GEOGRAFIA ŻYCIA - BIOGROGRAFIA
Biogeografia - nauka o rozmieszczeniu geograficznym organizmów na Ziemi oraz o prawach rządzących tym rozmieszczeniem - dzieli się na dwa działy: fitogeografię (geografię roślin), która zajmuje się organizmami roślinnymi w geograficznej przestrzeni i zoografię (geografię zwierząt) - zajmującą się rozmieszczeniem zwierząt na Ziemi.
Fitogeografia to nauka, której celem jest najwierniejsze opisanie szaty roślinnej kuli ziemskiej i wyjaśnienie przyczyn, które wpłynęły na takie a nie inne rozmieszczanie roślin i ich zbiorowisk. Geografia roślin jako nauka interdyscyplinarna, opisowa i wyjaśniająca, stoi na pograniczu biologii i geografii. Można podzielić ją na dwa działy: ogólny i regionalny. Dział ogólny daje obraz prawidłowości rządzących rozmieszczeniem roślin i ich zbiorowisk na Ziemi. Regionalny zajmuje się przedstawieniem konkretnych stosunków fitogeograficznych, od najmniejszych regionów aż do całej kuli ziemskiej.
Zoogeografia jako samodzielna gałąź powstała stosunkowo niedawno, jej rozwój przypada na koniec XIX w. Ogólna geografia zwierząt wyjaśnia zasady oraz przyczyny dawniejszego i obecnego rozmieszczenia zwierząt na Ziemi i zmiany jakim ten proces podlega. Zoogeografia szczegółowa analizuje faunę w różnych miejscach Ziemi. W pierwszym przypadku punktem wyjścia jest teren, a w drugim - świat zwierząt.
Biogeografia współczesna zajmuje się nie tylko przedstawieniem obszaru szaty roślinnej i fauny na kuli ziemskiej oraz wyjaśnieniem czynników wpływających na rozprzestrzenianie się organizmów i prawidłowości rządzących rozmieszczeniem. Podejmuje też problematykę udziału roślin i zwierząt w funkcjonowaniu biosfery oraz zmian, jakich w geografii życia dokonuje człowiek, a także przewiduje zmiany w rozmieszczeniu organizmów powodowane wzrostem zaludnienia naszej Planety.
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ROZMIESZCZENIE ORGANIZMÓW NA KULI ZIEMSKIEJ
Badania paleontologiczne dowodzą, że szata roślinna i świat zwierzęcy kuli ziemskiej nie dotrwał do naszych czasów w stanie, w
jakim uformowały się u zarania swego istnienia. Zmienił się nie tylko skład gatunkowy, ale również rozmieszczenie geograficzne świata żywego. Rośliny i zwierzęta, zasiedlające kulę ziemską w minionych epokach geologicznych, w ogromnej większości były inne niż występujące w czasach dzisiejszych. Na rozmieszczenie organizmów wpływa wiele czynników, które dzielimy na 4 grupy; biogenetyczne, ekologiczne, antropogeniczne i historyczne. Większość z nich wpływa na rośliny i zwierzęta również obecnie, decydując o dzisiejszym geograficznym rozmieszczeniu organizmów.
Czynniki biogenetyczne
Są one efektem procesów ewolucyjnych, w trakcie których następowało i zachodzi nadal tworzenie się nowych gatunków i niższych jednostek systematycznych, których właściwości i wymagania ekologiczne są nierzadko inne niż form wyjściowych.
Kształcenie się w odrębie gatunku taksony niższej rangi, wykazujące specyficzne wymagania siedliskowe to ekotypy.
Bywa tak, że powstające nowe jednostki systematyczne wyróżniają się nie tylko nowymi cechami budowy, lecz także nowymi właściwościami życiowymi, które umożliwiają zajmowanie obszarów niedostępnych dla form wyjściowych. Pociąga to za sobą zmiany w występowaniu i rozsiedleniu organizmów należących do różnych taksonów.
Wszystkie właściwości taksonu, które kształtują jego wymagania w stosunku do czynników ekologicznych i pozwalają mu na zajmowanie określonego siedliska, nazywamy konstytucją ekologiczną lub ustrojem ekologicznym danego taksonu.
Właściwości te, takie jak budowa morfologiczna i anatomiczna, będące przystosowaniami do określonych warunków otoczenia, sposób odżywiania się i inne czynności fizjologiczne oraz biochemiczne, cykle życiowe pasujące do rytmu zmian w środowisku czy biologia rozmnażania - działają zawsze kompleksowo i decydują, czy dana grupa organizmów może występować w określonym środowisku czy nie. Wymagania w stosunku do siedliska dotyczą głównych czynników ekologicznych, które - działając łącznie - powodują, że organizmy reprezentujące różne teksony mogą charakteryzować się podobną konstytucją ekologiczną oraz wykazywać wiele wspólnych cech i przystosowań. Bytowanie różnych gatunków roślin w tym samym siedlisku powoduje podobne wymagania, właściwości ekologiczne. Takie grupy określa się mianem form życiowych, form morfologiczno - ekologicznych.
