Рівень (1)
Ви отримаєте досвід у класифікації організмів, сортуючи гіпотетичну колекцію павуків із лісової ділянки і визначаючи, наскільки точно колекція павуків відображає загальне різноманіття павуків, присутніх на цій лісовій ділянці.
Рівень (2)
Якщо вам хочеться детальніших досліджень, ви можете сортувати колекції павуків із інших чотирьох лісових ділянок того самого району і порівнювати угруповання павуків за багатством видів, різноманіттям видів і подібністю угруповання. Ви зможете використати цю інформацію, приймаючи рішення про надання пріоритету захисту окремій лісовій ділянці для того, щоб зберегти місцевий ареал різноманіття павуків.
Рівень (3)
Якщо маєте бажання досліджувати поняття біорізноманіття ще глибше, тоді візьміть до уваги еволюційні відносини між родинами зібраних павуків. Філогенетичний аспект допоможе у прийнятті рішень про пріоритети щодо захисту ділянок, адже ви розглядатимете не лише різноманіття і самобутність на рівні угруповання, а й на еволюційному рівні.
Щойно ви опрацюєте ці поняття й виконаєте аналіз, ви підійдете ближче до тонкощів розуміння біологічного різноманіття. Родини павуків, які перелічуються в цьому завданні, справжні, а ілюстрації змальовані з реальних видів, які можна знайти в Центральній Африці (використані ілюстрації Берланда, 1955 р.) Однак комбінація видів і угрупувань, зібраних у різних місцях, є абсолютно гіпотетичною, як і географічне поєднанням місць, а тому не може представляти комплексів, які можна знайти у дикій природі.
Рівень (1) Сортування та класифікація колекції павуків, оцінка її повноти
1) Застосовуйте паперову копію колекції павуків для лісової ділянки «1». Павуків спіймав біолог, який проходив позв ділянки з мертвою лежачою деревиною, зачіпаючи сотню випадкових гілок. Усі ті павуки, яких він скинув і які впали на розгорнуте простирадло, були зібрані й заспиртовані. Згодом їх розклали на таці для вивчення. Ілюстрації павуків вирівняні по рядках і колонках, щоб їх було легко вирізати ножицями для подальшого вивчення та ідентифікації.
2) Наступне ваше завдання – посортувати та ідентифікувати павуків. Для цього потрібно розпізнати всі екземпляри у колекції. Щоб класифікувати павуків, шукайте зовнішні ознаки, які є спільними для членів певної групи павуків, але яких немає у представників інших груп павуків. Наприклад, можна звертати увагу на такі ознаки: довжина ніг, волохатість, відносний розмір частин тіла або візерунок і форма черевця.
3) Подивіться на групи морфологічно нерозрізнених павуків і коротко опишіть набір ознак, унікальних для кожної групи. Ті операційні таксономічні одиниці, які ви визначите, будуть вважатися окремими видами. Для полегшення класифікації цих організмів надається схема основних морфологічних ознак павуків (Рис.1). Зверніть увагу на те, що ідентифікація павуків залежить від детального вивчення їх геніталій. Проте у цій вправі ми вивчатимемо загальні зовнішні ознаки морфологічно відмінних видів.
Рис.1. Основні зовнішні ознаки павуків, необхідні для ідентифікації окремих представників з видами.
4) Призначте робочу назву для кожного виду (бажано щось описове). Наприклад, ви можете назвати певний вид «плямисте черевце, дуже волохатий» або «короткі ноги, колюче черевце». Просто пам’ятайте, що найкориснішими будуть ті назви, які повідомляють вам про щось унікальне для видів. Складіть таблицю, в якій перелічуватимуться всі види, їхні характерні ознаки, назва, яку ви їм приписали, і кількість повторів такого виду в колекції.
5) І останнє: запитайте, чи у цій колекції адекватно представлене справжнє різноманіття павуків з лісової ділянки на час, коли було сформовано колекцію? Представлена більшість видів чи багато пропущено? Таке запитання важливо ставити, щоб впевнитися, що вибірка адекватна, а отже, її «законно» можна застосовувати для того, щоб, наприклад, позначати певні ділянки як такі, що мають низький рівень різноманіття, а інші – високий.
Для цього вам потрібно буде провести простий, але інформативний аналіз, який є стандартною практикою для фахівців з охорони природи, які займаються дослідженнями біорізноманіття. Цей аналіз передбачає побудову так званої «кривої дослідника» (Colwell and Coddington, 1994). Ця крива будується через відношення сукупної кількості досліджених видів (вісь у) до сукупної кількості класифікованих екземплярів (вісь х). «Крива дослідника» – зростаюча функція,
яка буде понижуватися зі збільшенням кількості класифікованих особин і зменшенням кількості видів, яких ще потрібно ідентифікувати. Якщо створення вибірки зупиняється у той час, коли крива продовжує швидко зростати, вибірка стає незавершеною і багато з видів, ймовірно, залишаться невизначеними. З іншої сторони, якщо нахил «кривої дослідника» досягає нуля (згладжується), дуже ймовірно, що вибірка більш ніж адекватна, якщо практично не залишається невизначених видів.
Рис. 2. Приклад «кривої дослідника». Сукупний розмір вибірки відображає кількість класифікованих особин. Сукупна кількість відібраних таксонів належить до кількості визначених нових видів.
Щоб побудувати «криву дослідника» для цієї колекції павуків, виберіть зразок із колекції навмання. Він стане вашою першою точкою даних, тобто X = 1 і Y = 1, адже після дослідження першої особини ви ідентифікуєте один новий вид. Надалі послідовно переходьте до нових зразків і записуйте, чи стають вони представниками нових видів. Наступним кроком буде такий: X = 2, але Y може залишатися 1, якщо наступна особина не є новим видом, а може змінитися на 2, якщо особина представляє нові види, відмінні від особини 1. Продовжуйте цей процес, поки не пройдете всі 50 зразків, і не збудуєте будувати «криву дослідника», базуючись на отриманих даних. Чи вирівнюється крива? Якщо так, то після скількох окремих павуків? Якщо ні, то чи продовжує крива зростати? Який висновок можна зробити, базуючись на інформації про форму вашої «кривої дослідника» стосовно того, чи вибірка павуків є адекватною характеристикою різноманіття павука у цьому місці?