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- Ein latitudinaler Biodiversitätsgradient oder auch Breitengradient der Biodiversität ist ein Muster der Änderung von Biodiversität in Abhängigkeit vom Breitengrad. Am bekanntesten und besten untersucht ist der latitudinale Gradient der Artenzahl, auch Breitengradient der Artenzahl: Die Artenzahl nimmt mit zunehmendem Breitengrad ab – in tropischen Gebieten ist sie am höchsten, in Richtung beider Pole geht sie deutlich zurück. Dieses Muster der Artenvielfalt lässt sich in der Gegenwart für viele Organismengruppen global beobachten und galt wahrscheinlich auch über weite Zeiträume der Erdgeschichte. Zur Erklärung gibt es eine Vielzahl an Hypothesen, über die noch kein Konsens erzielt worden ist. Die Erforschung des Gradienten ist eine wichtige Voraussetzung, die weitere Entwicklung des Artensterbens, zum Beispiel durch Habitatverluste und den Klimawandel, einzuschätzen und möglichst zu begrenzen. Die Zunahme des Artenreichtums Richtung Tropen findet man sowohl im Meer als auch an Land und auf verschiedenen räumlichen Skalen (Klimazonen, Regionen und lokale Lebensgemeinschaften). Die genaue Form des Zusammenhangs hängt von vielen Faktoren ab, darunter betrachtete Taxa, Gebiete oder Zeiträume. Zu den wenigen Ausnahmen gehören einige küsten- und meeresbewohnende Wirbeltiergruppen wie Seerobben oder Albatrosse. In der Erdgeschichte gab es Zeiten, in denen der Gradient flacher war als gegenwärtig. Zeitweise könnte es sogar einen „paläotemperaten Peak“ gegeben haben, in dem die Artenzahl zwischen den 30° und 60° Breitengraden am höchsten gewesen sein könnte. Dies könnte für die Dinosaurier in der späten Kreidezeit (100 mya bis 66 mya) gegolten haben. Für das frühe Paläozoikum (458 mya bis 423 mya) das späte Paläozoikum (330 mya bis 270 mya) und die letzten 30 Millionen Jahre gibt es gute Hinweise auf Breitengradienten ähnlich dem heutigen. Einige Hypothesen zur Erklärung dieses Phänomens gehen davon aus, dass sich seit dem Ende der letzten Kaltzeit noch kein Gleichgewicht der Artenzahl in den vormals von Eisbedeckung geprägten Gebieten eingestellt hat. Ein Großteil der Arten hätte sich unter klimatisch warmen Bedingungen im oberen Mesozoikum und im frühen Paläogen entwickelt, deswegen würde es in den Tropen einen Vorsprung in der evolutionären Entwicklung der Arten geben. Diesen Hypothesen zufolge würde sich über sehr lange Zeiträume bei gleichbleibendem Erdklima die Artenzahl in höheren Breiten der in niedrigeren durch Wiederbesiedlung und Diversifikation annähern. Eine zweite Gruppe von Hypothesen nimmt an, dass solche Ausgleichsprozesse nicht (mehr) ablaufen, dass es also ein Gleichgewicht gibt und die Obergrenze des Artenreichtums überall erreicht ist. Als eine mögliche Ursache des Gradienten werden hier größere Land- und Wasserflächen in den Tropen genannt, die mehr Arten beherbergen würden (Arten-Areal-Beziehung). Regionen mit höchster Biodiversität, wie in Südostasien, befinden sich jedoch nicht immer auf den größten Flächen. Daher können Areal-Hypothesen nur eine Teilerklärung sein. Weitere Hypothesen nennen eine in den Tropen höheren Diversifizierungsrate als Ursache. In den Tropen liegt die Nettorate der Diversifikation, d. h. die Anzahl neu hinzukommender abzüglich der aussterbenden Arten, höher als andernorts. Dies kann an einer höheren Artbildungsrate, einer niedrigeren Aussterberate oder beidem liegen. Hierbei könnte die in den Tropen höhere Sonneneinstrahlung eine Rolle spielen, die eine höhere Primärproduktion und damit auch weiter ausdifferenzierte Nischen entlang der Nahrungskette hervorbringen könnte. Auch klimatische Bedingungen könnten die Diversifizierung begünstigen, so könnten die ausgeglicheneren klimatischen Verhältnisse in den Tropen es Gruppen mit sich neu entwickelnden Merkmalen erleichtern zu überleben und Nischen zu besiedeln, Gleichzeitig seien diese Arten nicht in der Lage, sich an höhere Klimavariabilität anzupassen. Die Gendrift in den Tropen könnte höher sein, biotische Wechselwirkungen intensiver. Alexander von Humboldt war vielleicht der erste, der von einer abnehmenden Artenzahl mit zunehmender Breite berichtete. Als Erklärung zog er Temperaturunterschiede heran. Er schrieb: „Ist aber auch die Fülle des Lebens überall verbreitet, ist der Organismus auch unablässig bemüht, die durch den Tod entfesselten Elemente zu neuen Gestalten zu verbinden, so ist diese Lebensfülle und ihre Erneuerung doch nach Verschiedenheit der Himmelsstriche verschieden. […] Je näher dagegen den Tropen: desto mehr nimmt Mannigfaltigkeit der Gestaltung, Anmut der Form und des Farbengemisches, ewige Jugend und Kraft des organischen Lebens zu.