Forma życiowa to grupa różnych gatunków lub ich stadiów rozwojowych, w widoczny sposób przystosowanych do jednakowych warunków życia, a więc wykazujących wspólne cech lub wspólną cechę, która umożliwia im życie w danym środowisku lub nadaje wysoką tolerancję w stosunku do jednego z czynników tego środowiska.
Konstytucja ekologiczna znajduje swój wyraz w budowie morfologicznej. Wyróżniając formy życiowe roślin, wzięto pod uwagę postać, w jakiej rośliny przeżywają najbardziej niekorzystny okres (zima, susza). Jednym z kryteriów jest umiejscowienie pączków. Stosując to kryterium, wyróżniono formy życiowe roślin: jawnopączkowe - o pączkach umieszczonych wysoko nad ziemią, chroniących skorkowaciałymi łuskami przesyconymi żywicą (np. drzewa), niskopączkowe - o pączkach umieszczonych niewysoko, zimujących pod pokrywą śniegu (np. wrzos), naziemnopączkowe - z pączkami na powierzchni gleb (np. trawy, mniszek lekarski, babka), skrytopączkowe - o pączkach schowanych pod ziemią lub pod wodą i rośliny przeżywające okres suszy lub zimę w postaci nasion, do których należą rośliny jednoroczne.
Uwzględniając tolerancję na czynniki środowiskowe, można wyróżnić organizmy eurytopowe - o szerokich granicach tolerancji i stenotopowe, które tolerują tylko niewielkie zmiany wartości tych czynników. W zależności od tolerancji w stosunku do jednego z czynników środowiska można wyróżnić różne grupy ekologiczne roślin i zwierząt, np. zależnie od dostępności i ilości składników w glebie wyróżniamy rośliny o małych wymaganiach pokarmowych - oligotrofy (skąpożywne), żyjące na glebach ubogich (np. rośliny wydm piaszczystych) i rośliny o dużych wymaganiach pokarmowych - eutrofy, żyjące na glebach bogatych w pokarm mineralny (rośliny lasu mieszanego i hal górskich).
Stosując podobne kryteria, można wśród zwierząt wyróżnić różne formy życiowe, często określane mianem grup, np. grupy zwierząt wodnych, ziemno-wodnych, naziemnych (zwierzęta lasów, gór, otwartych przestrzeni) czy przystosowanych do życia w podłożu. Przyjmując jako kryterium rodzaj pokarmu wyróżnia się: monofagi (koala, jedwabnik), oligofagi (bielinek kapustnik), polifagi (świnie), zaś ze względu na sposób jego zdobywania oraz pobierania wyróżnia się: zwierzęta odfiltrowujące pokarm - filtratory (małże, wieloryby fiszbinowe), glebożercy (dżdżownica), padlinożercy (sęp, hiena) i drapieżniki (sowa, kot). Jak z tego wynika, cechy zewnętrzne organizmu - jako główne kryterium wyróżnienia form życiowych - podobnie jak wiele cech anatomiczno-fizjologicznych składających się na konstytucję ekologiczną organizmu są odzwierciedleniem siedliska i kształtują się w toku ewolucji.
Środowisko, a właściwie jego czynniki działające na rośliny, kształtują typy roślinności w nim bytującej.
Zgrupowanie roślin, w którym panuje określona forma życiowa, nazywamy formacją roślinną.
Adaptacje zwierząt do różnych siedlisk oraz charakter zależności między roślinami i zwierzętami sprawiają, że w każdej formacji roślin następuje wykształcenie się charakterystycznej fauny.
Formacja roślinna wraz z zamieszkującymi ją zwierzętami to BIOM.
2.Czynniki ekologiczne
Duża jest różnorodność elementów nieożywionych (abiotycznych) i żywych (biotycznych) środowiska, które wpływają na rozmieszczenie organizmów, stąd olbrzymia liczba środowisk. Zróżnicowanie to zaznacza się przede wszystkim w występowaniu dwóch zasadniczo różniących się środowisk: wodnego i powietrzno - lądowego. W każdym z nich jest wiele siedlisk, ale ich liczba i różnorodność na lądzie jest większa niż w wodzie.
Odzwierciedleniem wielkiej zmienności siedliskowej jest odpowiadająca jej ogromna różnorodność szaty roślinnej i fauny.
Zgrupowanie różnych gatunków roślin, występujących na określonym obszarze i w określonych warunkach ekologicznych, nazywamy zbiorowiskiem roślinnym, czyli fitocenozą, a zwierzęcych - zoocenozą.
Stąd też wyróżniamy zbiorowiska np. roślin płytkowodnych, bagiennych, stepowych czy leśnych.
W każdym zbiorowisku roślinnym występują charakterystyczne dla niego zespoły zwierząt, które znajdują tu dogodne warunki do życia.
Czynnikiem, który najsilniej porządkuje szatę roślinną i świat zwierzęcy Ziemi, jest klimat, a w szczególności takie jego elementy, jak światło, temperatura, wilgotność, ruchy powietrza.
