1. OBIECTUL ŞI RELAŢIILE BIOGEOGRAFIEI CU ALTE ŞŢIINŢE. RAMURILE BIOGEOGRAFIEI

1.1. Obiectul biogeografiei

Biogeografia se ocupă cu studiul lumii vii, componentă a mediului înconjurător, cu toate relaţiile de interdependenţă formate în decursul timpului între reprezentanţii ei vegetali şi animali şi între aceştia şi ceilalţi factori ai mediului geografic.

Ca ştiinţă studiază răspândirea geografică a vieţuitoarelor la suprafaţa globului terestru, ca parte integrantă a învelişului geografic şi analizează totodată cauzele istorico-genetice şi ecologice ale acestei răspândiri.

Pe un anumit teritoriu convieţuiesc mai multe specii de plante şi animale dependente unele de altele, atât trofic, cât şi ecologic. Totalitatea speciilor de plante dintr-o anumită regiune geografică poartă denumirea de floră, iar totalitatea speciilor de animale formează fauna.

Plantele nu trăiesc în mod izolat, ci sunt grupate pe baza anumitor raporturi în comunităţi numite fitocenoze (ex. păduri de gârniţă, pajişti cu numeroase specii de graminee) a căror totalitate formează vegetaţia spontană. Alături de aceasta se întâlneşte şi o vegetaţie cultivată şi întreţinută de om sub formă de păduri artificiale, fâneţe, livezi, perdele de protecţie şi culturi de cereale.

Studiul răspândirii pe glob atât a organismelor, cât şi a biocenozelor, în strânsă legătură cu factorii de mediu, constituie obiectivul biogeografiei.

1.2. Relaţiile biogeografiei cu alte ştiinţe

Biogeografia este strâns legată de fitogeografie (geografia plantelor) şi de zoogeografie (geografia animalelor).

Ea apare ca o disciplină de interferenţă, deoarece învelişul pe care-l studiază, cel al lumii vii se află la întrepătrunderea celorlalte.

Biogeografia poate fi considerată ca o disciplină a geografiei fizice întrucât studiază învelişul vegetal actual şi populaţiile animale în diferite subdiviziuni ale mediului geografic al pământului în legăturile lor reciproce în funcţie de climă, relief, soluri şi activitatea omului. Analizând direcţiile de dezvoltare ale biogeografiei, constatăm că ea se găseşte într-o relaţie directă cu aproape toate ramurile geografiei fizice.

Biogeografia este dependentă de geomorfologie, deoarece fizionomia suprafeţei pământului modifică alţi factori ai mediului geografic şi indirect influenţează asupra repartiţiei vieţuitoarelor.

Prin elementele sale (temperatură, umiditate, precipitaţii, mişcări ale maselor de aer, lumină) climatologia influenţează dispunerea învelişului vegetal şi lumea animală.

Raporturile între sol, obiectul de studiu al pedologiei şi organismele vii sunt multiple.Solul este atât suportul, cât şi rezervorul de hrană al învelişului vegetal-animal. La rândul

său învelişul vegetal şi animal prin acţiunea sa fizică, chimică şi biologică contribuie la buna desfăşurare a proceselor pedogenetice.

Biogeografia este strâns legată de mediul acvatic, obiect de studiu al hidrologiei, deoarece acesta oferă vieţuitoarelor o largă arie de răspândire. Se poate spune astfel că biogeografia este mai întâi de toate o ştiinţă geografică, deoarece alături de geomorfologie, climatologie, pedologie şi hidrologie studiază învelişurile pământului în interacţiunea lor.

1

Biogeografia mai are legături strânse cu botanica, zoologia, ecologia, geobotanica, paleontologia şi paleogeografia.

În concluzie, biogeografia este astăzi o ştiinţă de sine stătătoare cu largi interferenţe, având metode proprii de investigaţie, ocupând o poziţie limitrofă între ştiinţele biologice şi geografice.

1.3. Ramurile biogeografiei

Modul de abordare a problemelor biogeografice a generat o serie de orientări metodologice, care nu întotdeauna a conturat tendinţa diferenţierii unor discipline biogeografice de sine stătătoare.

