Hogyan népesülnek be a távoli lakatlan szigetek?

A Galápagos-szigetek érdekességei, 1. rész

Földtörténeti léptékben nagyon gyakori jelenség, hogy az óceánból szárazföld emelkedjen ki. Ez leggyakrabban vízalatti vulkántevékenység eredménye. A kitörések legnagyobb része el sem éri a vízfelszínt, ám a 20. század eleje óta így is csaknem 20 új sziget képződött, a legfiatalabb 2013 és 2015 között (Nishinoshima, Japán).

1. ábra: A forrópontos vulkanizmus szigetsort hoz létre, a szigetek idővel erodálódnak, veszítenek magasságukból.

A fiatal vulkanikus szigetek legnagyobb részét a tenger eróziós tevékenysége elpusztítja még azelőtt, hogy a növényzet és állatvilág megjelenne rajtuk. A 20. század eleje óta létrejött szigetek közül csak egynek jósolnak hosszú (legalább 2100-ig tartó) fennmaradást, ez pedig az Izland partjaitól 32 km-re fekvő Surtsey-sziget. Az utóbbi sziget egy 1,3 km2-es „laboratórium”, melyre 1963-as születése óta csupán az élővilág kolonizációját tanulmányozó néhány kutató tehette be a lábát, hogy valós időben kövessék végig az élőlények megtelepedését.

A szigetkolonizáció kutatásának másik, gyorsabb módja a különböző korú szigetek élővilágának tanulmányozása. A vulkanikus szigetképződés egyik speciális típusa a vulkanikus forrópontok[1] felett képződő szigetsorok. Ebben az esetben a magma az évmilliókig mozdulatlan forrópont felett mozgó kőzetlemezt újra és újra megolvasztja (kitörések), ezzel szigetsort hozva létre. A szigetek kora, s ezzel együtt az erodáltság mértéke a forróponttól távolodva nő (1.ábra). Ilyen szigetegyüttes a 18 nagyobb szigetből álló Galápagos-szigetek, melyeket a mozdulatlan forrópont felbugyogó magmája 5-10 millió éve épít a 4 cm/év sebességgel száguldó Nazca lemezen.

Hogyan történt a kolonizáció és a primer szukcesszió3 a frissen keletkezett Galápagos-szigeteken, avagy hogyan került erdő a frissen megszilárdult vulkáni lávára a Csendes-óceán közepén?

2. ábra: A Galápagos-szigetek elhelyezkedése. Forrás: WorldAtlas.com.

Dél-Amerika partjairól a szigetekre tartó élőlényeknek csaknem 1000 km-t kell megtenniük (2. ábra), ez értelemszerűen légi, vagy vízi úton lehetséges. Ez a távolság elég nagy ahhoz, hogy leküzdhetetlen barrierként (gátként) szolgáljon a legtöbb repülni nem, vagy csak gyengén tudó állatnak, valamint a parthozkötött életmódot folytató halak, gerinctelenek számára is. Csak a termetes vízimadarak (pl. albatrosz, szulák) és cápák, halak (pl. tonhal) tudnak önerőből megtenni ilyen nagy távolságot. Az énekesmadarak, rovarok csak megfelelő széljárás, nagyobb vihar segítségével, illetve egy nagy adag szerencsével vetődhetnek a szigetekre. A megfelelő irányú erős tengeráramlások is nagy szerepet játszanak az odajutásban: a kisméretű galápagosi pingvin (Spheniscus mendiculus) őse például a Déli-sarktól a Dél-Amerikai partok felé tartó hideg Humboldt áramlat segítségével sodródott Galápagos partjaira. Rovarok, puhatestűek és hüllők – köztük a híres galápagosi óriásteknősök őseinek fiatal egyedei – növényi uszadékon juthattak el a kontinensről a szigetekre. Egy uszadékfa, vagy növényi törmelékből álló tutaj a számítások szerint minimum két hét alatt éri el a szigeteket a kontinensről, s ez jól magyarázza azt a tényt, hogy a szigeteken a sós vizet és tűző napot egyáltalán nem tűrő kétéltűek egy faja sem található meg, ellenben a tágtűrésű gyíkokkal. Elképzelhető, hogy az óriásteknősök kifejlett állapotban önállóan sodródva is leküzdhették a távolságot kedvező fiziológiájuknak köszönhetően, miszerint akár egy évig is elélnek édesvíz és táplálék nélkül.

