Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự xuất hiện và phân bố của bọ cánh cứng (Carabidae) trên các đảo ở biển Baltic: một tổng quan
Tóm tắt
Sự phân bố và xuất hiện của bọ cánh cứng đã được nghiên cứu rộng rãi ở một số quần đảo trong biển Baltic, một vùng biển trẻ và khá nông khoảng 377.000 km2 ở Bắc Âu. Công trình này đã tiết lộ một số kết quả bất ngờ liên quan đến thành công trong việc thuộc địa hóa và duy trì các quần thể. Việc phân tán từ đất liền và giữa các đảo dường như khá dễ dàng vì khoảng cách giữa các đảo nhỏ (một vài chục hoặc hàng trăm mét) và độ mặn của biển Baltic thấp, điều này cho phép sự sống sót trong quá trình trôi nổi. Điều này được phản ánh ở tỷ lệ cao bất ngờ của các loài cánh ngắn trên các đảo nhỏ. Việc thiếu cánh tốn nhiều năng lượng, cơ bắp bay và nhiên liệu bay có thể mang lại lợi thế cho các loài cánh ngắn – về mặt phân bổ nguồn lực cho sự sống sót và khả năng sinh sản – so với các loài cánh dài trong việc thuộc địa hóa một hòn đảo. Khi một hòn đảo đã được đạt đến, việc thuộc địa hóa thành công chủ yếu phụ thuộc vào sự hiện diện của môi trường sống phù hợp. Các loài bọ cánh cứng được thu thập nhiều nhất trên các đảo này đều là những loài tổng quát về môi trường sống, nhưng một mức độ liên kết với môi trường sống vẫn tồn tại. Tuy nhiên, thành phần của các tổ hợp bọ cánh cứng khác nhau rõ rệt giữa các đảo, có thể là kết quả của những ảnh hưởng tình cờ. Có bằng chứng cho thấy các loài trên các đảo nhỏ xảy ra trong một loài dạng thực vật đa dạng hơn so với các loài trên các đảo lớn. Cả đa dạng môi trường sống và diện tích cũng bị ảnh hưởng trong các mối quan hệ tích cực giữa số lượng loài và diện tích được tìm thấy, nhưng hiệu ứng đảo nhỏ đã được xác định là quan trọng trong hầu hết các quần đảo được nghiên cứu. Pterostichus melanarius, một loài eurytopic có hình thái cánh khác nhau thường xuyên được thu thập trên đất liền, lại bất ngờ không có mặt trên các đảo nhỏ. Các lý do có thể cho điều này bao gồm; (1) sự ăn thịt và cạnh tranh thức ăn giữa các loài gần gũi nhưng lớn hơn một chút P. niger, loài chiếm ưu thế trên các đảo nhỏ, (2) sự không thể hiện có của P. melanarius để sinh sản trên các đảo nhỏ, (3) sức phân tán của nó bị giảm so với P. niger và (4) khả năng thiếu một số nguồn tài nguyên thiết yếu trên các đảo nhỏ. Kết luận, giá trị bảo tồn của các cảnh quan văn hóa đang bị đe dọa cao trên các đảo biển Baltic, chẳng hạn như đồng cỏ rừng phong phú loài, được thảo luận cũng như các ảnh hưởng tiêu cực có thể có của biến đổi khí hậu đối với bọ cánh cứng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Ås S (1984) To fly or not to fly? Colonization of Baltic islands by winged and wingless carabid beetles. J Biogeogr 11:413–426
Ås S, Bengtsson J, Ebenhard T (1997) Archipelagoes and theories of insularity. Ecol Bull 46:88–116
Aukema B (1991) Fecundity in relation to wing-morph of three closely related species of the melanocephalus group of the genus Calathus (Coleoptera: Carabidae). Oecologia 87:118–126
Chown SL, Gremmen NJM, Gaston KJ (1998) Ecological biogeography of Southern Ocean islands: species-area relationships, human impacts, and conservation. Am Nat 152:562–575
Currie CR, Spence JR, Niemelä J (1996) Competition, canabalism and intraguild predation among ground beetles (Coleoptera: Carabidae): a laboratory study. Coleopt Bull 50:135–148
Darlington Jr PJ (1943) Carabidae of mountains and islands: data on the evolution of isolated faunas, and on antrophy of wings. Ecol Monogr 13:37–61
Den Boer PJ (1970) On the significance of dispersal power for populations of carabid-beetles (Coleoptera, Carabidae). Oecologia 4:1–28
Den Boer PJ (1990) The survival value of dispersal in terrestrial arthropods. Biol Conserv 54:175–192
Den Boer PJ, Van Huizen THP, Den Boer-Daanje W, Aukema B, Den Bieman CFM (1980) Wing polymorphism and dimorphism in ground beetles as stages in an evolutionary process (Coleoptera, Carabidae). Entomol Gen 6:107–134