În cadrul biogeografiei s-au diferenţiat trei orientări: floristică şi faunistică, biogeografia ecologică şi biogeografia istorico-genetică.

Există posibilitatea clasificării disciplinelor biogeografice din mai multe puncte de vedere, pe baza etapelor pe care le-au parcurs în dezvoltarea lor preocupările biogeografice şi care reflectă existenţa principalelor orientări, atât în ceea ce priveşte dezvoltarea istorică, cât şi stadiul actual al acestei ştiinţe.

Biogeografia descriptivă constituie prima etapă pe care trebuie să o parcurgă orice cercetare biogeografică şi care se bazează pe înregistrarea informaţiilor floristice şi faunistice, în cadrul căreia se pot distinge două orientări metodologice:

1) Floristica şi faunistica, care urmăresc inventarierea şi alcătuirea unor concepte aletaxonilor vegetali sau animali dintr-un anumit teritoriu.

2) Corologia sau arealografia, care se ocupă cu studiul răspândirii diverşilor taxoni,în vederea reconstituirii arealului ocupat de populaţiile lor, pe baza informaţiilor floristice şifaunistice.

Biogeografia comparată reprezintă o etapă intermediară între biogeografia descriptivă şi cea cauzală, stabilind relaţii între diversele complexe faunistice şi floristice având la bază unele studii comparative. Astfel se pot distinge:

1) Botanica şi zoologia geografică, care studiază răspândirea geografică a taxonilor(genuri, familii, etc.) urmărind extinderea şi configuraţia arealelor acestora, precum şi relaţiiledintre areal ele speciilor şi cele ale taxonilor superiori.

2) Biogeografia regională (geografia biologică, geografia botanică, respectivzoologică) care delimitează regiuni şi provincii biogeografice pe baza studiilor comparativefloristice şi faunistice din teritorii diverse.

3) Biogeografia cenotică sau sincorologia (fitogeografia şi zoogeografia biocenotică)care se ocupă cu studiul diverselor biocenoze sau comunităţi biologice.

Biogeografia cauzală reprezintă etapa superioară de răspândire geografică a vieţuitoarelor condiţionate de o serie de factori complecşi. Astfel, se remarcă două orientări şi anume:

1) Biogeografia ecologică care explică actuala repartiţie a plantelor şi animalelor princondiţiile mediului şi posibilităţile lor de răspândire.

2) Biogeografia genetico-istorică, care explică repartiţia actuală a vieţuitoarelor,invocând condiţiile care au generat apariţia şi extinderea arealelor lor.

Dintr-un alt punct de vedere, în cadrul biogeografiei cauzale mai pot fi separate: biogeografia analitică şi biogeografia sintetică.

Biogeografia analitică se ocupă cu studiul răspândirii taxonilor supraspecifici, pe baza coroborării informaţiilor microtaxonomice şi ecologice, precum şi a celor paleontologice şi paleogeografice, cercetări care au la bază temeinicia revizuirii critice a unor specii de plante şi animale pe întregul lor areal.

2

Biogeografia sintetică realizează gruparea speciilor şi taxonilor superiori care au aceeaşi distribuţie şi aceeaşi origine geografică având la bază informaţiile floristice şi faunistice.

2. DISPERSIE

Importanţa dispersiei:A. O specie ocupă un anumit areal dacă:

1. zona conţine resursele necesare existenţei unei populaţii;2. zona nu este neospitalieră datorită prezenţei unor competitori, prădători sau paraziţi/patogeni;3. indivizii din acea specie pot ajunge acolo (dispersie pentru colonizare).

B. Mediul este dinamic iar speciile pentru a supravieţui schimbărilor, fie ele graduale sau perturbări bruşte, trebuie fie să se poată adapta (nu întotdeauna posibil pe termen scurt), fie să se deplaseze. Deplasarea necesită abilitatea de dispersie (dispersie pentru supravieţuire).

