در آینده پراکندگی حیات روی زمین چگونه خواهد بود؟

پراکندگیِ گونه‌ها از چه الگوها یا مدل‌هایی پیروی می‌کند؟ چگونه می‌توان دانست که پراکندگیِ گونه‌ها در یک زیست‌بوم مشخص چگونه است؟ چگونه می‌توان پیش‌بینی کرد که یک زیست‌بوم در آینده از نظر پراکندگیِ گونه‌ها چگونه خواهد بود؟‌ پرسش‌هایی از این دست اهمیت بسیار بالایی دارند هم به‌طور خاص برای حفاظت از محیط زیست و تنوع زیستی و هم به‌طورکلی برای برنامه‌ریزی‌ها کلان.

برای مثال مهم است بدانیم که آیا یک زیستگاه برای یک گونه‌ خاص مطلوبیت دارد یا نه، و آیا تعداد گونه‌های موجود در زیستگاه با منابع موجود در زیستگاه تناسب دارد یا نه.

کتاب «تناسب زیستگاه و مدل‌های پراکنش» که به‌تازگی از سوی انتشارات کمبریج منتشر شده است به چنین پرسش‌هایی می‌پردازد.

در این کتاب مراحل اصلی مدل‌سازی برای تناسب یا مطلوبیت زیستگاه بر اساس کُنام و نیز مدل‌سازی برای فهم و پیش‌بینیِ الگوهای پراکنش گونه‌ها و تنوع زیستی در آینده معرفی می‌شود.

کتاب با معرفیِ اصلی‌ترین نظریه‌‌ها در زمینه‌ی کنام‌های زیست‌بوم و پراکنش گونه‌ها آغاز می‌شود و سپس مرحله‌های اصلیِ مدل‌سازی از مفهوم‌بندی و آموزش مدل تا ارزیابیِ مدل و پیش‌بینی‌های زمانی-مکانی را یکی پس از دیگری طرح و بحث می‌کند. در این کتاب نرم‌افزار برنامه‌‌نویسیِ R (یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی برای مدل‌سازی و پژوهش‌های آماری) به‌طور گسترده به کار رفته است که این به دانشجویان و پژوهشگران کمک می‌کند با داده‌های خودشان کنام‌های زیست‌بوم را شمارش و پراکنش گونه‌ها را پیش‌بینی کنند، و از این طریق آنان قادر خواهند شد اصلی‌ترین مسائل مربوط به محیط زیست و حفاظت از گونه‌ها را مطالعه کنند. مطالعه‌ی مطلوبیت زیست‌گاه‌ها و پراکنش گونه‌ها یک شاخه‌ی بسیار پویا و زنده در پژوهش‌های زیستی در دوران کنونی است.

کتاب پیشِ‌رو این شاخه‌ی پژوهشیِ پویا را بازتاب می‌دهد و آخرین پیشرفت‌ها در این زمینه در علم انفورمتیک و آمار را به نمایش می‌گذارد و همچنین از داده‌هایی که از منابع دوردست -مثل تصویرهای ماهواره‌ای- به دست آمده نیز استفاده می‌کند.

در بخشی از کتاب می‌خوانیم:

این کتاب به این هدف نوشته شده که دسته‌ای از مد‌ل‌ها برای سنجش ارتباط میان محیط و گونه‌های گیاهی و جانوری (به عبارت دیگر، مطلوبیت زیست‌گاه یا کنام برای گونه‌ها) را معرفی ‌کند و نشان ‌دهد که چگونه این مدل‌ها را می‌توان برای پیش‌بینیِ پراکنش جغرافیاییِ گونه‌ها به کار برد. این کتاب همچنین عامل‌هایی را که در این پراکنش‌های زیستی دخالت دارند به ما می‌شناساند. کتاب پیشِ‌رو بر پراکنش گونه‌های واحد و مدل‌سازی برای آنها متمرکز است.

اما خودِ مفهوم «گونه» به‌طور فزاینده به‌ویژه در میان برخی از پژوهشگران به پرسش گرفته می‌شود و برخی از پژوهش‌ها شکل‌های دیگری از طبقه‌بندیِ زیستی را به کار می‌بندند و پژوهش خود را بر باشنده‌های زیستیِ دیگری متمرکز می‌کنند. پس مهم است بدانیم که رهیافت‌ها و روش‌هایی را که در این کتاب به کار رفته می‌توان برای مدل‌سازی برای دیگر باشنده‌های زیستی هم به کار بست، چه آن باشنده‌هایی که در درون هر گونه تعریف می‌شوند و چه آنهایی که در میان گونه‌ها تعریف می‌شوند.