Dennis RLH, Shreeve TG, van Dyck H (2003) Towards a functional resource-based concept for habitat: a butterfly biology viewpoint. Oikos 102:417–426
Denno RF (1994) The evolution of dispersal polymorphism in insects: the influence of habitat, host plants and mates. Res Popul Ecol 36:127–135
Desender K (1989) Heritability of wing development and body size in a carabid beetle, Pogonus chalceus (Marsham), and its evolutionary significance. Oecologia 78:513–520
Desender K (2000) Flight muscle development and dispersal in the life cycle of carabid beetles: patterns and processes. Entomologie 70:13–31
Desender K, Backeljau T, Delahaye K, De Meester L (1998) Age and size of European saltmarshes and the population genetic consequences for ground beetles. Oecologia 114:503–513
Dieckmann U, O’Hara B, Weisser W (1999) The evolutionary ecology of dispersal. Trends Ecol Evol 14:88–90
Dufrêne M, Legendre P (1997) Species assemblages and indicator species: the need for a flexible asymmetrical approach. Ecol Monogr 67:345–366
Ekman M, Mäkinen J (1996) Recent postglacial rebound, gravity changes and mantle flow in Fennoscandia. Geogr J Int 126:229–234
Emerson BC, Oromí P, Hewitt GM (2000) Interpreting colonization of the Calathus (Coleoptera: Carabidae) on the Canary Islands and Madeira through the application of the parametric bootstrap. Evolution 54:2081–2090
Eronen M, Glückert G, Hatakka L, Van de Plassche O, Van der Plicht J, Rantala P (2001) Rates of Holocene isostatic uplift and relative sea-level lowering of the Baltic in SW Finland based on studies of isolation contacts. Boreas 30:17–30
Gillespie RG, Roderick GK (2002) Arthropods on islands: colonization, speciation, and conservation. Annu Rev Entomol 47:595–632
Gutiérrez D, Menéndez R (1997) Patterns in the distribution, abundance and body size of carabid beetles (Coleoptera: Carabidae) in relation to dispersal ability. J Biogeogr 24:903–914
Haila Y (1990) Towards an ecological definition of an island: a northwest European perspective. J Biogeogr 17:561–568
Hanski I (1998) Metapopulation dynamics. Nature 396:41–49
Hanski I, Gyllenberg M (1997) Uniting the general patterns in the distribution of species. Science 275:397–400
Hæggström C-A (1988) Protection of wooded meadows in Åland—problems, methods and perspectives. Oulanka Rep 8:88–95
Hæggström C-A, Hæggström E (2003) Can natural habitats be utilised in a sustainable way? In: Tonkov S (ed) Aspects of palynology and palaeoecology. Pensoft Publishers, Sofia, pp 81–111
Johansson MM, Kahmo KK, Boman H, Launiainen J (2004) Scenarios for sea level on the Finnish coast. Boreal Env Res 9:153–166
Jylhä K, Tuomenvirta H, Ruosteenoja K (2004) Climate change projections for Finland during the 21st century. Boreal Env Res 9:127–152
Järvinen O, Ranta E (1987) Patterns and processes in species assemblages on Northern Baltic islands. Ann Zool Fenn 24:249–266
Jüriado I, Suija A, Liira J (2006) Biogeograpical determinants of lichen species diversity on islets in the West-Estonian archipelago. J Veg Sci 17:125–134
Kadmon R, Allouche O (2007) Integrating the effects of area, isolation, and habitat heterogeneity on species diversity: a unification of island biogeography and niche theory. Am Nat 170:443–454
Kont A, Jaagus J, Aunap R (2003) Climate change scenarios and the effect of sea-level rise for Estonia. Glob Planet Change 36:1–15
Kotze DJ, Niemelä J (2002) Year-to-year variation in carabid beetle (Coleoptera, Carabidae) assemblages on the Åland Islands, south west Finland. J Biogeogr 29:375–386
Kotze DJ, Niemelä J, Nieminen M (2000) Colonisation success of carabid beetles on Baltic Islands. J Biogeogr 27:807–819
Kotze DJ, O’Hara RB (2003) Species decline—but why? Explanations of carabid beetle (Coleoptera, Carabidae) declines in Europe. Oecologia 135:138–148
