ČBL 4: Species-pool hypotéza Jedna ze základních otázek ekologie: Proč žije v různých společenstvech/v různých oblastech různý počet druhů?

ČBL 4: Species-pool hypotéza Omezení první: Kaktusy v Arktidě? V různých abiotických podmínkách dokáže růst různý počet druhů z těch, které dnes máme na Zemi k dispozici. Čili fundamentální nika každého druhu má své hranice (trade-off), což omezuje druhovou diverzitu v jednotlivých územích Ale i tak: Řadu druhů lze pěstovat za stejných podmínek, a přitom je spolu v přírodě nenajdeme. Čili ve většině společenstev roste mnohem méně druhů, než by potenciálně mohlo. Proč?

ČBL 4: Species-pool hypotéza Omezení druhé: Křídlatka versus chudobka Jednotlivé druhy ve společenstvu interagují, takže jejich realizované niky jsou vlivem kompetice užší* než niky fundamentální. V praxi to znamená, že v důsledku kompetičního vyloučení se společenstvo ochuzuje. * V případě pozitivních interakcí (mutualismus, symbióza) je ovšem realizovaná nika širší než nika fundamentální a společenstvo se naopak obohacuje.

ČBL 4: Species-pool hypotéza Mechanizmy soužití druhů v porostu jsou rostlinnými ekology intenzivně studovány: Teorie kompetičního vyloučení (competitive exclusion theory): ve společenstvu nemohou žít dva druhy se stejnou nikou, přežívá silnější kompetitor (Gause 1934, kvasinky). Koncept assembly rules („pravidla spolčování“): existují obecná pravidla, jež způsobují, že určitý druh/typ rostliny se ve společenstvu nemůže vyskytovat proto, že se v něm už vyskytuje nějaký jiný druh/typ rostliny (příklad: funkční typy).

ČBL 4: Species-pool hypotéza Koncept funkčních typů (guild): soužití druhů ve společenstvu je limitováno jejich příslušností k funkčním typům (např. pro trávníky jsou běžně používány f.t. graminoid, legume, non-legume forb). Společenstvo je potom skládankou (puzzle) těchto funkčních typů, s omezeným počtem možných kombinací. Koncept stresu: kompetice je oslabována stresem; slabší kompetitoři mohou přežít, pokud odolávají stresu lépe než silnější kompetitoři (trade-off, životní strategie). Koncept časové a prostorové heterogenity prostředí: slabší kompetitoři mohou v rámci porostu přežít na jiném místě (Linum catharticum) nebo v jiném čase (efemery, efemeroidy).

ČBL 4: Species-pool hypotéza Uvedené teoretické rámce vysvětlují rozdíly v druhovém složení/bohatství skrze lokální, maloplošné procesy, tedy bottom-up. Tyto procesy fungují v ekologickém čase a můžeme je studovat např. prostřednictvím experimentů.

ČBL 4: Species-pool hypotéza druh A druh B druh C druh D kompetičně vyloučený druh E třídruhový porost Advoudruhový porost B krajina A se čtyřmi druhy BOTTOM-UP krajina B se šesti druhy (z toho dva společné s krajinou A) biogeografická oblast s osmi druhy mezidruhové interakce

ČBL 4: Species-pool hypotéza Species-pool hypotéza staví celý problém lokální diverzity na hlavu: rozdíly v druhovém složení/bohatství vysvětluje top-down, pomocí procesů fungujících na velké časové a prostorové škále (dálková migrace, evoluce).

ČBL 4: Species-pool hypotéza biogeografická oblast, pool 100 druhů Arrhentherionu a 60 druhů Calthionu krajina A se species– poolem celkem 50 druhů Arrhenatherionu a 35 druhů Calthionu porost Arrhena- therionu o 35 druzích porost Arrhena- therionu o 30 druzích porost Calthionu o 25 druzích porost Calthionu o 20 druzích migrace dispersal krajina B se species– poolem celkem 30 druhů Arrhenatherionu a 20 druhů Calthionu migrace porost Arrhena- therionu o 25 druzích porost Arrhena- therionu o 20 druzích porost Calthionu o 15 druzích porost Calthionu o 10 druzích dispersal speciacedálková migrace TOP-DOWN regionální species-pool lokální species-pool aktuální species-pool

ČBL 4: Species-pool hypotéza Jak to tedy je? Rozhodují o druhovém složení a druhovém bohatství jednotlivých porostů lokální procesy jako kompetice, nebo historické procesy jako evoluce?