Propagula:Def.: orice parte sau grup de organisme capabil să dea naştere unei noi populaţii reproductive. Aceasta include:

a. seminţe, sporib. fragmente de plante capabile sa devină plante adultec. o pereche (mascul şi femelă) la speciile de animale cu reproducere sexuată

Clasificarea dispersiei:1. In raport cu nivelul de organizare al sistemelor biologice implicat

a. Nivel individual - dispersie in cadrul arealului (interpopulatională): importantă pentru a menţine coeziunea genetică a populaţiilor unei specii în cadrul arealului lor geografic.

b. Nivel populaţional - dispersie în afara arealului (extra areal): în afara arealului existent, permite stabilirea de noi populaţii şi extinderea arealului.

c. Nivel biocenotic – dispersie biogeografică, când o biotă se extinde şi colonizează zone noi.

2. In raport cu mecanismul de dispersie:a. pasive, abiotice – apă (hidrochorie) – seminţe cu coajă

- animale acvatice ce utilizează curenţii pentru migraţie - aer (anemochorie) – seminţe de plante (ex. Păpădia)

- unele specii de păsări si păianjeni- aer şi apă (anemohidrochorie) – ex. Seminţele de plop

b. pasive, biotice – vectorul este animal (zoochorie)- exozoochorie – se fixează pe exteriorul animalului- endozoochorie – sunt mâncate de animal şi tranzitează prin tubul digestiv- seminţe ascunse de animale

- vectorul este uman (antropochorie)c. active – propagulele se deplasează singure (păsări, larve planctonice, peşti, unele

mamifere, reptile, insecte zburătoare etc.)

3

2.1. Diseminarea activăSe referă la plantele care-şi răspândesc seminţele prin împrăştiere datorită unor mijloace

active, în urma cărora seminţele sunt aruncate la o distanţă destul de mică prin explozia capsulei. Categoria aceasta de plante care îşi răspândeşte seminţele prin împrăştiere datorită unor dispozitive mecanice poartă numele de plante autocore. Ele se dezvoltă pe o suprafaţă foarte restrânsă, ceea ce face să aibă o densitate mare şi totodată o mare capacitate de apărare împotriva altor specii din afară. Ca exemplu menţionăm: plesnitoarea (Ecbalium elaterium), piersicelul sau slăbănogul (Impatiens nolitangere), ciocul berzei (Geranium pratense), toporaşul (Viola odorata), etc (fig.2).

Fig.2 - Fructe de plante autocore:a - plesnitoare (Ecbalium elaterium); b - slăbănog (Impatiens nolitangere); c - ciocul berzei (Geraniumpratense).

Autocoria se întâlneşte predominant şi la animale. Aşa, bunăoară, balenele şi delfinii înotând cu mare uşurinţă, străbat imense suprafeţe marine, iar dintre animalele terestre vulpea, lupul, liliecii, lăcusta călătoare se întâlnesc pe spaţii geografice întinse.

De asemenea, unele păsări ce zboară cu viteze foarte mari ajung să-şi extindă foarte repede aria lor de răspândire.

Există unele specii de peşti care migrează numai în apele dulci, altele numai în apele marine, iar anumite specii migrează din apele marine în apele dulci şi invers, în scopul găsirii unor condiţii de hrană mai bune sau pentru reproducere. Păstrăvul (Salmo trutta fario) şi mreana (Barbus fluviatilis) migrează toamna, pe râuri, din aval către izvoare în vederea depunerii icrelor. Crapul (Cyprinus carpio) la rândul său, trece primăvara din apele curgătoare în lacuri şi bălţi, pentru reproducere.

Se întâlnesc şi peşti care pentru a găsi condiţii de hrană mai bune migrează în anumite perioade din an dintr-o mare în alta. Scrumbia albastră (Scomber scombrus) trece primăvara din Marea Mediterană în Marea Neagră, întrucât aici întâlneşte o hrană mai abundentă, pentru ca în toamnă să se reîntoarcă pentru reproducere. Hamsiile (Engraulis encrassicolus) din Marea Neagră migrează primăvara în Marea Azov, pentru motive de hrană mai multă, iar vara sau toamna se reîntorc pentru reproducere.

