Біогеографія

Визначення і загальна характеристика

БІОГЕОГРА́ФІЯ (від біо... і географія) — наука, що ви­вчає закономірності пошире­н­ня та роз­поділу живих організмів (рослин, грибів, тварин, мікроорганізмів) на Земній кулі та їхніх історично сформованих угруповань різного рангу. Б. належить до наук про біосферу, вче­н­ня про яку роз­винув В. Вернадський. До складу Б. входять гео­графія рослин (фітогео­графія) та гео­графія тварин (зоогео­графія). Б. як наукова дисципліна сформувалася на стику біології та гео­графії, а нині тісно взаємодіє з екологією і палеонтологією. Методи Б.: порівняльно-гео­графічний (зі­ставле­н­ня особливостей фауни й флори різних природно-територіальних комплексів), екологічний (ви­вче­н­ня взаємодії органічного світу з іншими компонентами природно-територіальних комплексів), кількісний (зʼясува­н­ня закономірностей роз­поділу біо­маси та біо­логічної продукції), історичний (аналіз змін структури біо­ценотичного покриву в часі) та карто­графічний (гео­графічні закономірності роз­поділу організмів на планеті). Іноді в літературі трапляються помилкові судже­н­ня про те, що Б. є лише сукупністю фіто- та зоогео­графії. На­справді Б. — цілісна наука, в якій біо­ценотичний покрив Землі роз­глядається в його цілісності. 

Основні роз­діли Б. почали формуватися на­прикінці 18 — у 1-й половині 19 ст. пере­важно внаслідок первин­ного накопиче­н­ня знань з гео­графії тварин і гео­графії рослин далеких від Європи регіонів, флора й фауна яких помітно від­різнялася від звичної для європейців (Екваторіальна Африка, Пів­ден­на Америка, Центральна та Пів­ден­но-Східна Азія). Початок досліджень із гео­графії фітоценозів поклали праці ві­домого німецького вченого А. Гумбольдта. Загальнові­домі роботи А. Вол­леса (біо­гео­графічною класикою стала «лінія Вол­леса»). Вагомий внесок у роз­виток Б. зробили праці таких натуралістів 19 ст., як Ф. Склетер, що провів одне з перших фауністичних ра­йонувань суходолу, К. Бер та І. Борщов. Тоді ж роз­почали свої біо­гео­графічні дослідже­н­ня П. Пал­лас, К. Кес­слер, а згодом і О. Браунер, які працювали в Україні. П. Пал­лас, який досліджував гео­графію тварин (пере­важно хребетних) Європи та Сибіру, є автором зведе­н­ня «Zoographia Rosso-Asiatica» (Petropoli, 1811, vol. 1). В Україні активно працював також польський дослідник Й. Пачоський, який започаткував гео­графію біо­ценозів, роз­винену згодом ві­домим російським дослідником В. Сукачовим. Зав­да­н­ня та основні положе­н­ня Б. сформульовано в працях німецького дослідника О. Брауера, канадського вченого П. Дансеро та радянських дослідників О. Воронова (пере­важно Б. суходолу) і Я. Зенкевича (Б. океану). З часом обсяг обʼєктів біо­гео­графічних досліджень роз­ширився, і в 2-й половині 20 ст. було ви­дано низку вагомих зведень (В. Гептнер, І. Пузанов, Ж. Леме, О. Формозов, Г. Наумов, П. Второв, Г. Вапьтер та ін.). 

Від­повід­но до зав­дань та обʼєктів досліджень роз­різняють кілька напрямів Б.: теоретичну й прикладну, глобальну й регіональну, сучасну й історичну, а також Б. суходолу, Б. морів та океанів тощо. Б. ви­вчає закономірності гео­графії органічного світу в еволюційній динаміці. Основними роз­ділами Б. є: ареалогічна, регіональна, екологічна та історична. Це напрями пере­важного роз­витку дисципліни, і у кожен з них вагомий внесок зробили українські вчені (Т. Андрієнко, М. Голубець, Я. Дідух, Б. Заверуха, Д. Зеров, М. Макаревич, К. Малиновський, І. Пі­доплічко, В. Поліщук, С. Стойко, В. Топачевський, І. Удра, В. Чопик, Ю. Шеляг-Сосонко та ін.).

