Зоогеографического районирования

Важнейшей задачей систематической зоогеографии является характеристика регионов суши и океана по составу их фаун.

Зоогеографическом районировании могут быть два подхода: фауногенетический и ландшафтно-зональный (зонально-климатический). Первый, примененный еще П.Склэтером (1875) и А.Уоллесом (1876), а затем широко использованный М.А.Мензбиром (1934), А. П. Семеновым-Тян-Шанским (1936), И.И.Пузановым (1938) и другими учеными, основан на детальном исследовании ареалов видов и фаунистических комплексов и на выяснении исторически обусловленных различий между фаунами. Главную роль при выделении зоогеографических регионов (зоохоронов) играют виды с узкими ареалами, т. е. эндемики и реликты. Именно они подчеркивают самобытность и древность определенной фауны.

Ландшафтно-зональный подход базируется на изучении животного населения.

При зоогеографическом районировании стоит задача отразить сходство и различия сравниваемых фаун, оценить их в количественных показателях и определить, где проходят границы между территориями, занятыми различными фаунами.

Для ограничения территории зоохоронов используется и так называемый метод синперат. Он заключается в том, что на карту линейным способом наносят границы ареалов возможно большего числа видов или родов. Многие границы совпадут или окажутся близко друг к другу. Полосы совпадения или сближения именуют синператами. Они и служат границами выделов. Как правило, синператы совпадают с различного рода преградами к расселению видов.

Разномасштабное зоогеографическое районирование производится на компромиссной основе: зоохороны высокого ранга (царство, область, иногда и подобласть) определяются с учетом истории фауны, а низкого (провинция, район, участок) — главным образом экологически.

НОВЫЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ ОБЪЕКТИВНОГО

ЗООГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ

Таким образом, как было отмечено выше, зоогеографическое районирование является завершающим, синтетическим этапом фаунистического исследования достаточно большой территории или акватории. До сих пор для решения этой задачи исследователь должен был обобщить первичные данные о находках отдельных таксонов в конкретных точках и составить списки фаун неких оперативных территориальных единиц, обычно называемых выделами. Именно на этом этапе в сугубо объективную картину первичных данных вторгается элемент субъективности, ибо от выбранных исследователем размеров и конкретных границ выделов в значительной мере зависит результат районирования изученного региона. Дальнейший процесс районирования обычно заключается в количественной оценке сходства фаун выделов с помощью одного из многочисленных индексов, а затем — в кластерном анализе выделов на основе данных об их сходстве.

Попытки прямого использования данных по фаунам конкрет­ных точек в зоогеографическом районировании нам вообще неиз­вестны. Причина этого очевидна — изученность фаун отдельных точек крайне неравномерна.

Предлагаемый новый метод опирается на следующие ключе­вые положения.

1. Кластерному анализу для целей районирования подвергают­ся не фауны субъективно выделенных исследователем выделов, а объективно регистрируемые фауны отдельных точек.

2. Собственно сравнению фаун отдельных точек предшествует всесторонний компьютерный анализ имеющихся данных, в ходе которого можно провести селекцию данных, чтобы повысить их значимость и достоверность.

3. На каждом шаге кластеризации пересчет матрицы сходства точек и кластеров производится не на основе вычисления их усредненного сходства, а на основе объединения фаун сливаю­щихся точек или кластеров и нового вычисления их сходства.

4. В кластерном анализе учитывается не только сходство фаун точек, но и физическое расстояние между самими точками, рас­считываемое по их точным географическим координатам. Это позволяет сгладить случайное сходство далеко отстоящих точек, возникающее зачастую из-за неполной изученности их фаун и случайных совпадений.

5. Процесс кластерного анализа фаун точек протекает парал­лельно как в памяти компьютера (в виде преобразований матриц сходства), так и на экране дисплея (в виде динамического пре­образования закрашенных в разные цвета областей на карте). Это дает исследователю уникальную возможность визуально контро­лировать каждый шаг процесса кластеризации точек и получать при необходимости дополнительную информацию о каждом шаге.

ЗООГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ

МИРОВОГО ОКЕАНА

РОЛЬ ОКЕАНОВ В БИОСФЕРЕ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ

ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА

Перечень причин, по которым надо изучать океаны, не может быть исчерпывающим, поскольку объем имеющихся знаний об океанах неуклонно возрастает.

Океаны — важный источник минеральных ресурсов: от соли до таких экзотических элементов, как магний, и от фосфатных удобрений до прозаического песка.

