Caput Biodiversiteit
Download
1 / 66

Caput Biodiversiteit 2004 Philippine Vergeer Jan van Groenendael - PowerPoint PPT Presentation


  • 96 Views
  • Uploaded on

Caput Biodiversiteit 2004 Philippine Vergeer Jan van Groenendael. Hoorcollege 2 Wat is een soort?. Allopatrische soortvorming. Parapatrische soortvorming. Sympatrische soortvorming. Allopatrische soortvorming. Grieks: allos = apart, patria = vaderland

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Caput Biodiversiteit 2004 Philippine Vergeer Jan van Groenendael ' - makayla-gavaghan


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Caput Biodiversiteit

2004

Philippine Vergeer

Jan van Groenendael


Hoorcollege 2

Wat is een soort?


Allopatrische soortvorming

Parapatrische soortvorming

Sympatrische soortvorming


Allopatrische soortvorming

  • Grieks: allos = apart, patria = vaderland

  • Door de geografische barrières worden populaties van elkaar gescheiden in meerdere geisoleerde populaties. Doordat deze geisoleerde populaties zich apart van elkaar ontwikkelen (zowel genotypisch als fenotypisch), kan er genetische divergentie optreden, met soortvorming als gevolg

  • Wanneer de geografische barrières worden opgeheven voordat de geisoleerde populaties genetisch van elkaar verschillen, kan soortvorming voorkomen worden



Allopatrische soortsvorming:

Adaptive Radiation on Islands

Eilandengroepen: ‘regelmatig’ nieuwe soortvorming.

Door barrières leven soorten geïsoleerd. Kolonisaties (of invasies) van nieuwe soorten treden hierdoor relatief snel op. Dit kan leiden tot soortvorming.

Vermoedelijk de basis voor het ontstaan van Darwin’s Galapagos vinken.


Sympatrische soortvorming

  • Grieks: sym = samen, patria = vaderland

  • Vindt plaats zonder geografische barrières; hangt geheel af van genetische factoren

  • Reproductieve barrières ontstaan binnen een soort of populatie (bijv. door ‘assortive mating’)

  • Een weinig (?) voorkomende manier van soortvorming, wordt door sommigen nog steeds controversieel gevonden


allopatrie

sympatrie

bonte vliegenvanger

withalsvliegenvanger


bonte vliegenvanger

withalsvliegenvanger


sympatrie

bonte

allopatrie

bonte

sympatrie

withals


Parapatrische soortvorming

Parapatrische soortvorming begint vaak met de evolutie van een ‘hybrid zone’

Hybrid zone:

“Where species barriers break down to produce viable and fertile hybrids, zones of hybridisation may occur whose genotypes and phenotypes differ from both parental species”

“If an unique and discrete habitat exists to which the hybrids are better adapted than the parents, the new population may become isolated from its parental populations”



Hybride zone tussen de zwarte kraai ( hybride zonescorvus corone) en de bonte kraai (corvus cornix) in Europa


Rana lessonae hybride zones

Rana ridibunda

Rana esculenta (hybride)


I. hexagona hybride zones

I. fulva

I. brevicaulis

hybridisatie

I. nelsonii

Hybridisatie in de Iris:

Iris nelsonii is ontstaan uit een hybridisatie van Iris hexagona, Iris fulva en Iris brevicaulis


Hybridisatie in de zonnebloem: hybride zones

Helianthus anomalus is ontstaan uit een hybridisatie van Helianthus annuus en Helianthus petiolaris

H. petiolaris

H. annuus

H. anomalus


Als de soortbarrières worden doorbroken en hybrid hybride zoneszones ontstaan dan versnelt dat het evolutionaire proces.

Hybrid zones vormen de kern van Gould’s idee van “Punctuated Equilibria” als verklaringsmodel voor plotse snelle radiaties in de evolutionaire geschiedenis. Dit speelt vooral een rol als er ook sterke ecologische veranderingen optreden zoals het geval bij de meteoriet inslag in de golf van Mexico



Hoorcollege 3 + 4 hybride zones

Hoe meten we biodiversiteit?


Wat is biodiversiteit
Wat is Biodiversiteit? hybride zones

= genetische diversiteit

= soortsdiversiteit

= diversiteit in habitat-/

ecosysteemtypen

  • biologische

    verscheidenheid


Hoe meten we biodiversiteit? hybride zones

is de soort wel de aangewezen eenheid om in te meten

als we niet weten wat een soort is

hoeveel soorten er zijn

of iedere soort even zwaar moet meetellen.

Zou het niet beter zijn om genen te tellen

of habitatdiversiteit?



Tellen we anthropogene diversiteit ook mee? hybride zonesMeer dan 2.000.000 varieteiten van gewassen worden wereldwijd bewaard als zaad in zaadbanken, soms ook als weefsel diepgevroren.


Genetische diversiteit hybride zones

Brassica oleracea (Kool)


Tellen de soorten in tuinen mee? hybride zones25% van alle plantensoorten (80.000) worden gekweekt in botanische tuinen. Kew garden alleen heeft al 38.000 soorten waarvan 10% bedreigde soorten.


Wat doen we met het aantal onbekende soorten
Wat doen we met het aantal onbekende soorten? hybride zones

virussen

bekend

bacteriën

onbekend

nematoden

crustacea

'protozoa'

'algae'

vertebraten

mollusken

schimmels

spinachtige

planten

8

insecten

0

1

2

3

4

miljoen soorten



Species-area curve ruimte en tijd


Diversiteit vs dominantie

500 ruimte en tijd

actual forest data

200

hurricane simulation

non-hurricane simulation

100

50

20

number of stems/ species / hectare

10

5

2

1

30

18

24

36

1

12

6

species ranking

diversiteit vs dominantie


diversiteit vs dominantie ruimte en tijd

100

Satellite species

(N=72)

10

Intermediate species

(N=35)

Core species

Number of species

1

(N=19)

0.1

0.01

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Sites occupied (%)

Ozinga et al. (in prep.)