Światło decyduje o podstawowym procesie warunkującym życie - o fotosyntezie. Intensywność światła, jak i czas naświetlania, ma duże znaczenie dla roślin, a także dla zwierząt, u których wpływa na aktywność życiową, cykle płciowe lub jest bodźcem wyzwalającym instynkt wędrówki wielu zwierząt, np. ptaków.
Pod względem wymagań świetlnych wyróżnia się grupę organizmów światłolubnych - fotofili (np. mak, trawy, większość zwierząt lądowych), organizmów cieniolubnych - skiofili (szczawik zajęczy, borówka, a wśród zwierząt te, które żyją w jaskiniach i głębiach morskich) oraz grupę organizmów o umiarkowanych wymaganiach świetlnych - mezofili.
Ten czynnik ekologiczny doprowadziłw trakcie ewolucji do fizjologicznego przystosowania roślin i zwierząt do odpowiedniej długości dnia i nocy. W miarę przesuwania się od równika ku biegunowi stwierdzamy wydłużenie się dnia w trakcie sezonu wegetacyjnego, stąd w strefie równikowej występują rośliny dnia krótkiego , a im bardziej na północ, tym więcej roślin dnia długiego. Długość dnia i nocy wpływa też na zwierzęta. Powstają w ten sposób grupy zwierząt nocnych (np. nietoperze, sowy, lelki) i dziennych (większość ptaków i ssaków).
Wymagania termiczne różnych gatunków są różne. Każdy z nich ma określone optimum cieplne.
Uzależnienie roślin od temperatury uzewnętrznia się w strefowym układzie roślinności. Temperatura wyznacza zasięg organizmów, np. izoterma lipca +10C na półkuli północnej wyznacza północną granicę lasu. Stąd ciepłolubne gatunki żyją w klimatach okołorównikowych.
Woda jest czynnikiem o istotnym znaczeniu dla życia. Większość zwierząt występuje na terenach o dostatecznej ilości wody. Zwierzęta żyjące na obszarach o wyraźnych deficytach wodnych wykazują wiele przystosowań do oszczędnej gospodarki wodą, np. na pustyniach dzień spędzają w głębokich norach, zatrzymują wodę w pęcherzu moczowym - jak australijska żaba, czy gromadzą tłuszcz.
Wśród zwierząt można wyróżnić takie, które są wilgociolubne lub sucholubne, jednak większość najlepiej czuje się w warunkach średniej wilgotności. W zależności od wilgotności środowiska wyróżnia się wśród roślin grupy ekologiczne: hydrofity - rośliny wodne, higrofity - rośliny stanowisk zasobnych w wodę, helofity - rośliny błot i mokradeł, mezofity - rośliny żyjące na stanowiskach średniowilgotnych, kserofity - o specyficznych przystosowaniach do życia w środowiskach suchych: sklerofity - szczególnie odporne na suszę i bez szkody znoszące duże odwodnienie oraz sukulenty (rośliny gruboszowate) - magazynujące wodę w liściach (jak agawa, alloes czy rozchodnik) lub w łodygach (jak opuncja czy kaktusy amerykańskie)
Klimat na Ziemi charakteryzuje się strefowością i nie jest jednakowy na obu półkulach. Istotną przyczyną różnic między obiema półkulami jest nierównomierne rozmieszczenie lądów i mórz. Na południu przeważają oceany. Powoduje to, że klimat jest tu bardziej wyrównany i wilgotny, lecz chłodniejszy niż na półkuli północnej. Wielki wpływ na klimat wywiera także odległość od mórz. O ile obszary nadmorskie cechują się małymi skokami temperatur, to w głębi lądu obserwujemy duże wahania temperatur i zmniejszenie ilości opadów. Wywiera to piętno na roślinności i faunie.
Zakłócenia w strefowości klimatu są również spowodowane występowaniem łańcuchów górskich, szczególnie gdy znajdują się w pobliżu mórz i przebiegają równolegle do linii brzegowej. Wiatry wiejące od morza, spiętrzając masy wilgotnego powietrza, powodują jego oziębienie i obfite opady atmosferyczne. Masy powietrza, przechodzące na drugą stronę gór, są już pozbawione wilgoci, wskutek czego klimat jest tam suchy. Ma to wpływ na roślinność i zwierzęta zasiedlające oba obszaey.
Gleba jest jednym z najważniejszych czynników umożliwiających życie określonym roślinom w podłożu specyficznym tak pod względem struktury, jak i składu chemicznego. To ona dostarcza soli mineralnych. Wymagania różnych gatunków roślin i ich zbiorowisk pod względem gleb są rozmaite. Biorąc pod uwagę zawartość substancji mineralnych w glegie, wyróżnia się kilka grup roślin i ich zbiorowisk, np. słonorośla, azotolubne lub wapnolubne, czyli kalcyfity.
Skład i struktura gleb w duży stopniu decydują o różnorodności i bogactwie fauny i flory glebowej. Skład chemiczny podłoża wpływa na występowanie różnych grup zwierzęcych silnie związanych z glebą, np. ślimaki żyją na podłożach bogatych w wapń.