“ – Alexander von Humboldt: Ansichten der Natur Alfred Russel Wallace schlug 1878 als Erklärung für den abnehmenden Artenreichtum Richtung der Pole das zunehmend harsche Klima vor. In der – sowohl im Jahresverlauf als auch über vergangene Zeitalter – ausgeglichenen, unbeeinflusst von katastrophalen Kaltzeiten sich nur sehr langsam ändernden tropischen Umwelt sah er hingegen vor allem die Wirkung der Organismen aufeinander, die jede freie Nische füllt, als wesentlich für die ausgeglichene Artenvielfalt. Seit Mitte der 1950er Jahre gibt es zunehmend rigorose zahlenmäßige Nachweise von Zusammenhängen zwischen Artenreichtum und Breitengrad. Auch für höhere Taxa konnten latitudinale Gradienten nachgewiesen werden. Seit Mitte der 2000er Jahre werden Breitengradienten zunehmend aus funktionalem, phylogenetischem, genetischem und phänetischem Blickwinkel betrachtet. (de)
- La biodiversidad o riqueza de especies aumenta desde los polos hacia el ecuador en una gran variedad de especies terrestres y oceánicas. Esto se conoce como el gradiente latitudinal de biodiversidad. El gradiente latitudinal es uno de los patrones ecológicos más reconocido. Ha sido observado en varios grados en el curso de la historia de la Tierra, no solo en el presente. Es similar al gradiente de biodiversidad altitudinal, aunque este está menos estudiado. La explicación del gradiente latitudinal de biodiversidad es uno de los problemas más difíciles de biogeografía y ecología (Willig et al. 2003, Pimm and Brown 2004, Cardillo et al. 2005). El planteamiento "¿Qué determina los patrones de diversidad de especies?" fue uno de los 25 temas clave de investigación en la edición del 125 aniversario la revista Science (July 2005). No hay acuerdo entre los ecólogos sobre los mecanismos subyacentes y existen muchas hipótesis en discusión. Una revisión reciente señala que aun no se han encontrado las relaciones causales de estos dos tipos de gradientes (latitudinal y altitudinal). La comprensión del gradiente de biodiversidad es uno de los objetivos principales de la ecología y la biogeografía. Además del interés puramente científico, este conocimineto es esencial para fines aplicados que afectan a la humanidad, tales como la dispersión de especies invasoras, el control de enfermedades y sus vectores y los posibles impactos del calentamiento global en el mantenimiento de la biodiversidad (Gaston 2000). Las áreas tropicales juegan papeles significativos en la distribución de la biodiversidad ya que las tasas de destrucción de hábitats y pérdida de biodiversidad son excepcionalmente elevadas. (es)
- Species richness, or biodiversity, increases from the poles to the tropics for a wide variety of terrestrial and marine organisms, often referred to as the latitudinal diversity gradient. The latitudinal diversity gradient is one of the most widely recognized patterns in ecology. It has been observed to varying degrees in Earth's past. A parallel trend has been found with elevation (elevational diversity gradient), though this is less well-studied. Explaining the latitudinal diversity gradient has been called one of the great contemporary challenges of biogeography and macroecology (Willig et al. 2003, Pimm and Brown 2004, Cardillo et al. 2005). The question "What determines patterns of species diversity?" was among the 25 key research themes for the future identified in 125th Anniversary issue of Science (July 2005). There is a lack of consensus among ecologists about the mechanisms underlying the pattern, and many hypotheses have been proposed and debated. A recent review noted that among the many conundrums associated with the latitudinal diversity gradient (or latitudinal biodiversity gradient) the causal relationship between rates of molecular evolution and speciation has yet to be demonstrated. Understanding the global distribution of biodiversity is one of the most significant objectives for ecologists and biogeographers. Beyond purely scientific goals and satisfying curiosity, this understanding is essential for applied issues of major concern to humankind, such as the spread of invasive species, the control of diseases and their vectors, and the likely effects of global climate change on the maintenance of biodiversity (Gaston 2000). Tropical areas play prominent roles in the understanding of the distribution of biodiversity, as their rates of habitat degradation and biodiversity loss are exceptionally high. (en)
