รูปแบบและสาเหตุแห่งการกระจายของสัตว์

1. การตรวจสอบการอพยพของสัตว์ทางภูมิศาสตร์

โดยปกติแล้วอินทรีย์ชีวิตทุกรูปแบบมีการแพร่พันธ์ขึ้นรวดเร็วอย่างน่าฉงน และธรรมชาติเป็นแรงผลักช่วยให้สิ่งมีชีวิตเพิ่มจำนวนและขยายพื้นที่ครอบครองมาขึ้นเช่นกัน นอกจากบางชนิดที่ปัจจัยทางด้านชีววิทยาหรือปัจจัยด้านกายภาพควบคุมจำนวนของสิ่งมีชีวิตนั้นไม่ให้ขยายออกไป สิ่งที่น่าสนใจก็คือสัตว์แต่ละชนิดสามารถขยายอาณานิคมของตนได้รวดเร็วเพียงใด ซึ่งบางชีวิตสัตว์ทำให้ชีวิตสัตว์ท้องถิ่นดั้งเดิมค่อยๆ มีจำนวนน้อยลง ตัวอย่างโบราณที่รู้กันดีมีตัวอย่างหนึ่ง คือ กรณีของการระเบิดของภูเขาไฟบนเกาะกรากะตั้ว (Krakatau) ในอินโดนีเซีย ใน พ.ศ.2426 การระเบิดครั้งนั้นรุนแรงมาก ทำให้เกาะส่วนใหญ่กระจายฟุ้งเป็นเถ้าขึ้นไปในอากาศแล้วตกลงมาประดุจห่าฝนทับถมลงมาบนเกาะส่วนที่เหลือหนามากปกปิดพืชและสัตว์ปลาสนาการไปสิ้น มีเหลืออยู่เพียงแต่ไส้เดือนเท่านั้น อย่างไรก็ตามหลังจากทุกสิ่งทุกอย่างสงบลงแล้ว ชีวิตต่างๆ เริ่มขึ้นใหม่บนเกาะที่เตียนโล่งนั้นอย่างรวดเร็วเพียงสามปีพืชพวกสาหร่าย เฟิร์นบางชนิด และดอกไม้ต่างๆ มากกว่า 6 ชนิด ก็แพร่พันธ์บนเกาะและมีสัตว์ขนาดเล็กๆ หกชนิด ได้แก่ แมงมุม เต่าทอง ผีเสื้อ และจิ้งจกอีกสามชนิดปรากฏขึ้น ยี่สิบปีถัดมาสามารถตรวจนับสัตว์ได้ถึง 263 ชนิด และห้าสิบปีผ่านไปมีสัตว์มากกว่า 600 ชนิด รวมทั้งจระเข้ และงูหลาม ทั้งนี้เนื่องจากเกาะที่ไม่ได้รับอิทธิพลจากการระเบิดของเกาะกระกะตัวนั้นอยู่ไกลจากกรากะตัวออกไป 18.5 กิโลเมตร สิ่งมีชีวิตที่เริ่มใหม่บนเกาะกรากะตัวมาจากเกาะดังกล่าวแพร่มาถึงเกาะนี้ทางอากาศหรือทางน้ำหรืออาจมาโดยความบังเอิญวิธีอื่นๆ

การขยายตัวของชีวิตสัตว์และพืชจึงดำเนินไปโดยไม่มีขอบเขตจำกัด การแพร่ขยายอาณาจักรสัตว์นั้นน่าจะมีลักษณะดังต่อไปนี้

1. สมรรถนะการแพร่ขยายของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน มีความแตกต่างกันมาก
2. ความสามารถในการแพร่กระจายไม่เท่ากันในทุกทิศทุกทาง
3. องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตจะเป็นสิ่งจำกัดขอบเขตการเคลื่อนไหวของชีวิตชนิดนั้นๆ
4. สิ่งกีดขวางโดยธรรมชาติมีส่วนจำกัดการเคลื่อนไหวของสัตว์
5. สิ่งแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งจำกัดการกระจายของสิ่งมีชีวิต

วิธีการตรวจสอบการกระจายของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดนั้น สามารถตรวจสอบได้โดย

(1) วิถีทางและวิธีการของการกระจาย
(2) อุปสรรคทางด้านกายภาพและทางด้านชีววิทยา

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีวิถีแห่งการแพร่กระจายและวิธีการแพร่กระจายต่างกัน อุปสรรคทางด้านกายภาพจะมีผลต่อสิ่งมีชีวิตต่างกันในวิถีทางที่ต่างกัน ตังอย่างเช่น แม้สัตว์บกบางชนิดสามารถว่ายน้ำได้ แต่แหล่งน้ำที่ขวางกั้นก็เป็นอุปสรรคต่อการแพร่ของสัตว์บกนั้น ในทางเดียวกันแผ่นดินก็เป็นอุปสรรคต่อการแพร่ของสัตว์น้ำ แม้ว่าสัตว์น้ำจะเดินบนบกได้ก็ตามขณะเดียวกันแนวเทือกเขามีส่วนขวางกั้นการอพยพของสัตว์บก ขณะที่สัตว์ปีกจะมีอุปสรรคจากสิ่งกีดขวางทางกายภาพน้อยมาก ลักษณะภูมิอากาศบางประการ เช่น ความหนาวเย็น ความร้อน หรือความชื้นน้อย หรือมีแหล่งอาหารไม่เพียงพอ ศัตรูคู่อาฆาต หรือแม้แต่สัตว์คู่แข่งก็เป็นสิ่งกีดขวางการแพร่ขยายของสัตว์บางชนิดได้