Wiele grup organizmów wykazuje specjalne upodobania i przystosowania do podłoża o określonych właściwościach mechanicznych. W związku z tym wśród roślin wyróżnia się takie grupy ekologiczne, jak: rośliny podłoża skalistego, piasków, gleb pulchnych, zwartych itp.
U zwierząt obserwujemy przystosowania do poruszania się na różnych typach podłoża, np. na błotach (renifer, łoś), luźnych piaskach (wielbłąd), na zwartych podłożach otwartych przestrzeni (koniowate), na skałach (kozice).
Na rozmieszczenie organizmów w dużym stopniu wpływa temperatura i wilgotność, ale również wiatr, gęstość ośrodka czy skład chemiczny powietrza. Zwierząt nie spotykamy na terenach pokrytych wiecznym śniegiem i lodem ( z wyjątkiem niektórych), na sztychach wysokich gór, na bardzo jałowych obszarach pustynnych i na obszarach wulkanicznych, gdzie wydobywają się trujące gazy. Do środowisk tych zwierzęta nie potrafią się przystosować.
Oprócz abiotycznych czynników środowiska na organizmy oddziaływują czynniki biotyczne, związane z wpływami jednych organizmów na drugie, z których jedne utrudniają, a inne ułatwiają im bytowanie. Jednym z istotniejszych jest konkurencja - współzawodnictwo o różne czynniki środowiskowe - o pokarm, miejsce do życia, światło itp. Konkurencja decyduje o składzie gatunkowym zarówno roślin, jak i zwierząt. Gatunek silniejszy, sprawniejszy, lepiej przystosowany, tolerujący większy zakres zmian danych czynników ekologicznych, ma większe szansę przetrwania i wydania potomstwa. Taki gatunek wypiera inny - gorzej przystosowany.
Czynniki antropogeniczne
Jednym z czynników biotycznych, kształtującym rozmieszczenie organizmów na Ziemi, jest działalność człowieka. Rozmiary i charakter tej działalności oraz różnorodność wpływów i ich skutków sprawiły, że wyróżniono je jako odrębną grupę czynników.
Czynniki antropogeniczne w szczególny sposób wpłynęły na rozmieszczenie organizmów w najnowszym okresie historii życia na Ziemi. Zmiany powodowane działalnością człowieka, szczególnie od okresu w którym zaczął się on zajmować rolnictwem, były - i są nadal - przyczyną zmian w charakterze zbiorowisk roślinnych, flor i faun. Zmiany te określa się mianem synantropizacji. Bezpośrednio od człowieka zależy występowanie wielu roślin użytkowych; jego działalność spowodowała też powstanie zbiorowisk chwastów (rośliny segedalne) i roślin rudealnych.
Wpływ człowieka na szatę roślinną i faunę może mieć charakter pozytywny lub szkodliwy. Przykładem działań negatywnych jest nadmierne osuszanie terenów przez źle przeprowadzone melioracje i regulacje rzek. Zagospodarowanie co raz większych obszarów przyczynia się do zaniku naturalnej szaty roślinnej i powstawania zbiorowisk antropogenicznych. Te zmiany powodują z kolei kurczenie się naturalnych siedlisk zwierząt, a w konsekwencji zmniejszenie areału ich występowania i wymieranie. Kłusownictwo, nadmierne polowania, tępienie zwierząt drapieżnych lub uważanych za szkodniki, przyczyniły się w wielu przypadkach do spadku liczebności wielu gatunków, których występowanie ogranicza się zaledwie do kilku lub jednej ostoi. Ok. 200 gatunków zwierząt już wyginęło na skutek działalności ludzkiej, a dalszych 100 jest poważnie zagrożonych. Człowiek spowodował wycięcie 2/3 lasów ziemi. Wiele gleb zamieniło się w nieużytki na skutek wypalania lasów i nie właściwej gospodarki urodzajnymi glebami leśnymi. Zmniejszanie areału lasów powoduje zaburzenia stosunków wodnych na danym terenie i wzmaga erozyjną działalność wiatru i wody, efektem czego jest stepowienie terenu i zanikanie wielu naturalnych, najbardziej trwałych i najlepiej zharmonizowanych z warunkami środowiskowymi zbiorowisk. W ten sposób 30% pierwotnej powierzchni leśnej Ziemi zamieniono w pustynie. W wyniku wielu nie przemyślanych działań, związanych z rozwojem cywilizacji, doszło do daleko idących, nie korzystnych zmian w środowisku naturalnym. W tej sytuacji dużej rangi nabiera działalność ochronna ze strony człowieka, dzięki której udało się ocalić niektóre naturalne stanowiska faunistyczne. Temu celowi służy sieć istniejących już i projektowanych rezerwatów, parków narodowych, parków krajobrazowych, ostoi, itp.