Kull K, Zobel M (1991) High species richness in an Estonian wooded meadow. J Veg Sci 2:711–714
Langellotto GA, Denno RF (2001) Benefits of dispersal in patchy environments: mate location by males of a wing-dimorphic insect. Ecology 82:1870–1878
Langellotto GA, Denno RF, Ott JR (2000) A trade-off between flight capability and reproduction in males of a wing-.dimorphic insect. Ecology 81:865–875
Lehikoinen A, Kilpi M, Öst M (2006) Winter climate affects subsequent breeding success of common eiders. Glob Chang Biol 12:1355–1365
Lindroth CH (1949) Die Fennoskandischen Carabidae. Eine Tiergeographische Studie III. Allgemeiner Teil Meddel Göteb Musei Zool Adv 122:1–911
Lindroth CH (1985) The Carabidae (Coleoptera) of Fennoscandia and Denmark. Fauna Entomologica Scandinavica 15, part 1. Scandinavian Science Press Ltd., Leiden
Lindroth CH (1986) The Carabidae (Coleoptera) of Fennoscandia and Denmark. Fauna Entomologica Scandinavica 15, part 2. Scandinavian Science Press Ltd., Leiden
Lomolino MV, Weiser MD (2001) Towards a more general species-area relationship: diversity on all islands, great and small. J Biogeogr 28:431–445
Lövei GL, Sunderland KD (1996) Ecology and behavior of ground beetles (Coleoptera: Carabidae). Annu Rev Entomol 41:231–256
MacArthur RH, Wilson EO (1967) The theory of island biogeography. Princeton University Press, Princeton, 203 pp
Matalin AV (2003) Variations in flight ability with sex and age in ground beetles (Coleoptera, Carabidae) of south-western Moldova. Pedobiologia 47:311–319
Matthäus W, Schinke H (1999) The influence of river runoff on deep water conditions of the Baltic Sea. Hydrobiologia 393:1–10
Meier HEM (2007) Modeling the pathways and ages of inflowing salt- and freshwater in the Baltic Sea. Estuar Coast Shelf Sci 74:610–627
Miettinen A (2004) Holocene sea-level changes and glacio-isostasy in the Gulf of Finland, Baltic Sea. Quat Int 120:91–104
Mitlacher K, Poschlod P, Rosén E, Bakker JP (2002) Restoration of wooded meadows—a comparative analysis along a chronosequence on Öland (Sweden). Appl Veg Sci 5:63–73
Nelemans MNE (1987a) On the life-history of the carabid beetle Nebria brevicollis (F.). Neth J Zool 37:26–42
Nelemans MNE (1987b) Possibilities for flight in the carabid beetle Nebria brevicollis (F.). The importance of food during larval growth. Oecologia 72:502–509
Niemelä J (1988a) Carabid beetles in shore-habitats on the Åland Islands, SW Finland: the effect of habitat availability and species characteristics. Acta Oecol Oecol Gen 9:379–395
Niemelä J (1988b) Distribution of carabid beetles in Fennoscandian archipelagoes: an island-mainland comparison. PhD Thesis, University of Helsinki, Finland
Niemelä J (1988c) Habitat occupancy of carabid beetles on small islands and the adjacent Åland mainland, SW Finland. Ann Zool Fenn 25:121–131
Niemelä J (1990) Effect of changes in the habitat on carabid assemblages in a wooded meadow on the Åland Islands. Not Entomol 69:169–174
Niemelä J, Haila Y, Ranta E (1986) Spatial heterogeneity of carabid beetle dispersion in uniform forests on the Åland Islands, SW Finland. Ann Zool Fenn 23:289–296
Niemelä J, Haila Y, Halme E (1988) Carabid beetles on isolated Baltic Islands and on the adjacent Åland mainland: variation in colonization success. Ann Zool Fenn 25:133–143
Niemelä J, Haila Y, Ranta E, Tiaine J, Vepsäläinen K, Ås S (1987) Distribution of carabid beetles in four Boreal archipelagoes. Ann Zool Fenn 24:89–100
Niemelä J, Halme E (1992) Habitat associations of carabid beetles in fields and forests on the Åland Islands, SW Finland. Ecography 15:3–11
Niemelä J, Spence JR (1991) Distribution and abundance of an exotic ground-beetle (Carabidae): a test of community impact. Oikos 62:351–359
Niemelä J, Ranta E, Haila Y (1985) Carabid beetles in lush forest patches on the Åland Islands, south-west Finland: an island-mainland comparison. J Biogeogr 12:109–120
