬ ных категорий (семьи, ряды), но и виды.

В отличие от зоогеографии суши зоогеография Мирового океана развивалась значительно медленнее. А.Е. Ортман попытался района ¬ ния на основе физико-географических факторов.

В этот период возникла наука о группировке организмов - биоценологии. Термин "биоценологии" для наименования группировок был предложен К. Мебиусом, который в 1877 г. описал группировки животных устричных банок.

5. Период разработки учения о растительные группировки, дальнейшего бурного развития экологического и исторического направлений ботанической географии и зоогеографии.

В этот период происходит дальнейшее развитие экологического и исторического ботанической географии и зоогеографии, фло ¬ ристики и фаунистикы. Ботанико-и зоогеографических разделение суши и Свето ¬ вого океана достигает значительной степени детализации. Появляются труды посвящены характеристике животного и растительного мира различных областей Земли.

В 20-х годах в Московском университете С.Г. Григорьевым читается курс биогеографии.

Развитие теоретической географии в работах В.В. Докучаева, (при ¬ свяченых учению о зонах природы) и Л.С. Берга, который разработал учение о географические ландшафты, привели к тому, что ботаническая география и зоогеография все в большей степени включаются в круг географических дисциплин, не теряя одновременно связи с биологической ¬ ми дисциплинами.

Большими работами в области зоогеографии были работы В.Г. Гептнер "Общая зоогеография" (1936 г.), Н.А. Бобринского Л.А. Зенкевич, Я.А. Бирштейна "География животных" (1946 г.) Н.А. Бобринского "География животных" (курс зоогеографии).

Из зарубежных работ, выполненных в этот период следует отметить работы С. Экмана "Зоогеография моря", Г. Гессе "Зоогео ¬ графия на экологической основе", Ф. Даля "Основы экологической зоогеографии", а также зоогеографических атлас И.Г. Бартоломью, В.Е. Кларка и П.Г. Гримшоу (1911).

Внимания заслуживают работы А.П. Ильинского "Растительность земного шара", В.В. Алехина "География растений", Е.В. Вульфа "Введет ¬ ние в историческую географию растений".

Для этого периода характерна борьба между учеными, которые считали, что закономерности характерны для растительных сообществ присущи людям, и исследователями, которые считали существование качественных различий между биологическими науками к которым относится учение о растительных угрупо-вания и социальными, изучающих человеческое общество.

6. Развитие единой биогеографии.

Этот период начался с 60-х годов ХХ века. Он характеризуется развитием биогеографии как единой науки и установлением загальнобиогеографичних закономерностей при разработке специальных ботанико-и зоогеографических проблем.

В это время биогеограф привлекаются к Международной биологической программы, а впоследствии в программу "Человек и биосфера", которая включает разработку экологических и биогеографических проблем. Создам ¬ ются и публикуются оригинальные книги по биогеографии. На русском языке были изданы "биогеографию (с основами биологии)" А.Г. Воронова в 1963 году, "Общая биогеографию" П.Д. Ярошенко в 1975 году, книги П.П. Второва и М.М. Дроздова "биогеографию)" и "биогеографию материков" в 1974 году. В 1976 году были переведены на русский язык "Краткий курс биогео-графии" опубликованной Ж. Леме в 1967 году под названием "Основы биогео ¬ графии". Значительный интерес имела работа С. Матвеева на русском языке "биогеографию Югославии". В ней не только охарактеризованы биогеогра ¬ графические регионы этой страны но и установлены принципы выделения биогео ¬ графических областей, подобластей и провинций. В это время продолжает разви ¬ ваться ботаническая география и зоогеография. Появляется большое количество работ посвящена этим наукам. Целесообразно вспомнить о "Зоогеографию" Ф. Дарлингтона (1957, русский перевод 1966), "Дина-мическую зоогеографию" М. Удварди (1969 г.), "Растительность земного шара" Г. Вальтера (1962 1968, русский перевод 1968-1975 гг.)

Весь комплекс ремонта и отделки помещений под ключ. Опытные мастера-универсалы дадут профессиональные консультации, выполнят работы по ремонту и отделке от планирования до сдачи объекта в эксплуатацию.