Dużą rolę odgrywa też ochrona gatunków, biocenoz i krajobrazów, oraz rekultywacja gleb i terenów zniszczonych, choć w tym przypadku najczęściej nie udaje się przywrócić naturalnej szaty roślinnej i fauny. Dzięki pozytywnej działalności człowieka i współpracy międzynarodowej w tym zakresie możliwa stała się restytucja i reintrodukcja żubra. Przykładem czynnej ochrony w Polsce były udane reintrodukcje i introdukcje bobra oraz warzuchy polskiej - jednego z nielicznych endemitów naszej flory. Pozytywna działalność człowieka ma na celu racjonalne gospodarowanie żywymi zasobami biosfery oraz, tam gdzie jest to możliwe, zachowanie i przywracanie obrazu przyrody najbardziej zbliżonego do dawnego, naturalnego stanu.
Czynniki historyczne
Są związane z przemianami geologicznymi, zachodzącymi w minionych epokach historii Ziemi. Zjawiska związane z kształtowaniem się kontynentów wyjaśnia teoria ruchu płyt kontynentalnych. Wielkie przesunięcia platform kontynentalnych powodowały nie tylko zmiany w układzie lądów, mórz i oceanów. Towarzyszyły im zjawiska orogeniczne i zmiany klimatyczne. Te ostatnie w największym stopniu kształtowały rozmieszczenie organizmów.
Ukształtowana pod koniec trzeciorzędu flora i fauna złożona była z ciepłolubnych gatunków roślin (np. sekwoja, niektóre palmy, orzech, dąb, wiąz) i zwierząt (np. małpy, tapiry, nosorożce, lemury, żyrafowate, słonie). Flora arktyczno trzeciorzędowa zajmowała wielki obszar, który rozpościerał się wokółbiegunowo, od Skandynawii przez jez. Aralskie, Tybet aż do Japonii - w Eurazji oraz do 45 szerokości geograficznej N - w Ameryce N. Flora ta, stanowiąca zrąb dzisiejszej flory europejskiej, zaczęła zasiedlać nasze tereny już od oligocenu, kiedy to silne ruchy górotwórcze doprowadziły do wypiętrzenia się m.in. Karpat. Wraz z nastaniem czwartorzędu nastąpiło silne ochłodzenie klimatu i powstały lądolody. Rośliny i zwierzęta znalazły się w bardzo trudnych warunkach życiowych. Przesuwanie się mas lądolodu, ruchy lodowców górskich i zmiany klimatu zmusiły wszystkie organizmy do wędrówek. Migrował również związany z przyrodą i uzależniony od niej człowiek pierwotny. W okresie zlodowaceń charakterystyczny był niemal zupełny zanik życia. Zachowywało się tylko w ostojach. Były to obszary położone po za granicami lądolodu, w klimacie cieplejszym, a również i takie, które znajdowały się w zasięgu lądolodu, lecz nie były pokryte lodem, jak np. niewielkie wyżyny i szczyty górskie. W tym czasie wiele ciepłolubnych gatunków wyginęło, a część pod naporem lądolodu i surowego klimatu glacjalnego wycofała się na południe, gdzie znalazła odpowiednie warunki do przeżyci. Powrót niektórych gatunków następował w okresach cieplejszych, kiedy na krańcach południowych lodowiec topniał. Jednak większość z nich nie docierała już do kiedyś zajmowanych terenów. Przemieszczanie się mas lodowca powodowało wkraczanie gatunków zimnolubnych na południe Europ. Niektóre z nich - jako tzw. relikty - zachowały się wysoko w górach, a mniej licznie także na niżu.
Przed ok. 10000 lat, na skutek wyraźnego podwyższenia się temperatury lądolód ograniczył swój zasięg do Skandynawii. Wraz z jego wycofaniem się rozpoczął się obecny okres rozwoju roślinności, flory i fauny, zwany holocrnskim.
Dla rozmieszczenia organizmów na Ziemii duże znaczenie miała długotrwała izolacja jakiegoś obszaru i jego odcięcie od wpływów obszarów sąsiednich. Izolacja Australii, przez miliony lat oddzielonej od innych kontynentów, umożliwiła z jednej strony przetrwanie wielu starych jednostek systematycznych, z drugiej - w drodze ewolucji.
Duże różnice w szacie roślinnej i składzie gatunkowym zwierząt stwierdzone między obu Amerykami są też wynikiem długotrwałej izolacji tych kontynentów, trwającej aż do miocenu.
Istniejące kiedyś, a nie istniejące obecnie połączenia między kontynentami, dają o sobie znać w postaci podobieństw flory i fauny występujących na tych samych szerokościach geograficznych, np. w Europie i w Ameryce N. Niektóre Europejskie gatunki występują również na kontynencie północnoamerykańskim lub mają tu swe blisko spokrewnione odpowiedniki, np. amerykański bizon jest odpowiednikiem europejskiego - żubra.
Długotrwałe połączenia między lądami umożliwiły wymianę roślin i zwierząt. Od końca trzeciorzędu istnieje połączenie między Ameryką N i S - w konsekwencji swoista fauna Ameryki S została prawie doszczętnie wyniszczona przez sprawniejsze i doskonalsze zwierzęta napływające z północy.