Ареалогічна біо­гео­графія

Ареалогічна Б. ви­вчає пошире­н­ня різних таксономічних груп організмів на нашій планеті. Для цього роз­роблено класифікацію типів ареалів (суцільний, або без­перервний; пере­ривчастий, або дизʼюнктивний; транс­палеарктичний тощо) та під­ходи до картува­н­ня ареалів (типи по­значень тощо). Такі під­ходи містять аналіз меж ареалу й особливостей роз­поділу організмів в ареалі (мереживо ареалу). На цих засадах для модельних видів створено кадастрово-довід­кові карти їхніх ареалів, зокрема для більшості раритетних (реліктових, ендемічних, рідкісних), господарсько важливих (промислових, мисливських, шкідливих) тощо видів. Для деяких груп організмів під­готовлено атласи пошире­н­ня видів, зʼясовано закономірності, що ви­значають межі їх пошире­н­ня. Інші групи живих організмів досліджено менше (зокрема нижчі рослини й без­хребетні), що зумовлено їх великим видовим багатством. Ареалогія надвидових таксонів і угруповань — один із роз­ділів цього напряму Б. Над­звичайне видове різномані­т­тя без­хребетних тварин та нижчих рослин, а також мікроорганізмів стає до­ступним для біо­гео­графічного аналізу при ви­вчен­ні цих груп лише на рівні родів чи родин. Тому їх досліджують з по­гляду роз­поділу окремих елементів фауни та флори за типами угруповань (напр., неморальна чи бореальна флора) та ступенем їхньої участі в різних типах угруповань (лісові, лучні, степові, спелеобіо­нтні тощо). Такі зна­н­ня накопичено практично в усіх галузях біо­логічної науки: зоології хребетних і без­хребетних, ботаніці судин­них і нижчих рослин, ґрунтовій зоології, паразитології, протистології та ін.

Регіональна біо­гео­графія

Регіональна Б. аналізує флористичні й фауністичні угрупова­н­ня регіонів і ви­вчає не лише ендемічні (притаман­ні тільки певній території) види чи роди, але й структуру угруповань, що охоплюють усі характерні для певного регіону таксони. Основою такого аналізу є порівня­н­ня ареалів багатьох груп організмів (зокрема шляхом накла­да­н­ня), виявле­н­ня місць їх найбільшої щільності й виділе­н­ня центрів видового багатства. На цій під­ставі проведено ра­йонува­н­ня суходолу й вод, схарактеризовано всі найбільші регіони Землі, що є спільними для багатьох систематичних груп тварин, рослин і мікроорганізмів (біо­гео­графічні області й пі­добласті). Проте ви­окремле­н­ня менших за роз­мірами територій (провінції, округи, ра­йони) виявляється неоднаковим для різних систематичних груп організмів у звʼязку зі специфікою їх філогенезу та від­мін­ностями в жит­тєвих циклах і трофічних звʼязках, ефективних роз­мірах їхніх популяцій та міграційної здатності тощо.

Екологічна біо­гео­графія

Екологічна Б. досліджує біо­логічну продуктивність різних регіонів Землі й аналізує від­мін­ності в біо­продуктивності тих чи інших природно-територіальних комплексів. Зокрема, значе­н­ня певних груп організмів у регіонах ви­значається їх біо­масою, роллю у пере­творен­ні енергії та змінах структури енергетичних потоків. У межах цього напряму Б. активуються дослідже­н­ня особливостей біоти різних природно-територіальних комплексів, ви­вче­н­ня структури біо­тичних угруповань, їх просторово-часової динаміки, зокрема сезон­ної, зʼясува­н­ня шляхів формува­н­ня і засобів під­трима­н­ня таксономічної структури угруповань. Над­звичайно вагомими стають дослідже­н­ня біо­гео­графічних аспектів впливу людини на біоту (С. Кириков, Ю. Шеляг-Сосонко та ін.).

Історична біо­гео­графія

Історична Б. — один із центральних роз­ділів Б., повʼязаний з аналізом шляхів формува­н­ня рецентних біо­гео­графічних комплексів і змін біоти в історичній динаміці. В його межах ви­вчають вплив геологічного минулого на сучасний роз­поділ біо­ценозів і окремих організмів. В Україні такі дослідже­н­ня набули роз­витку через її особливе гео­графічне положе­н­ня. Досить згадати роботи, присвячені палеогео­графічним аспектам формува­н­ня рослин­них і тварин­них угруповань у різних природних зонах (О. Величко, І. Громов, В. Топачевський, І. Удра та ін.), наслідкам покривних зледенінь у Подні­провʼї, та праці, що містять антигляційні концепції (І. Пі­доплічко, В. Поліщук, І. Удра) тощо. Унікальне за глибиною дослідже­н­ня історичної біо­гео­графії Дунаю провів ві­домий український біо­гео­граф В. Поліщук.

