Ekologové se už dlouho snaží pochopit, jak množství dostupné energie ovlivňuje počet druhů. Výsledky studií ale často nebyly jednoznačné. Nový výzkum, který vyšel v časopise Science a na kterém se podíleli i Eliška Bohdalková a David Storch z Centra pro teoretická studia a Katedry ekologie PřF UK, přináší do této debaty nový pohled.
Foto: prof. RNDr. David Storch, Ph.D.
Místo klasického srovnávání podle zeměpisné polohy se výzkumníci zaměřili na tzv. klimatický prostor – tedy oblasti se stejným podnebím, i když jsou od sebe daleko. Díky tomu se jim podařilo najít jasnější a spolehlivější souvislosti mezi energií v prostředí a počtem druhů obratlovců.
Dřívější výzkumy většinou porovnávaly počet druhů s množstvím dostupné energie v různých zeměpisných místech. Takový přístup ale často míchal dohromady vlivy prostředí s jinými faktory, jako je například to, jak snadno se druhy šíří, jak spolu druhy soupeří, nebo jak se v daném místě vyvíjela příroda v minulosti. Pokud ale porovnáme oblasti s podobným klimatem, ať už jsou kdekoliv na světě, můžeme lépe oddělit čistě klimatické vlivy od těch zeměpisných. Tímto způsobem se výzkumníkům podařilo najít přehlednější vztahy mezi množstvím energie a počtem druhů.
Jedním z důležitých zjištění je, že u tzv. ektotermních živočichů – tedy těch, jejichž tělesná teplota závisí na okolí – se potvrzuje teorie o vlivu teploty na počet druhů. Ve srovnání podle zeměpisné polohy byly výsledky nejednoznačné, ale při pohledu na klimatický prostor se ukázalo, že teplota skutečně ovlivňuje počet druhů tak, jak předpovídá tzv. metabolická teorie ekologie.
Kromě teploty výzkum sledoval i vliv srážek a celkové produktivity ekosystémů. Také zohlednil velikost a izolovanost různých klimatických oblastí. Výsledky ukázaly, že vyšší teplota obvykle znamená víc druhů u všech skupin obratlovců, ale tento efekt je silnější u ektotermů (například plazů a obojživelníků). U nich teplota přímo ovlivňuje tělesné funkce, takže nezáleží tolik na produktivitě. U savců a ptáků (endotermů), kteří si udržují stálou tělesnou teplotu, působí teplota spíše nepřímo – zvyšuje produktivitu prostředí, a to jim pomáhá splnit jejich vysoké energetické nároky.
Zajímavým zjištěním bylo, že více srážek někdy znamená méně druhů – zejména u ektotermů. Možná je to proto, že hodně vody zvýhodňuje některé dominantní druhy, které pak potlačují ostatní. I přesto mají srážky nepřímý pozitivní vliv, protože zvyšují produktivitu ekosystému, a ta obecně vede k větší druhové pestrosti. Když se teplota a srážky kombinují, ukazuje se, že voda má větší vliv na biodiverzitu hlavně v teplých oblastech.
Foto: prof. RNDr. David Storch, Ph.D.
Geografické vlastnosti klimatických oblastí, jako je jejich velikost a izolace, také hrají roli. Tyto faktory mají silnější dopad na ektotermy, což může být kvůli tomu, že se šíří pomaleji a jejich ekologické přizpůsobení trvá déle. Endotermové jsou naopak přizpůsobivější, lépe zvládají různé podmínky a udržují větší propojení mezi populacemi, takže je rozloha a izolace tolik neovlivňují.
Studie celkově ukazuje, že když oddělíme vlivy prostředí od zeměpisných faktorů, najdeme jasné a logické vzorce vztahů mezi energií a počtem druhů. Tyto poznatky pomáhají lépe rozumět ekologickým principům a umožňují přesněji předpovídat, jak se bude měnit biodiverzita v důsledku změny klimatu. Zároveň upozorňují, že při výzkumu nesmíme zapomínat na matoucí vlivy spojené s geografickým umístěním.
Coelho, M. T. P., Barreto, E., Diniz-Filho, J. A. F., Rangel, T. F., Bohdalková, E., Storch, D., Jang, Y.-T., Pontarp, M., Cassemiro, F., de Araujo, M. L., Hull, P. M., & Graham, C. H. (2025). Consistent energy-diversity relationships in terrestrial vertebrates. Science, 3. doi: 10.1126/science.adu2590