Przemiany geologiczne, paleoklimatyczne i ewolucyjne powodowały zmiany flory i roślinności, a te były przyczyną ewolucji świata zwierzęcego. Zmieniła się flora i towarzyszący jej świat zwierząt, wymierały jedne taksony, a pojawiały się inne, których rozmieszczenie zmieniało się w zależności od warunków środowiskowych ukształtowanych na danym terenie. Z części starych teksonów - w wyniku przemian ewolucyjnych - kształtowały się nowe, młodsze jednostki systematyczne, które zmieniały swój skład, zasięg oraz rozmieszczenie geograficzne zależności od przemian klimatycznych. Efektem tych przekształceń jest współczesna roślinność, flora i fauna, w tym także Polski. Roślinność ukształtowała się zgodnie z układem stref klimatycznych (podobnie jak fauna) i zgodnie z warunkami siedliska.
BIOGEOGRAFIA ŚWIATA
Obecna szata roślinna i świat zwierzęcy Ziemi, ukształtowany pod wpływem różnych czynników, oprócz zróżnicowania ekologicznego wykazują bardzo duże zróżnicowanie florystyczne i faunistyczne. Pokrywę roślinną i rozmieszczenie geograficzne jej elementów rozpatruje się w dwóch aspektach - florystycznym i ekologicznym, co związane jest ze stosowaniem odmiennych jednostek fitogeograficznych i różnych metod badawczych.
Florą nazywamy ogół gatunków roślinnych danego obszaru.
Florystyczne ujęcie szaty roślinnej polega na zestawieniu i analizowaniu gatunków i wyższych jednostek systematycznych występujących na danym terenie w określonym czasie geologicznym (np. trzeciorzędowa flora Ameryki) lub występujących w danym siedlisku, np. flora górska. Może to być zestawienie gatunków pewnej grupy systematycznej, która występuje na danym obszarze, np. flora porostów czy mchów Pojezierza Kaszubskiego.
Obiektem badań ekologicznych w ujęciu fitogeografii jest roślinność, której podstawową jednostką jest zbiorowisko roślinne i związane z nim elementy biosfery - klimat, gleba, świat zwierzęcy.
Roślinność to ogół zbiorowisk roślinnych występujących na określonym obszarze.
Fauna to ogół gatunków zwierzęcych występujących na danym obszarze.
PAŃSTWA ROŚLINNE ZIEMI
Wyróżnienie 6 państw zostało przeprowadzone na podstawie cech charakteryzujących te jednostki fitogeograficzne.
Państwo jest najwyższą jednostką florystyczną podziału biogeograficznego szaty roślinnej. Wyróżnia się ono swoistą historią rozwoju flory i różni od innych państw składem taksonów wyższej rangi. W obrębie państwa wyróżnia się jednostki niższego rzędu: obszary, prowincje, działy, krainy. Każda jednostka fitogeograficzna cechuje się sobie właściwą florą i często obecnością endemitów.
Nie wszystkie kryteria wyróżniania państw uwidaczniają się z równą wyrazistością, dlatego poszczególne jednostki nie zawsze są wyraźnie odgraniczone. Na obszarach granicznych flory sąsiednich państw są zwykle przemieszane ale stosując wyżej podane kryteria daje się je odróżnić. Współcześnie wyróżnia się 6 państw roślinnych lądowych i jedno państwo morskie.
PAŃSTWO Holarktyczne (Holarctis)
Wokółbiegunowe państwo północne (Holarktyka) zajmuje największy obszar kuli ziemskiej - całą północną strefę umiarkowaną i zimną. W jego granicach znajduje się Europa, Północna część Afryki, Azja z wyjątkiem jej części południowej oraz prawie cała Ameryka N. Sięga ono od bieguna N poza zwrotnik raka. Wielki obszar zajmowany przez państwo wykazuje dużą jednolitość flory. Jest to spowodowane czynnikami historycznymi.
Reprezentantami państwa są rodziny: wierzbowate, brzozowate, klonowate, różowate, krzyżowe, skalnicowate, jaskrowate, baldaszkowate. Licznie są tu reprezentowane trawy oraz gatunki z rodziny złożonych i motylkowatych. Z nagonasiennych obficie występują: sosna, jodła, świerk, modrzew i jałowiec. W skład flory państwa Holarktycznego wchodzi ponad 30 rodzin endemicznych, np. miłorzębowe. Na terytorium państwa wiele rodzin ma centrum swego występowania, np. paprotkowate, sosnowate, cyprsowate, wierzbowate, różowate, liliowate.
Niejednolitość warunków klimatycznych Holarktyki powoduje, że wyróżniamy w niej 3 pod państwa z licznymi jednostkami niższego rzędu, z których poznamy tylko niektóre.
