„Vzorec biologické rozmanitosti“ pomůže chránit přírodu

Jednou z hlavních zákonitostí biologické rozmanitosti je vztah mezi velikostí studované plochy a počtem druhů, které na ní žijí. Matematický popis této závislosti je důležitý při odhadech vymírání druhů. Když například víme, jak velká plocha pralesa se vykácí, měli bychom umět přibližně určit, kolik druhů vyhyne.

Je logické, že na větším území žije víc druhů – v celé Evropě jich určitě najdeme víc než ve středních Čechách. Podrobnosti vztahu mezi plochou a počtem druhů jsou ovšem složité. Navíc pro každou oblast na Zemi a každou skupinu organismů vypadá tento vztah jinak.

Biologové se dlouho snažili najít v tomto zdánlivém zmatku nějaké obecně platné matematické pravidlo. Zatím marně; až teď uspěla trojice odborníků z České republiky a USA. Docent David Storch z Centra pro teoretická studia (společné pracoviště Univerzity Karlovy a Akademie věd ČR) a z katedry ekologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, jeho bývalý student Petr Keil a Walter Jetz z americké Yale University analyzovali rozšíření všech druhů obojživelníků, ptáků a savců na všech kontinentech.

Jak vědci zjistili, závislost mezi počtem druhů a plochou je pro všechny tyto skupiny vyjádřena křivkou podobného tvaru. Navíc si všimli, že přesný průběh křivky závisí na velikosti areálů rozšíření – tedy na rozloze území, které jednotlivé druhy obývají. Badatelé proto zohlednili průměrnou velikost areálů příslušné skupiny živočichů na daném kontinentu. Díky tomu získali univerzálně platný matematický vztah mezi plochou a počtem druhů.

Další část analýzy se zaměřila na druhy, které jsou takzvaně endemické – vyskytují se jen v konkrétní oblasti (třeba v Alpách nebo v Amazonii) a nikde jinde. Tyto druhy jsou při odhadech vymírání klíčové: když zničíme všechny druhy na jistém území (například vykácíme prales), právě ty endemické definitivně vymřou. Česko-americký tým ukázal, že souvislost mezi plochou a endemickými druhy je překvapivě jednoduchá. Počet těchto druhů roste zhruba přímo úměrně s velikostí plochy.

Co tento výzkum znamená pro biologii a pro ochranu přírody? Docent Storch vysvětluje: „Díky nově objevenému vztahu by mělo být možné z dostupných dat lépe odhadovat počet druhů na určitém území. Důležitý je také poznatek, že s rostoucí plochou zničeného prostředí stoupá víceméně přímou úměrou počet druhů, jež můžeme potenciálně vyhubit. Nejkritičtěji ohrožené jsou druhy s malými areály. Jejich přísná ochrana je nezbytná, nechceme-li zažít opravdu masové vymírání.“