Multe specii de peşti din mediul marin trec să se reproducă în mediul dulcicol. De exemplu, somonul (Salmo salar) trece toamna din apel oceanice în apele dulci (Elba, Rin, Loara, Sena, Garonna) pentru reproducere. Migraţii asemănătoare execută scrumbia de Dunăre (Caspialoss pontica) din Marea Neagră în Dunăre, morunul (Huso huso), nisetrul (Acipenser sp.), păstruga (A.stellatus), etc. Există şi peşti care trăiesc şi se hrănesc în apele dulci, iar pentru reproducere trec în mediul marin aşa cum este cazul anghilei (Anguilla anguilla).

4

Migraţia este caracteristică şi multor păsări. Se cunoaşte că în regiunile temperate şi reci o parte din păsările care trăiesc aici rămân tot timpul anului, iar altă parte, în perioada de toamnă, pleacă spre zonele calde şi se reîntorc primăvara. Prin urmare, există păsări sedentare şi păsări migratoare. După toate probabilităţile se pare că fenomenul acesta al migrării este o adaptare biologică a cărei origine poate fi pusă pe seama timpurilor glaciaţiunii pleistocene. Se poate preciza că fenomenul migrării este influenţat de condiţiile de climă şi hrană, precum şi de instinctul lor de reproducere.

Păsările călătoare îşi păstrează aceleaşi regiuni şi aceleaşi căi de zbor şi sunt constante chiar şi în privinţa timpului. Rândunicile, berzele se reîntorc de obicei la vechiul cuib. Unele păsări călătoresc mai mult în timpul zilei (lăstunii, rândunelele, porumbeii), altele preferă zborul de noapte (cucul, pupăza), iar unele categorii de păsări călătoresc atât ziua, cât şi noaptea (gâştele, cocorii). Există păsări care preferă să călătorească singure (cucul, pupăza) sau păsări care călătoresc în grupuri şi chiar într-o anumită formaţie.

Unele păsări (chirighiţa polară) deţin racordul distanţelor străbătute în zbor, peste 12 000 km, între regiunile polare ale Americii de Nord şi ţărmurile Antarcticei unde iernează.

Sunt cunoscute şi migraţii periodice în masă, ca în cazul lăcustelor, găinuşelor de stepă, veveriţelor (o dată la 4 ani), a şoarecilor de câmp (o dată la 10-11 ani), hârciogilor. În acest caz migraţiile nu contribuie la creşterea arealului speciilor.

2.2. Diseminarea pasivă. Aceasta este caracteristică îndeosebi plantelor şi se realizează sub acţiunea vântului, apei, animalelor şi omului.

Anemocoria reprezintă una din principalele forme prin care sporii plantelor se răspândesc în spaţiu cu ajutorul vântului. Desigur, că diseminarea seminţelor şi fructelor este influenţată pe de o parte de caracterele morfologice ale diasporilor, iar pe de alta de greutatea lor extrem de redusă. Un exemplu în acest sens îl constituie seminţele unor fanerogame cum sunt cele de poroinic (Orchis fusca) sau de şopârliţă albă (Parnassia palustris) care sunt transportate pe distanţe de mii de km până când ajung să fie luate şi depuse pe sol de picăturile de ploaie.

Uneori, chiar plante întregi, uscate şi pline de seminţe ajung să fie rostogolite la suprafaţa solului, transportate şi împrăştiate la distanţe foarte mari cum este cazul la roza Ierichonului (Anastatica hierochuntica) din zona semideşertică a Egiptului şi Israelului. La fel este chiurlanul (Salsola kali) din stepa Rusă, cunoscută şi la noi în Bărăgan sub denumirea de „ciulini".

Tot vântul transportă prin aer şi apoi prin rostogolire fructe şi seminţe prevăzute cu aparate de plutire (mici paraşute, puf sau aripioare). La anumiţi arbori, cum sunt mesteacănul (Betula verrucosa), oţetarul (Rhus typhina), arţarul (Acer platanoides), ulmul (Ulmus campestris), carpenul (Carpinus betulus), fructul este prevăzut, de asemenea, cu nişte aripioare ce permit răspândirea la mari distanţe (fig.3).

