غواص يسبح مع معدات الكاميرا فوق الشعاب المرجانية لقياس التعقيد ثلاثي الأبعاد في جزيرة ليزارد على الحاجز المرجاني العظيم ، أستراليا. الصورة من حساب : داماريس توريس بوليزا
in , , ,

الزوايا والأركان والمخلوقات: باحثون يطورون طريقة جديدة لقياس مدى تعقيد الموائل

غواص يسبح مع معدات الكاميرا فوق الشعاب المرجانية لقياس التعقيد ثلاثي الأبعاد في جزيرة ليزارد على الحاجز المرجاني العظيم ، أستراليا. الصورة من حساب : داماريس توريس بوليزا

تحوي الأماكن التي تحتوي على الكثير من الزوايا والشقوق على كثير من الكائنات الحية – تلك الكومة القديمة من الطوب في الفناء الخلفي بها مخلوقات أكثر بكثير من الممر الخرساني. هذه القاعدة العامة هي نفسها في الموائل الطبيعية ، من الخنادق السحيقة إلى قمم الجبال ، من الشعاب المرجانية إلى التندرا. تتراوح هذه الموائل من الأسطح المسطحة البسيطة نسبيًا إلى الهياكل ثلاثية الأبعاد شديدة التعقيد.

داماريس توريس بوليزا ، طالبة دكتوراه في جامعة هاواي في معهد هاواي للبيولوجيا البحرية (HIMB) في مانوا وفريق من علماء البيئة والمهندسين من جامعة سانت أندروز وجامعة سيدني وجامعة ماكواري. ابتكروا طريقة بسيطة نسبيًا لتوحيد كيفية قياس تعقيد الموائل. يسمح هذا النهج الجديد بإلقاء نظرة ثاقبة على كيفية حدوث التغييرات الهيكلية للأراضي والمناظر البحرية في النظم البيئية.

تميل الموائل المعقدة إلى احتواء المزيد من التنوع البيولوجي ، سواء من حيث المزيد من الأفراد والمزيد من الأنواع. تعتبر العلاقة بين تعقيد الموائل والتنوع البيولوجي الذي تحتويه مهمة ، لأنها تسلط الضوء على آلية بسيطة نسبيًا يمكن من خلالها التلاعب بالتنوع البيولوجي. إذا انخفض تعقيد الموائل ، يتوقع المرء أن ينخفض ​​التنوع البيولوجي. في الواقع ، تعمل العمليات البشرية والطبيعية – مثل موجات الحرارة البحرية والعواصف والتنمية – على تغيير تعقيد الموائل بشكل أسرع من أي وقت في التاريخ ، كما يتغير التنوع البيولوجي بوتيرة متسارعة.

تميل الموائل الأكثر تعقيدًا إلى احتواء المزيد من الأنواع. تستخدم أسماك الشعاب المرجانية والنجوم الهشة الشعاب المرجانية كموئل ولحماية. الصورة من حساب : داماريس توريس بوليزا

قالت توريس بوليزا: “توصل العلماء إلى مجموعة من الطرق لقياس مدى تعقيد الموائل”. “لكنها تختلف بشكل كبير ، لا سيما عبر النظم البيئية المختلفة. فهي تميل فقط إلى التقاط جزء من صورة التعقيد ، مما يجعل من الصعب مقارنة هذه الدراسات.”

أوضح الدكتور جوشوا مادين ، باحث مشارك في HIMB في كلية UH Mānoa لعلوم وتكنولوجيا المحيطات والأرض: “لقد وجدنا أنك بحاجة إلى معرفة ثلاثة أشياء بالضبط عن الموطن: البساط ، البعد الكسري ونطاق الارتفاع”. “إذا كنت تفكر في كومة القرميد في الفناء الخلفي الخاص بك ، فإن البساط يخبرك بمساحة السطح المتاحة للمخلوقات لتعيش عليها ، ويخبر البعد الفركتالي عدد المخلوقات ذات الأحجام المختلفة التي يمكن أن تتناسب مع الطوب ، ويضع نطاق الارتفاع حدًا أعلى لـ حجم المخلوقات. لن تجد فيلاً في الطوب ، أليس كذلك؟

الجزء الاستثنائي من عمل الباحث ، المنشور اليوم في Nature Ecology and Evolution ، هو أنك تحتاج فقط إلى معرفة اثنين من القياسات الثلاثة لتتمكن من وصف بنية الموطن. هذا يعني أنه يمكن لعلماء البيئة اختيار جانبين من التعقيد أسهل في القياس وسيعرفون تلقائيًا الجانب الثالث. يعني هذا الاختراق النظري أيضًا أنه يمكن للعلماء إعادة حساب صورة أكثر ثراءً لتعقيد الموائل من الدراسات السابقة ومقارنة تعقيد الموائل بين النظم البيئية المختلفة ، ولكن أيضًا التركيز على مقياس واحد يمكن أن يسبب نتائج مضللة.

Nooks, crannies and critters
قبل وبعد أن يضرب إعصار استوائي الشعاب المرجانية في جزيرة ليزارد على الحاجز المرجاني العظيم بأستراليا. الصور من حساب : داماريس توريس بوليزا

 

استخدم الفريق مزيجًا من الروبوتات ومعدات الكاميرا تحت الماء لقياس البنية ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية. ثم أمضوا ساعات طويلة تحت الماء في إحصاء كل مرجان تم العثور عليه في الخرائط ثلاثية الأبعاد وتحديدها بأسماء الأنواع.

قالت الدكتورة ماريا دورنيلاس من جامعة سانت أندروز: “أحصينا 10000 نوع مرجاني من حوالي 130 نوعًا”. “لقد وجدنا أن استخدام المقاييس الثلاثة معًا يحسن بشكل كبير قدرتنا على التنبؤ بتوزيع التنوع البيولوجي ، وهذا يساعدنا على فهم كيفية تأثير بنية المكان على من يعيش هناك.”

على الرغم من أن العمل جديد ولا يتم تطبيقه حاليًا إلا على الشعاب المرجانية ، يأمل الباحثون أن تصبح نظريتهم الجديدة العمود الفقري للبحث في العلاقات بين تعقيد الموائل والتنوع البيولوجي في جميع أنواع الموائل والنظم البيئية ، تحت الماء وعلى الأرض. بالنظر إلى التغييرات غير العادية التي تحدث في العالم الطبيعي ، فإن تحديد كيفية ارتباط التنوع البيولوجي وحالة الحفظ ومعدلات الاسترداد بتعقيد الموائل أمر بالغ الأهمية.

لمزيد من المعلومات :

A geometric basis for surface habitat complexity and biodiversity, Nature Ecology and Evolution (2020).من هنا  .

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0