- Le Gradient latitudinal de biodiversité, GLB (de l'anglais latitudinal diversity gradient, LDG ou latitudinal biodiversity gradient, LBG) est un paramètre environnemental censé rendre compte de l'augmentation de la richesse en espèces, ou biodiversité, des pôles aux tropiques laquelle se produit pour une grande variété d'organismes terrestres et marins . Le GLB, l'un des modèles les plus largement reconnus en écologie, a été observé à des degrés divers dans l’histoire biologique de la Terre. Une tendance parallèle a été observée avec l'altitude (gradient altimétrique de biodiversité ), bien que cela soit moins bien étudié. Expliquer le gradient latitudinal de biodiversité est considéré comme l’un des grands défis contemporains de la biogéographie et de la macroécologie (Willig et al. 2003, Pimm et Brown 2004, Cardillo et al. 2005). La question « Qu'est-ce qui détermine les modèles de diversité des espèces ? » figurait parmi les 25 principaux thèmes de recherche pour l'avenir identifiés dans le numéro du 125e anniversaire de Science en juillet 2005. Il y a pas de consensus parmi les écologistes sur les mécanismes sous-jacents au modèle, et de nombreuses hypothèses ont été proposées et débattues. Une étude de 2003 a noté que parmi les nombreuses énigmes associées au GLB, la relation causale entre les taux d'évolution moléculaire et la spéciation reste à démontrer. Comprendre la répartition mondiale de la biodiversité est l'un des objectifs les plus importants pour les écologistes et les biogéographes. Au-delà des objectifs purement scientifiques et de la satisfaction de la curiosité, cette compréhension est essentielle pour des questions pratiques d'importance majeure pour l'humanité, telles que la propagation des espèces envahissantes, le contrôle des maladies et de leurs vecteurs, et les effets probables du changement climatique mondial sur le maintien de la biodiversité (Gaston 2000). Les zones tropicales jouent un rôle de premier plan dans la compréhension de la répartition de la biodiversité, car le taux de dégradation de leur habitat et de leur perte de biodiversité sont exceptionnellement élevés. (fr)
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- Ein latitudinaler Biodiversitätsgradient oder auch Breitengradient der Biodiversität ist ein Muster der Änderung von Biodiversität in Abhängigkeit vom Breitengrad. Am bekanntesten und besten untersucht ist der latitudinale Gradient der Artenzahl, auch Breitengradient der Artenzahl: Die Artenzahl nimmt mit zunehmendem Breitengrad ab – in tropischen Gebieten ist sie am höchsten, in Richtung beider Pole geht sie deutlich zurück. Dieses Muster der Artenvielfalt lässt sich in der Gegenwart für viele Organismengruppen global beobachten und galt wahrscheinlich auch über weite Zeiträume der Erdgeschichte. Zur Erklärung gibt es eine Vielzahl an Hypothesen, über die noch kein Konsens erzielt worden ist. Die Erforschung des Gradienten ist eine wichtige Voraussetzung, die weitere Entwicklung des Arten (de)
- Species richness, or biodiversity, increases from the poles to the tropics for a wide variety of terrestrial and marine organisms, often referred to as the latitudinal diversity gradient. The latitudinal diversity gradient is one of the most widely recognized patterns in ecology. It has been observed to varying degrees in Earth's past. A parallel trend has been found with elevation (elevational diversity gradient), though this is less well-studied. (en)
- La biodiversidad o riqueza de especies aumenta desde los polos hacia el ecuador en una gran variedad de especies terrestres y oceánicas. Esto se conoce como el gradiente latitudinal de biodiversidad. El gradiente latitudinal es uno de los patrones ecológicos más reconocido. Ha sido observado en varios grados en el curso de la historia de la Tierra, no solo en el presente. Es similar al gradiente de biodiversidad altitudinal, aunque este está menos estudiado. (es)
- Le Gradient latitudinal de biodiversité, GLB (de l'anglais latitudinal diversity gradient, LDG ou latitudinal biodiversity gradient, LBG) est un paramètre environnemental censé rendre compte de l'augmentation de la richesse en espèces, ou biodiversité, des pôles aux tropiques laquelle se produit pour une grande variété d'organismes terrestres et marins . Le GLB, l'un des modèles les plus largement reconnus en écologie, a été observé à des degrés divers dans l’histoire biologique de la Terre. Une tendance parallèle a été observée avec l'altitude (gradient altimétrique de biodiversité ), bien que cela soit moins bien étudié. (fr)
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