3. ábra: Vízen lebegve, áramlatokkal sodródva terjedő mangróve propagulumok. Forrás: https://www.thinglink.com/

A növények sincsenek szerencsésebb helyzetben mint az állatok. Csak néhány faj magvai, propagulumjai[2] viselik el a sós víznek kitett minimum két hetes tengeri utazást, ilyenek pl. a mangróve fajok (3. ábra). A széllel történő odajutás is csak a könnyű spórákra (pl. páfrányok, mohák), és a nagyon hatékony repítőkészülékes propagulumokra (pl. fészkes virágzatúak) szorítkozik. Becslések szerint a Galápagosra érkező propagulumok 9%-a sodródik vízzel, 32%-a széllel,  a maradék csaknem 60%  a madarak gyomrában, vagy testéhez ragadva érkezik. Mivel az első sziget 5-10 millió éve keletkezett, elég volt csupán 8-10 ezer évente egy sikeres megtelepedés ahhoz, hogy a ma látható, körülbelül 600 őshonos növényfajból álló vegetáció kialakuljon. Számítások szerint 378-szor történt a növények esetében természetes megtelepedés, ám a ma látható őshonos fajok több mint 30%-a már a szigeteken alakult ki, azaz nem a kontinensről érkezett, ezek az ún. endemikus (bennszülött) fajok. Természetesen a fiatalabb és az idősebb szigetek közötti migráció az első megtelepedést követően már sokkal könnyebb, és gyakoribb a kisebb távolság miatt.

A földrajzi barrier létéből, illetve egy sziget korlátos forrás-elérhetőségéből fakadnak a szigetbiogeográfia főbb tételei:

  • Egy sziget fajszáma kisebb mint a nagyjából azonos nagyságú szárazföldé.
  • A kontinenstől (vagy más kolonizációs forrástól, pl. másik sziget) való távolságtól függ a szigeten élő fajok száma
  • A sziget korával nő az ott található fajok száma
  • Minél nagyobb a sziget, annál több fajt képes eltartani

A szigetekre nem elég eljutni, ahhoz, hogy a fajok tartósan megtelepedjenek, azaz szaporodóképes populációkat hozzanak létre, a számukra megfelelő környezetre kell lelniük. Az első, úgynevezett pionír fajok fiziológiai adottságuknak megfelelően képesek akár a frissen megszilárdult láván megtelepedni. Ilyenek az algák, mohák és zuzmók (4. ábra),

4. ábra: Az első megtelepedő élőlények a vulkáni kőzeten: mohák. Saját fotó.

melyek elindítják az elsődleges szukcessziót[3] azzal, hogy megteremtik az összetettebb ökoszisztémához szükséges alapot: élettevékenységükkel a tenger és esővíz eróziós tevékenységével karöltve a bazaltból talajt képeznek. A magasabb rendű növények megtelepedésére alkalmas termőtalaj létrehozásában a vízimadarak guanótermelésének is fontos szerepe van, melyek fészkelés céljából már a szukcessziós folyamat legelején, az üres sziklákon is jelen tudnak lenni, hiszen a tenger halaival táplálkoznak. Emellett magukkal hoznak számos mikroorganizmust, rovart, valamint a már említett növényi propagulumokat. Az első sikeresen megtelepedő magasabb rendű növények tágtűrésű, igénytelen, rovarok hiányában szélporozta gyom karakterű fajok. Megfelelő vegetáció jelenlétében elindulhat az állatok megtelepedése, rendszerint herbivor (növényevő) rovarokkal kezdődően, amelyek azután a rovarbeporzás biztosításával még több növényfaj tartós kolonizációját teszik lehetővé, tehát az idő előrehaladtával a fajok egymás megtelepedését segítve egyre komplexebb ökoszisztémát hoznak létre. Így alakult ki, és fejlődik napjainkban is tovább a ma látható fajgazdag, változatos ökoszisztéma a Galápagos szigeteken.

A következő cikkben arról olvashattok, milyen érdekes evolúciós történéseknek kedvez a Galápagos-szigetek szigetsor jellege, és szárazföldtől távoli helyzete, valamint miért keltette fel annyira Darwin érdeklődését a galápagosi állatvilág.

 

Definíciók:

[1] Vulkanikus forrópont: a földkéreg azon helye, amely alatt intenzív magmaáramlások vannak

[2] A propagulumok a növények terjesztő szervei. Lehetnek termések, ivartalan módon létrejött szervek (inda, gyöktörzs, tarack, sarjhagyma stb.).

[3] Primer/elsődleges szukcesszió: az ökoszisztéma fokozatos, egy irányba mutató fejlődése olyan felszíneken, amelyeket még nem borított növényzet

Felhasznált irodalom:

mm

Dérer Patri

Szenvedélyes túra és növénykedvelő, megszállott utazó vagyok. Az ELTE-n végeztem biológus és orosz szakokon. Keresem a lehetőségeket, hol tudok a természetvédelemért a legtöbbet tenni.

You may also like...