Preston ruimte en tijd curve

verschaft een statistische oplossing voor het schaalprobleem




Hoe bepaal / kwantificeer je soortenrijkdom ? voorkomen

(en biodiversiteit) ?



Soortenrijkdom en soortsdiversiteit

Gebied 1 het frequentie probleem

Gebied 2

A

B

C

D

A

B

C

D

soort

Soortenrijkdom en soortsdiversiteit

gelijke soortenrijkdom

talrijkheid (%)

  • gelijkmatige verdeling

  • hoge soortsdiversiteit

  • ongelijkmatige verdeling

  • lage soortsdiversiteit


Soortenrijkdom en soortsdiversiteit1
Soortenrijkdom en soortsdiversiteit het frequentie probleem

80

soortsdiversiteit (H) = -  (Pi) (ln Pi)

60

Gebied 1

Gebied 2

talrijkheid Pi (%)

40

20

A

B

C

D

A

B

C

D

soort

Shannon index

H1 = - [0.25*ln(0.25)+ 0.25*ln(0.25)+ 0.25*ln(0.25)+ 0.25*ln(0.25)]= 0.060

H2 = - [0.80*ln(0.80)+ 0.05*ln(0.05)+ 0.05*ln(0.05)+ 0.10*ln(0.10)]= 0.053






Abundantie vs importantie
Abundantie vs importantie belang van soorten

dominante

meeste organismen

functionele groepering

nuttig

Abundantie (gewicht/oppervlakte

sleutel-

soorten

zeldzaam &

onbelangrijk

Functionele importantie

(effect op productiviteit van systeem)


Sleutelsoorten
Sleutelsoorten belang van soorten


Risicosoorten

lokale populatie grootte belang van soorten

geografische verspreiding

groot klein

brede habitat specificiteit

ergens groot

58 spp

6 spp

altijd klein

2 spp

0 spp

nauwe habitat specificiteit

ergens groot

71 spp

14 spp

altijd klein

6 spp

3 spp

Risicosoorten

Rabinowitz 1981, Rabinowitz et al. 1986


Vormen van zeldzaamheid
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten

 bescherming verdienen vooral soorten die dubbel bedreigd worden


Vormen van zeldzaamheid1
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten


Vormen van zeldzaamheid2
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten


Vormen van zeldzaamheid3
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten


Vormen van zeldzaamheid4
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten


Vormen van zeldzaamheid5
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten


Vormen van zeldzaamheid6
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten

Muggenorchis

Brede orchis

Gevlekte orchis


Vormen van zeldzaamheid7
Vormen van zeldzaamheid belang van soorten


Het meten van diversiteit is afhankelijk van de overlevingskansen van soorten. Deze hangt weer af van de genetische weerbaarheid van een soort


Drift kan allel- en genotype frequenties veranderen overlevingskansen van soorten. Deze hangt weer af van de genetische weerbaarheid van een soort


Bottleneck effect overlevingskansen van soorten. Deze hangt weer af van de genetische weerbaarheid van een soort


De kans op inteelt is groter in kleine populaties overlevingskansen van soorten. Deze hangt weer af van de genetische weerbaarheid van een soort

Frequentie heterozygoten in overblijvende populaties met verschillende populatiegrootte na meerdere generaties na random kruisingen


Homozygoten worden doorgaans geassocieerd met slechtere overlevingskansen van individuen (inteelt depressie) en op de langere termijn kunnen door de lagere genetische variatie individuen zich bijv. moeilijker aanpassen aan veranderingen in de omgeving.

Inteelt verhoogt de kans op slechte eieren in mezen


How to reveal differences between individuals; overlevingskansen van individuen (inteelt depressie) en op de langere termijn kunnen

among each other, within groups, between groups.


3 organisatie niveaus: overlevingskansen van individuen (inteelt depressie) en op de langere termijn kunnen

  • individu

  • populatie

  • metapopulatie

HI= waargenomen heterozygositeit, gemiddeld over alle populaties van de metapopulatie

HS= de verwachte heterozygositeit per populatie (2pq), gemiddeld over alle populaties

HT= de verwachte heterozygositeit over de hele metapopulatie


F – statistieken: overlevingskansen van individuen (inteelt depressie) en op de langere termijn kunnen

Inteelt coefficient

FIS = (HS - HI)/ HS

FST = (HT - HS)/ HT

Fixatie - index

FIT = (HT - HI)/ HT

(1 - FIS) (1 - FST) = (1 - FIT)


De genetische diversiteit vermindert door isolatie met name in kleine populaties. Dit leidt tot een hoge graad van specialisatie


Endemisme vs diversiteit
Endemisme vs diversiteit in kleine populaties. Dit leidt tot een hoge graad van specialisatie

rs=0.538

P<0.0001

% endemics

No. species


Endemisme in kleine populaties. Dit leidt tot een hoge graad van specialisatie


Risicofactoren endemisme

Eiland(en) in kleine populaties. Dit leidt tot een hoge graad van specialisatie

inheems

% endemen

% bedreigde endemen

Ascension

25

44

82

Azoren

600

9

42

Galapagos

543

42

59

Hawaii

970

91

40

Juan Fernandez

147

80

79

Madeira

760

17

66

New Caledonia

3250

76

6

New Zealand

2000

81

8

Norfolk

174

28

94

Rodrigues

145

28

90

Risicofactoren  endemisme

Reid & Miller 1989


ad