Podpaństwo borealne
Zajmuje największą część terytorium państwa Holarktycznego. Jest ono bogatsze florystycznie od pozostałych dwóch podpaństw. Obejmuje ono Eurpę, bez skrajnego południa, północną i wsch. Azję i niemal całą Amerykę N. W obrębie podpaństwa wyróżnia się 4 obszary z licznymi prowincjami. Największy obszar eurosyberyjko-kanadyjski, obejmuje Europę z wyjątkiem jej południowych krain, północną część Azji i Ameryki N. Nie stwierdza się tu endemicznych rodzin, a liczba endemicznych rodzajów jest niewielka. Tu ma swoje centrum występowania wiele rodzajów, np. sosna, jodła modrzew, dąb, brzoza, wierzba, lipa, i inne Na terytorium tego obszaru występują formacje roślinne; tundra, borealne lasy iglaste, które w syberyjskiej części obszaru nazywamy Tajgą, lasy liściaste, stepy,i roślinność wysokogórska.
Spośród 15prowincji tego obszaru najuboższa jest prowincja arktyczna, która obejmuje północną część podpaństwa od Grenlandi, Islandi, Spitsbergenu - na północy aż do granicy lasu - na południu. Ubogą florę ,reprezentują głównie rośliny zarodnikowe ( mszaki, paprotniki, porosty), a z roślin naczyniowych: trawy, turzyce, wierzby krzewinkowe, jaskry. Panującą formacje roślinną prowincji jest tundra.
Prowincja Srodkowoeuropejska obejmująca Europę Śr ma stosunkowo mało endemitów - ok. 10-15% gatunków, przy czym endemizm gatunkowy w górach dochodzi do 20%. Z drzew iglastych charakterystyczne są; sosns, swierk, jodła i modrzew, a z liściastych; buk, dąb czerwony, grab, lipa drobno i szeroko listna. Rośliny te mają tu swoje centrum rozprzestrzeniania. Dominującą formacją roślinną tej prowincji są lasy lisciaste zrzucajace liście na zimę.
b) Podpaństwo Praśródziemnomorskie
Rozciąga się od wysp atlantydzkich (Zielonego Przyl., Kanaryjskich, Madery, Azorów) przez rejon morza Śródziemnego, północną Afrykę i Azję zach., aż po pustynię Gobi. Wyróżnia się tu 4 obszary, a wśród nich obszar śródziemnomorski, który obejmuje wybrzeża i wyspy morza Śródziemnego. W skład pierwotnych, wyniszczonych już dzisiaj lasów, wchodziły: dąb korkowy i ostrolistny, którym towarzyszyły śródziemnomorskie pinie i oliwki. W miejsce zniszczonego lasu rozwinęła się formacja antropogeniczna - krzewiasta roślinność twardo listna, zwana makią. Do typowych gatunków tego obszaru zaliczane są: wawrzyn szlachetny, mirt i oliwki
Flora tego obszaru jest bogata i obfituje w endemity (50%). Jest ona uważana za pozostałość starej flory trzeciorzędowej, która podczas epoki lodowej znalazła tu ostoję i w części dotrwała do dziś. Jest to ojczyzna wielu roślin wykorzystywanych przez człowieka. Stąd pochodzą: burak, marchew, cebula, kapusta, soczewica, kasztan jadalny, niektóre odmiany pszenicy, figa, oliwka, por, pietruszka, len. Powszechnie znane, pochodzące z tego obszaru rośliny ozdobne to: hiacynt, cyklamen, kosaciec, lilia biała, narcyz, żonkil, oleander pospolity, piwonia lekarska, lawenda szerokolistna.
PAŃSTWO PALEOTROPIKALNE (PALAEOTROPIS)
Jest to drugie co do wielkości państwo roślinne, obejmujące międzyzwrotnikowe obszary Azji i Afryki, z wyłączeniem skrajnie północnej i południowej Afryki. W państwie tym wyróżnia się 5 podpaństw i 12 obszarów.
Flora jest bardzo bogata i silnie zróżnicowana; pod tym względem jest to najbogatsze państwo roślinne świata. Palaeotropis charakteryzuje występowanie ok. 40 endemicznych rodzin. Do najbardziej charakterystycznych należy rodzina dwuskrzydlcowatych, obejmująca wiecznie zielone drzewa. Do innych paleotropikalnych rodzin należą zbanecznikowate rośliny owadożerne z centrum rozprzestrzenienia w Malezji i raflezjowate - pasożyty o ogromnych kwiatach. Inne rodziny tego państwa to: bananowate, wiele palm, ananasowate, morwowate, z rodzajem fikus, reprezentowanym przez ponad 1000 gatunków.
Z roślin nagonasiennych charakterystyczne są: sagowce oraz welwiczja, rosnąca na pustyni Namib, o krótkim, szerokim pniu, z którego wyrastają dwa wielkie, taśmowate liście.
Na suchych obszarach Afryki rosną: baobab, akacje, drzewo kiełbasiane.
W państwie paleotropikalnym występują następujące formacje roślinne: wilgotne lasy równikowe, suche lasy równikowe i podrównikowe, sawanny oraz pustynie i półpustynie.
Palaeotropis jest ojczyzną licznych roślin użytkowych. Z Afryki pochodzi kawa, sorgo, arbuz, z Azji - ryż, bawełna, ogórek, banan, trzcina cukrowa, palma kokosowa, herbata, cynamonowiec, pieprz, goździkowiec korzenny, muszkatałowiec, bakłażany, rącznik, mandarynka.