Морская вода во всех ее фазах — жидкой, твердой и парообразной — служит основной средой, через которую тепловая энергия распространяется по всей планете. Поэтому исследования погоды и климата теснейшим образом связаны с изучением океанов.

Океаны занимают более 70 % земной поверхности, и испарение воды из них превышает поступ­ление ее с атмосферными осадками. Поэтому именно океаны приводят в действие гидрологический цикл — круговорот воды в природе, от которого полностью за­висит вся наземная жизнь. Океан — и в тропиках, и вблизи полюсов — нагревается и остывает сверху вниз; его тепло­вой баланс почти полностью определяется процессами, проис­ходящими только на его поверхности.

Океаны в любой момент содержат значительную долю всей ки­нетической энергии, получаемой Землей от Солнца.

Океаны и суша распределены по земной поверхности несим­метрично.

Океаны, если говорить о способности поддерживать живые сообщества, предоставляют почти в 80 раз больше пространства для жизни, чем наземный мир.

Морская вода благодаря ее высокой удельной теплоемкости сохраняет сравнительно постоянную температуру, несмотря на то, что оказывается в весьма широком диапазоне условий — от тропических зон с их избыточным солнечным нагревом до полярных зон с избыточным охлаждением, происходящим также путем излучения.

Морская вода в тысячу раз плотнее воздуха, в котором обитает большинство наземных организмов, и поэтому формы жизни, су­ществующие в океане, в среднем имеют значительно меньшие размеры, чем те, что встречаются на суше.

Окраины океанических бассейнов, где суша встречается с мо­рем, относятся к областям Земли с самой высокой продуктивно­стью органического вещества. Их продуктивность обусловлена тем, что это зоны сближения энергии и массы.

Люди также устремляются к окраинам океанов, не только создавая на побережье множество поселений, но и перенося в заселенные прибрежные районы большую часть всего органического материала, производимого сельским хозяйством, горными работами и промышленностью во внутренних областях материков.

Полярные океаны — «последний рубеж» — быть может, являются важнейшими областями, обеспечивающими продолжение нашего существования. Постоянство климата на Земле зависит от энергии перехода между жидкой и твердой фазами воды и от альбедо (способности отражать солнечные лучи) покрытых льдом частей океана.

ФАУНИСТИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ ЛИТОРАЛИ

Фаунистическое расчленение литорали проявля­ется очень четко, так как отдельные области этого биохора доста­точно сильно изолированы как сушей и климатическими зонами, так и широкими отрезами открытого моря.

Выделяют центральный Тропический регион и расположен­ные к северу от него Бореальный, а к югу — Антибореальный регионы. В каждом из них выделяют разное количество областей. Последние, в свою очередь, подразделяются на подобласти.

ТРОПИЧЕСКИЙ РЕГИОН

Этот регион характеризуется наиболее благоприятными усло­виями существования, что обусловило формирование здесь наи­более полной, гармонически развитой фауны, не знавшей пере­рывов в эволюции. Подавляющее большинство классов морских животных имеют в регионе своих представителей. Тропическая зона по характеру фауны четко расчленяется на две области — Индо-Пацифическую и Тропико-Атлантическую.

Индо-Паорфическая область. Данная область охватывает громад­ное пространство Индийского и Тихого океанов между 40° с. ш. и 40° ю. ш., и только у западного побережья Южной Америки юж­ная граница ее резко сдвинута к северу под влиянием молодого течения. Млекопитающие представлены дюгонями.

Тропико-Атлантическая область. Эта область гораздо меньше по протяженности, чем Индо-Пацифическая. Она охватывает литораль западного и восточного (в пределах тропической Атлантики) побережья Америки, воды Вест-Индского архипелага, а также западное побережье Африки в границах тропической зоны.

Животный мир этой области значительно беднее предыдущей, лишь вест-индские моря с их коралловыми рифами содержат богатую и разнообразную фауну.

БОРЕАЛЬНЫЙ РЕГИОН

Регион расположен к северу от Тропического региона и охва­тывает северные части Атлантического и Тихого океанов. Он раз­деляется на 3 области: Арктическую, Борео-Пацифическую и Борео-Атлантическую.