На основі теоретичних досліджень ви­значено обсяги й терміни викори­ста­н­ня природних ресурсів з урахува­н­ням гео­графічних особливостей середовища. На цих засадах формуються норми здобува­н­ня дичини, збира­н­ня лікарської й технічної рослин­ної сировини, нормува­н­ня пасовищних, мисливських, тралових та інших навантажень на природні ценози тощо. Іншим аспектом прикладної Б. є роз­робка практичних рекомендацій щодо регуляції чисельності потенційних шкідників сільського, мисливського, лісового, рибного господарств. Це стає можливим і ефективним на основі даних щодо особливостей пошире­н­ня «видів-конкурентів» та роз­поділу в межах їхнього ареалу різних внутрішньовидових груп. Біо­гео­графічні зна­н­ня важливі для під­трима­н­ня функціонува­н­ня порушених людською діяльністю екосистем, планува­н­ня, організації й становле­н­ня напів­природних («квазі­природних») і штучних екосистем. Зокрема, це стосується питань, повʼязаних зі створе­н­ням культурних фітоценозів, ра­йонува­н­ням сільськогосподарських культур, проведе­н­ням робіт з інтродукції (реінтродукції) й акліматизації окремих видів флори та фауни з від­далених біо­гео­графічних областей. Ві­домі числен­ні приклади зміни статусу видів за сучасних умов, інтродукції видів у тих чи інших регіонах, яка здебільшого мала негативні наслідки (кролі в Австралії, гледичія в Європі тощо). Важливими є біо­гео­графічні аспекти функціонува­н­ня природно-вогнищевих інфекцій (напр., туляремії, сказу) та зʼясува­н­ня ролі окремих біо­тичних угруповань у під­триман­ні таких осередків. Остан­нім часом набула значного роз­витку острівна Б. — один із напрямів сучасної Б., що ви­вчає закономірності роз­міще­н­ня живих організмів на островах. Фундаментальні положе­н­ня, сформульовані в результаті опрацюва­н­ня про­блем острівної Б. ще Р. Мак-Артуром та його послідовниками (М. Бігон та ін., 1989), мають непересічне значе­н­ня для роз­робки теорії заповід­ної справи та практичних заходів зі збереже­н­ня біо­різномані­т­тя. Це повʼязано з тим, що на сьогодні заповід­ні ділянки можна роз­глядати як своєрідні, не за­ймані господарською діяльністю людини острівці, роз­ташовані серед великих за площею девастованих ландшафтів. Роз­глядаючи заповід­ні території з позицій острівної Б., можна про­гнозувати ймовірні зміни в структурно-функціональній організації цих осередків біо­різноманітності й роз­робляти заходи для збереже­н­ня таких ділянок. Угрупова­н­нями острівного типу (окрім власне островів) можна вважати від­далені від основних водотоків озера, ділянки цілин­ного степу серед агроценозів, гірські масиви, ізольовані лісові масиви тощо. Ізоляція від материкових біот, її давнина, від­даленість від міграційних шляхів і характер походже­н­ня острівних угруповань ви­значають таксономічне багатство таких флор і фаун, рівень ендемізму та інші особливості. Бідність островів на види рослин і тварин та інші острівні ефекти цілком залежать від історії роз­витку тих чи інших острівних угруповань і впливу материкових флор і фаун, з одного боку, а також від умов існува­н­ня та екологічної ємності таких екосистем — з іншого. В сучасних умовах загального збідне­н­ня біо­тичних угруповань у регіонах, які пере­бувають під значним антропоген­ним пресом, а також фрагментації всіх типів біо­геоценозів та ареалів окремих видів організмів у результаті господарської діяльності людини ці положе­н­ня стають керівними в про­гнозуван­ні шляхів подальшого роз­витку біоти.

Неперервність природних систем у просторі й часі та їх фрагментація внаслідок господарської діяльності людини (будівництво, транс­порт, сільське господарство тощо) роблять особливо актуальними біо­гео­графічні зна­н­ня в галузі созології. Одним із показових прикладів їх за­стосува­н­ня в галузі охорони природи стала роз­роблена українськими вченими Концепція Національної екологічної мережі, що роз­вивалася з ідеї «Смарагдової мережі» та ін. транскордон­них про­грам, які перед­бачають не тільки заповіда­н­ня базових природо­охорон­них територій (т. зв. природ, ядер), а й формува­н­ня системи екологічних коридорів, що зʼ­єд­нують ці ядра в цілісну систему охорон, територій різних природ, зон і фізико-гео­графічних областей. Основою цього під­ходу є виявле­н­ня мало порушених людською діяльністю територій з високим рівнем біо­різномані­т­тя та природ, «коридорів», які забезпечать звʼязок таких осередків.

В Україні біо­гео­графічні дослідже­н­ня провадять в ін­ститутах: ботаніки, зоології, гео­графії, гідробіо­логії, біо­логії пів­ден­них морів, екології Карпат НАНУ та ін. Роз­виток мережі природно-заповід­них територій в Україні та входже­н­ня Національної екологічної мережі в Панʼєвропейську екологічну мережу дають під­стави сподіватися на подальший роз­виток біо­гео­графічних досліджень у державі на основі досягнень сучасної Б.

Завантажити статтю