Vântul poate răspândi la distanţe de mii de km anumite microorganisme şi chiar insecte. Aşa, de exemplu, în timpul furtunilor sau uraganelor tropicale animale mai mici (păsări, broaşte, peşti, insecte) sunt purtate la distanţe considerabile.

Hidrocoria. Aceasta se referă la răspândirea plantelor prin intermediul apei. Plantele pentru a putea fi diseminate prin intermediul apei, trebuie ca seminţele sau fructele lor să prezinte dispozitive pentru plutire şi pentru a fi protejate de putrezire. În primul rând, fructul trebuie să aibă o greutate specifică mai mică decât a apei. De exemplu, seminţele stânjenelului de baltă (Iris pseudoacorus) şi a castanelor de baltă (Trapa natans) care prezintă nişte dispozitive pentru plutire. În alte cazuri seminţele plantelor sunt protejate de un strat de ceară care le permit să reziste vreme îndelungată.

Cea mai rezistentă este nuca de cocos (Cocos nucifera) care este capabilă să plutească mii de km sub influenţa curenţilor oceanici.

Fig.3 - Fructe şi seminţe de plante anemocore:1-Păpădia (Taraxacum officinale); 2-Bumbăcăriţa (Eriophorumlatifolium); 3-Plop (Populus alba); 4-Capsulă de bumbac(Gossypium arboreum); 5-Ulm (Ulmus campestris); 6-Arţar(Acer platanoides); 7-Tei cu bractee (Tilia platyphyllos); 8, 9- Seminţe de conifere (după I.Pişota, 1999).

Aşa, se explică faptul că o serie de specii de mangrove (Rhizophora, Avicennia, etc.) de pe coasta de vest a Indiei sunt foarte asemănătoare cu cele de pe ţărmul estic al Africii, iar cele de pe coasta vestică a Africii se aseamănă cu cele de pe coastele Americii de Sud.

Apele curgătoare, prin pâraiele de munte, prin râuri şi fluvii, la rândul lor contribuie de asemenea, la răspândirea unor germeni ai plantelor. Aşa, de exemplu, prezenţa lianei Periploca graeca din Delta Dunării de origine mediteraneeană nu poate fi explicată decât prin diseminarea cu ajutorul apelor curgătoare.

Tot prin intermediul apelor sunt răspândite şi unele animale. S-a constatat că, mai ales, în timpul inundaţiilor apele rup din maluri porţiuni întregi de pământ populate cu insecte, viermi, păianjeni, moluşte, scorpioni şi aruncate pe ambele maluri ale râurilor.

Aşa se explică trecerea viperei cu corn (Vipera ammodytes) din Peninsula Balcanică în Banat. În largul oceanelor, pe direcţia curenţilor marini principali au fost observate bucăţi de lemne plutitoare cu maimuţe, iar aisbergurile aflate în derivă purtau pinguini.

Zoocoria. Se referă diseminarea plantelor prin intermediul animalelor. În acest caz plantele prezintă anumite adaptări. De regulă, diasporii lor sunt prevăzuţi cu organe adezive care se lipesc, spini, cârliguţe sau secreţii vâscoase ce le permit să se agaţe de blana animalelor.

Aşa este cazul seminţelor de holeră (Xanthium spinosum), de turiţa mare (Agrimonia eupatoria), culbeceasa (Medicago denticulata) ca şi de achena de vâzdoagă (Tagetis minuta)

(fig.4). De asemenea, fructele de vâsc (Viscum album) conţinând anumite substanţe cleioase se lipesc cu uşurinţă de animale şi îndeosebi de ciocul unor păsări (mierle, sturzi).

Fig.4 - Plante ruderale din Africa de Sud cu seminţe şi fructe, răspândite cu ajutorul animalelor (zoocore): 1-Achena de vâzdoagă (Tagetis minuta); 2-Fruct de holeră (Xanthium occidentale); 3, 4-Sămânţă de Acanthospermum xanthoides şi Acanthospermum hispidum); 5-Sămânţă de Triumfetta pillosa; 6-Aceeaşi plantă cu ghimpii măriţi; 7-Fruct de holeră comună (Xanthium spinosum); 8-Ghimpi măriţi la holeră; 9-Turiţa mare (Agrimonia eupatoria); 10-Culbeceasă (Medicago denticulata); 11-Fruct de Pupalia atropurpurea (după Emm.de Martonne).