Арктическая область. К этой области относятся северные по­бережья Америки, Гренландии, Азии и Европы, расположен­ные за пределами влияния теплых течений (вне области остают­ся северные берега Скандинавии и Кольского полуострова, обогреваемые Гольфстримом). Охотское и Берингово моря по температурным условиям и составу фауны также относятся к Арктической области. Последняя соответствует экологической зоне, где температура воды держится на уровне 3—4 °С, а неред­ко и ниже. Большую часть года здесь сохраняется ледовый по­кров, даже летом на поверхности моря плавают льдины. Соле­ность Арктического бассейна относительно низкая из-за массы пресной воды, приносимой реками. Ледяной припай, характер­ный для данной области, препятствует развитию литорали на мелководьях.

Животный мир беден и однообразен.

Борео-Пацифическая область. В пределы области входят при­брежные воды и мелководья Японского моря и омывающие с во­стока Камчатку, Сахалин и северные Японские острова части Тихого океана, а кроме того, литораль его восточной части — побережья Алеутских островов и Северной Америки от полуост­рова Аляска до Северной Калифорнии.

Экологические условия в этой области определяются более вы­сокими температурами и их колебаниями в зависимости от време­ни года. Температурных зон несколько: северная — 5—10 "С (на поверхности), средняя — 10-15 "С, южная — 15-20 °С.

Для Борео-Пацифической области характерны морская выдра, или калан, ушастые тюлени — морской котик, сивуч и морской лев, сравнительно недавно водилась стеллерова морская корова (Hydrodamalis gigas), полностью уничтоженная человеком. Из рыб типичны минтай, терпуг и тихоокеанские лососи — кета, горбу­ша, чавыча.

Борео-Атлантическая область. Эта область включает большую часть Баренцева моря, Норвежское, Северное и Балтийское моря, литораль восточного побережья Гренландии и, наконец, северо-восток Атлантического океана к югу до 36° с. ш. Вся область нахо­дится под влиянием теплого течения Гольфстрим, поэтому ее фауна носит смешанный характер, и наряду с северными сюда входят субтропические формы.

Эндемичен гренландский тюлень-лысун. Морские птицы — кайры, гагарки, топорики — образуют гигантские гнездовья (пти­чьи базары). Из рыб обычны тресковые, среди которых встречает­ся эндемичная пикша. Многочисленны также камбаловые, зубат­ки, скорпены, морские петухи.

Борео-Атлантическую область обычно разделяют на 4 под­области: Средиземноморско-Атлантическую, Сарматскую, Атланто-Бореальную и Балтийскую. К первым 3 относятся моря — Баренцево, Черное и Азовское.

АНТИБОРЕАЛЬНЫЙ РЕГИОН

К югу от Тропического региона, аналогично Бореальному на севере, располагается Антибореальный регион. К нему относится литораль Антарктиды и субантарктических островов и архипела­гов: Южно-Шетландских, Оркнейских, Южной Георгии и др., а также прибрежные воды Новой Зеландии, Южной Америки, юга Австралии и Африки. Именно вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки из-за холодного течения граница Антибореального региона продвинута далеко на север, до 6° ю. ш.

На основании разобщенности участков литорали региона в нем выделяют две области — Антарктическую и Антибореальную.

Антарктическая область. Область охватывает воды трех океанов, омывающих берега Антарктиды, и расположенные вблизи архи­пелаги. Условия здесь близки к арктическим, но еще более суровы. Граница плавающих льдов проходит примерно между 60—50° ю. ш., иногда несколько севернее.

Фауна области характеризуется наличием ряда морских мле­копитающих: гривистого сивуча, южного котика, настоящих тю­леней (морской леопард, тюлень Уэделла, морской слон). В от­личие от фауны Бореального региона здесь совершенно отсут­ствуют моржи. Из птиц прибрежных вод следует назвать в первую очередь пингвинов, обитающих громадными колониями по бе­регам всех материков и архипелагов Антарктической области и питающихся рыбой и ракообразными. Особенно известны импе­раторский пингвин, пингвин Aptenodytes forsteri и пингвин Аде-ли (Pygoscelis adeliae).

Антибореальная область. Собственно Антибореальная область охватывает побережья южных материков, расположенных в пере­ходной зоне между Антарктической областью и Тропическим ре­гионом. Положение ее аналогично таковому Борео-Атлантической и Борео-Пацифической областей в Северном полушарии.

Условия обитания животных этой области по сравнению с ус­ловиями других областей значительно лучше, фауна ее достаточ­но богата. К тому же она постоянно пополняется за счет выходцев из прилежащих частей Тропического региона.