3.PAŃSTWO NEOTROPIKALNE (NEOTROPIS)
Zajmuje tereny Ameryki Środkowej i Południowej, oprócz części najdalej wysuniętej na południe. Ze względu na dość dużą jednorodność florystyczną państwa wydzielono w nim tylko 5 obszarów.
Florystycznie jest to państwo bogate. 40% flory to endemity - stąd swoistość tego państwa. Charakterystyczne są rodzaje: begonia, wanilia, jukka, aloes, agawa i inne. Znanymi, endemicznymi, neotropikalnymi rodzinami są: nasturcjowate, ananasowate, kaktusowate. Szczególną cechą państwa jest mała liczba gatunków roślin nagonasiennych. Są one reprezentowane głównie przez sagowce i niektóre rośliny iglaste, np. araukarie - wysokie, zimozielone drzewa, których gałęzie tworzą charakterystyczną koronę kształtem przypominającą kwiatostany rośli z rodziny baldaszkowatych.
Lasy równikowe charakteryzują się różnorodnością gatunków drzew, licznymi lianami i epifitami, paprociami i charakterystycznymi dla tego państwa ananasowatymi.
Neotropikalnego pochodzenia jest wiele roślin uprawnych, z których ważne miejsce zajmuje ziemniak, kukurydza i drzewo kauczukowe. Stąd pochodzą: orzech ziemny, słonecznik, kakaowiec, ananas, papryka, pomidor, dynia, drzewo chinowe. Rośliny te rozprzestrzeniły się w uprawie daleko poza granice swej pierwotnej ojczyzny.
Wiele roślin ozdobnych pochodzi z tego terenu, np. filodendron, dalia, astromeria, aksamitek, begonia trwałą, szałwia ogrodowa, nasturcja, petunia, agawa i rózne gatunki kaktusowatych.
4. PAŃSTWO AUSTRALIJSKIE (AUSTRALIS)
Obejmuje Tasmanie i Australię. Długotrwała izolacja geograficzna obszaru tego państwa wywarła ogromne piętno na jego florze która przeszła swoistą ewolucję. Dlatego zachował się tu wiele reliktów, a całe państwo jest zdominowane przez wiele gatunków a nawet rodzajów rośli endemicznych. We florze australijskiej jest 13 endemicznych rodzin, ok.570 endemicznych rodzajów. Endemity stanowią 90% flory, której szczególną cechą jest obecność rodzaju eukaliptus i akacji.
Flora Australii jest uboga w rośliny użytkowe, choć wywodzą się stąd niektóre rośliny ozdobne ( nieśmiertelnik).
Wielkich zmian we florze tego państwa dokonał człowiek. Wyrąb i wypalanie lasów, wypas i wprowadzanie kultur rolnych spowodowały wyginięcie niektórych gatunków roślin.
PAŃSTWO PRZYLĄDKOWE (CAPENSIS)
Jest to najmniejsze państwo florystyczne kuli ziemskiej. Obejmuje ono mały obszar położony na południowym krańcu Afryki.
Państwo Praylądkowe mimo małego terytorium, charakteryzuje się, nadzwyczaj bogatą florą, liczącą ponad 7000 gatunków, z czego aż 80% to gatunki endemiczne. We florze - 7 endemicznych rodzin.
Z 280 rodzajów, które maja tu centrum swojego rozprzestrzeniania 210 to endemity
6.PAŃSTWO HOLANTARKTYCZNE (HOLANTARCTIS) - PAŃSTWO ANTARKTYCZNE (ANTARCTIS)
w skład tego państwa wchodzi obszar Antarktydy i przyległe do niego wyspy - Nowa Zelandia i południowy skraj Ameryki Południowej. Flora państwa odznacza się wysokim stopniem endemizmu. Flora jest uboga. Obszary zimne charakteryzuje niemal zupełny brak roślin kwiatowych ( występują trawy i rośliny tworzące poduszkowate skupienia, dużo mchów i porostów, widłaki prezentowane nieliczne)
W części Amerykańskiej występują lasy liściaste i iglaste.
7. PAŃSTWO MORSKIE (OCEANICZNE)
Obejmuje ok. 71% powierzchni kuli ziemskiej.
Flora państwa jest bardzo bogata i zróżnicowana, w jej skład wchodzą głównie rośliny zarodnikowe - w większość glony.
W morzach nie występują mszaki i paprotniki oraz roślinny nagonasienne. Z roślin okrytonasiennych w morzach występują jedynie nie liczne rośliny jednoliścienne np. trawy wodne. Rośliny okrytonasienne zasiedlają tylko przybrzeżne strefy mórz i oceanów.
Dlatego podział państwa morskiego opiera się przede wszystkim na florze glonów, ale wiadomości o ich rozmieszczeniu są skąpe i fragmentaryczne.
W państwie morskim wyróżnia się obszary: przybrzeżne i pelagiczne
10