Nilsson SG, Bengtsson J, Ås S (1988) Habitat diversity or area per se? Species richness of woody plants, carabid beetles and land snails on islands. J Anim Ecol 57:685–704
Palmén E (1944) Die Anemohydrochore Ausbreitung der Insekten als Zoogeographischer Faktor. Ann Zool Soc Zool Bot Fenn Van 10:1–262
Påsse T, Andersson L (2005) Shore-level displacement in Fennoscandia calculated from empirical data. GFF 127:253–268
Raatikainen M (1987) Niitä on 179 584. Jääkauden vuoksi valtaosa saaristamme on hyvin pieniä. Suomn Kuval 24:B58–B61 [In Finnish]
Rainio J, Niemelä J (2003) Ground beetles (Coleoptera: Carabidae) as bioindicators. Biodivers Conserv 12:487–506
Ranta E, Ås S (1982) Non-random colonization of habitat islands by carabid beetles. Ann Zool Fenn 19:175–181
Ribera I, Dolédec S, Downie IS, Foster GN (2001) Effect of land disturbance and stress on species traits of ground beetle assemblages. Ecology 82:1112–1129
Roff DA (1986) The evolution of wing dimorphism in insects. Evolution 40:1009–1020
Roff DA, Fairbairn DJ (1991) Wing dimorphisms and the evolution of migratory polymorphisms among the Insecta. Am Zool 31:243–251
Rosenzweig ML (1995) Species diversity in space and time. Cambridge University Press, UK, pp 436
Rosén E, Bakker JP (2005) Effects of agri-environment schemes on scrub clearance, livestock grazing and plant diversity in a low-intensity farming system on Öland, Sweden. Basic Appl Ecol 6:195–204
Sadler JP (1999) Biodiversity on oceanic islands: a palaeoecological assessment. J Biogeogr 26:75–87
Samuelsson M (1996) Interannual salinity variations in the Baltic Sea during the period 1954–1990. Continental Shelf Res 16:1463–1477
Schmölcke U, Endtmann E, Klooss S, Meyer M, Michaelis D, Rickert B-H, Rößer D (2006) Changes of sea level, landscape and culture: a review of the south-western Baltic area between 8800 and 4000 BC. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 240:423–438
Silfverberg H (1968) On the distribution of Coleoptera in the Tvärminne archipelago. Not Entomol 48:1–21
Spence JR (1989) The habitat templet and life history strategies of pond skaters (Heteroptera: Gerridae): reproductive potential, phenology, and wing dimorphism. Can J Zool 67:2432–2447
Spence JR, Spence DH (1988) Of ground beetles and men: introduced species and the synanthropic fauna of western Canada. Mem Entomol Soc Can 144:151–168
Talvi T (1995) Carabid beetle assemblages (Coleoptera) in a wooded meadow and in the adjacent habitats on the Saaremaa Island, Estonia. Ent Fenn 6:169–175
Tikkanen M, Oksanen J (2002) Late Weichselian and Holocene shore displacement history of the Baltic Sea in Finland. Fennia 180:9–20
Triantis KA, Vardinoyannis K, Tsolaki EP, Botsaris I, Lika K, Mylonas M (2006) Re-approaching the small island effect. J Biogeogr 33:914–923
Ulrich W, Zalewski M (2006) Abundance and co-occurrence patterns of core and satellite species of ground beetles on small lake islands. Oikos 114:338–348
Ulrich W, Zalewski M (2007) Are ground beetles neutral? Basic Appl Ecol 8:411–420
Zalewski M (2004) Do small islands host younger populations? A case study on metapopulations of three carabid species. J Biogeogr 31:1139–1148
Zalewski M, Sienkiewicz P Metapopulation vs. Habitat effects in island communities of carabid beetles. Ecol Res (accepted)
Zalewski M, Ulrich W (2006) Dispersal as a key element of community structure: the case of ground beetles on lake islands. Divers Distrib 12:767–775
Zera AJ (2004) The endocrine regulation of wing polymorphism in insects: state of the art, recent surprises and future directions. Integr Comp Biol 43:607–616
Zera AJ, Denno RF (1997) Physiology and ecology of dispersal polymorphism in insects. Annu Rev Entomol 42:207–230
Zobel M, Suurkask M, Rosén E, Pärtel M (1996) The dynamics of species richness in an experimentally restored calcareous grassland. J Veg Sci 7:203–210