در این زمینه برای مثال می‌توان اشاره کرد به ژن‌ها، هاپلوتیپ‌ها (haplotype ترکیبی از ژن‌های هم‌ردیف)، یا کلادها (clades هریک از تک‌شاخه‌‌های درخت تبارزایی را که یک نیای مشترک و تمامی نوادگان او را در بر می‌گیرد یک کلاد می‌گویند. طبقه‌بندیِ زیستی بر اساس کلاد در مقابل طبقه‌بندیِ لینه‌ای طرح می‌شود). به‌وسیله‌ی رهیافت‌ها و روش‌هایی که در این کتاب به کار رفته همچنین می‌توان مدل‌هایی برای جامعه‌های زیستی، اکوسیستم‌ها، و زیست‌بوم‌ها ساخت؛ یا از این طریق که مستقیماً آنها را باشنده‌های زیستیِ ثابتی در نظر بگیریم و مدل‌هایی برای آنها بسازیم، یا اینکه پیش‌بینی‌هایی را که درباره‌ی گونه‌های منفرد هست جمع‌بندی کنیم و برای آنها به کار بریم. چنان‌که آمد، نوشته‌های حوزه‌ی زیست‌شناسی و محیط زیست دیگر فقط بر گونه‌ها متمرکز نیست و مدل‌سازی برای باشنده‌های زیستی جز گونه‌ها (که در بالا مثال‌هایی از آنها ذکر شد) روز به روز بیش‌تر در نوشتارگان زیستی به چشم می‌خورد. برای همین است که در این کتاب ما ترجیح می‌دهیم اصطلاح «مدل‌سازی برای تناسب زیستگاه» را به کار گیریم، چراکه این اصطلاح صرفاً بر مدل‌سازیِ گونه‌ها دلالت ندارد بلکه به‌طور کلی مدل‌سازی برای مطلوبیت اوضاع زیستی برای همه‌ی باشندگان زیستی را شامل می‌شود. برای ساده‌تر شدن سیر بحث‌ها، مثال‌هایی که در سرتاسر این کتاب آمده همه نمونه‌هایی از گونه‌ها هستند، اما بیش‌ترِ روش‌ها و سنجه‌ها و رهیافت‌هایی که در این کتاب معرفی می‌شود می‌تواند برای مدل‌سازیِ کمابیش هر باشنده‌ی دیگری هم به کار گرفته شود.

این کتاب بدین منظور نوشته نشده که یک بررسی جامع و دربرگیرنده‌ی همه‌ی پیشرفت‌های اخیر در شاخه‌ی مدل‌سازیِ مطلوبیتِ زیستگاه در معنایی گسترده باشد. همچنین این کتاب نه به‌طور مفصل روش‌های آماریِ استاندارد یا تحلیل‌های جغرافیاییِ استاندارد را تبیین می‌کند و نه مبانیِ بوم‌شناسی و زیست‌جغرافیا را به‌تفصیل بررسی می‌کند.

سده‌ی بیست‌ویکم یک بحران بزرگ در زمینه‌ی تنوع زیستی را تجربه می‌کند و سیاره‌ی ما در حال حاضر با ششمین انقراض بزرگ (این بار به دست انسان) رویارو است. در حال حاضر اصلی‌ترین تهدیدها آلودگی، تخریب زیستگاه‌ها، تغییر زیستگاه‌ها، و تقسیم‌بندی زیستگاه‌ها هستند، اما تهدید‌های آینده شامل تعرض‌های زیست‌شناختی و تغییرات اقلیمی هم هست. چنان تهدیدهایی برای گونه‌ها، تنوع زیستی، و اکوسیستم‌ها معمولاً با استفاده از سنجه‌های چندمقیاسی تخمین زده می‌شود که بر معیارهای جغرافیایی که اتحادیه بین‌المللی حفاظت از محیط زیست ارائه داده مبتنی هستند. بنابراین به رهیافت‌ها و روش‌های مطمئن نیاز است تا بتوان پراکنش حیات بر روی زمین در آینده را پیش‌بینی کرد. این نیازی است که کتاب حاضر قرار است برآورده سازد.

تازه‌ترین کتاب‌ها در حوزه محیط زیست