O serie de animale din categoria micilor rozătoare aduc în ascunzătorile şi galeriile lor situate la diferite distanţe, ghindă, alune, jir, chiar şi nuci. Acestea dacă nu sunt consumate, cu timpul sub influenţa unor condiţii favorabile ajung să germineze.

Animalele pot să transporte la rândul lor alte animale. De pildă, paraziţii care se prind de pielea

acestora sau de penele păsărilor pentru a fi purtaţi pe spaţii foarte largi.Păsările care duc mai mult o viaţă acvatică preiau pe ghearele lor odată cu nămolul ouă, icre

şi chiar viermi.Rolul omului în diseminareUn factor important al răspândirii organismelor este şi omul care a acţionat atât conştient,

cât şi incoştient în acest scop.Acţiunile voluntare s-au bazat pe selectarea şi extinderea anumitor plante de cultură sau

anumite animale domestice de mare interes şi randament economic.Astfel, din America au fost aduse în Europa porumbul (Zea mays), cartoful (Helianthus

tuberosus), pătlăgeaua roşie (Lycopersicum esculentum), floarea soarelui (Helianthus annus), tutunul (Nicotiana tabacum); din sudul Africii o serie de plante decorative ca muşcata (Pelargonium sp.), frezia, iar din America de Sud a fost adus în Europa călţunaşul.

Prin acţiuni involuntare, plante şi animale au devenit dăunătoare pentru anumite regiuni geografice.

Omul a transportat dintr-un loc într-altul odată cu plantele de cultură specii de plante ruderale sau animale parazite. Aşa, de exemplu, din apele Americii în cele ale Europei au fost aduse cu corăbiile ciuma bălţii (Elodea canadensis) care au invadat majoritatea râurilor şi bălţilor de pe continent.

Din Europa au fost aduse întâmplător în America de Nord o serie de plante ruderale cum ar fi: pătlagina (Plantago major), torţelul (Cuscuta epilinum), pelinul (Artemisia absinthium) şi rostopasca (Chelidonium majus).

În Europa şi îndeosebi în apele din ţara noastră s-au aclimatizat şi au reuşit să se naturalizeze o serie de specii de peşti aduşi din America cum ar fi: păstrăvul american sau curcubeu (Salmo

11

10

irideus), fântânelul (Salvelinus fontinalis), somnul american (Ictalunus nebulosus).Dintre plante au fost aclimatizate în sudul Europei lămâiul (Citrus lemon), portocalul (Citrus

sinensis) şi ceaiul.Pe teritoriul ţării noastre au fost introduse esenţe forestiere din alte ţări şi continente care s-au

aclimatizat bine. Menţionăm glădiţa (Gheditschia triacanthos) şi salcâmul (Robinia pseudoacacia) originare din estul SUA.

Obstacole naturale în diseminareÎn calea răspândirii organismelor se pot interpune uneori anumite bariere sau obstacole care nu

pot fi depăşite, unele fizice de natura terenului, altele biologice. Bariere fizice sunt considerate munţii pentru speciile de stepă, mările şi oceanele pentru speciile terestre. Bariere biologice pot fi adeseori pădurile pentru speciile de stepă.

Unele animale condiţionează existenţa altor animale în anumite locuri. Astfel în Africa ecuatorială este mult răspândită musca tse-tse (Glossina morsitans), care odată cu înţepătura, introduce în sângele victimei flagelatul Tripanosoma brucei, ce provoacă boala la cai, cornute, cămile şi câini. Boala fiind în majoritatea cazurilor mortală, împiedică creşterea animalelor respective în regiune. Doar zebrele şi antilopele care sunt specii africane, nu se îmbolnăvesc şi deci pentru ele musca tse-tse nu constituie un obstacol.

Pentru plantele şi animalele de stepă, pădurea poate fi atât un obstacol fizic prin microclimatul ei cât şi biologic prin lipsa hranei.