การเปลี่ยนสภาพของสิ่งกีดขวางทางกายภาพ ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา เช่น การจมตัวของแผ่นดิน การขยายอาณาเขตของทะเล การเกิดแนวเทือกเขาใหม่ การขยายตัวหรือการถอยกลับของธารน้ำแข็ง การแห้งเหือดของทะเลชายฝั่งทวีป หรือการเปลี่ยนทางเดินของลำน้ำ สิ่งเหล่านี้มีผลต่อการแพร่กระจายของสัตว์ทั้งสิ้น ตำแหน่งต่างๆ ของภูมิประเทศกายภาพในปัจจุบันนี้แตกต่างไปจากเมื่อ 1,20,50 หรือ 100 ล้านปีมาแล้ว มีเหตุผลที่เชื่อได้ว่าในอดีตนั้นแผ่นดินหลายส่วนเชื่อมติดกัน แต่ปัจจุบันนี้แผ่นดินเหล่านั้นเลื่อนลอยห่างกันออกไป เช่น ไซบีเรียเคยเชื่อมติดกับอลาสก้า แอฟริกาเหนือเคยติดกับยุโรปใต้ เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ก็เคยเชื่อมติดกับออสเตรเลีย การเคลื่อนไหวของแผ่นดินและน้ำทะเลมีผลทำให้รูปร่างและรูปแบบของพื้นทวีปเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งมีผลกระทบต่อสัตว์ด้วย ทำให้สัตว์บางพันธ์ต้องแยกกันไปขณะเดียวกันทำให้สัตว์ต่างพันธ์กันมาพบกัน

เพื่อให้เข้าใจแจ่มชัดยิ่งขึ้น จะอธิบายการกระจายโดยละเอียดโดยจำแนกเป็นสัตว์ทะเล สัตว์น้ำจืด และสัตว์บก

ชีวิตสัตว์ทะเล : แม้ว่าบนผิวโลกจะมีทวีปและเกาะแทรกอยู่จำนวนมาก แต่แหล่งน้ำเค็มมีลักษณะต่อเนื่องเป็นพื้นเดียวกัน แม้ว่าแหล่งน้ำเค็มแต่ละแห่งจะมีชื่อเฉพาะ แต่ไม่มีการกำหนดเขตแน่นอนว่าแหล่งน้ำเค็มแต่ละแหล่งสิ้นสุดลงตรงไหน ซึ่งความจริงแล้วก็เป็นการยากที่จะบอกว่ามหาสมุทร แอตแลนติคใต้มีอาณาเขตอยู่ตรงไหน รวมทั้งมหาสมุทรอื่นๆ ด้วย ในซีกโลกใต้นั้นมีส่วนของมหาสมุทรต่างๆ เชื่อมกันอยู่ คือ แปซิฟิคใต้ แอตแลนติคใต้ และอินเดียใต้ รวมเรียกว่า มหาสมุทรใต้ (South Ocean) ทะเลที่อยู่ติดขอบทวีป จะมีคุณลักษณะคล้ายคลึงกับมหาสมุทรที่อยู่ต่อเนื่องกับทะเลนั้น เรียกว่า ทะเลทวีป (Continental sea) เช่น ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ทะเลแดง ทะเลดำ และทะเลบอลติค เป็นต้น ซึ่งเป็นทะเลที่มีลักษณะของน้ำทะเลเป็นแบบฉบับเฉพาะ ในมหาสมุทรนั้นตามทฤษฎีแล้วเชื่อว่าไม่มีพรมแดนในการเคลื่อนไหวของปลาในมหาสมุทร แต่จากข้อเท็จจริงพบว่ามีพรมแดนบางประการที่ขีดขั้นการเคลื่อนที่ของสัตว์ทะเล เช่น อุณหภูมิของน้ำ ความขุ่นข้นของน้ำ ความลึก ความกดดัน สัตว์ทะเลที่ว่ายน้ำไม่ได้จะมีขีดจำกัดในการเคลื่อนไหวมาก

ทวีปที่แทรกตัวอยู่ในมหาสมุทรทำหน้าที่เป็นพรมแดนและเป็นปัจจัยจำกัดการแพร่กระจายของสัตว์ทะเล เช่น ทวีปอเมริกาเหนือ – ใต้ แยกมหาสมุทรแอตแลนติคและแปซิฟิกออกจากกัน ทางด้านเหนือและใต้ของทวีปทั้งสองยังมีกระแสน้ำเย็นกั้นอีกด้วย ทำให้สัตว์ทั้งสองมหาสมุทรต่างกันโดยสิ้นเชิงในทางตรงกันข้ามสัตว์ในมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิกนั้นคล้ายคลึงกัน ทั้งนี้เพราะมหาสมุทรทั้งสองมีส่วนต่อกันในเขตร้อนบริเวณทะเลอินโดนีเซีย ซึ่งไม่เป็นอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของสัตว์ทั้งสองมหาสมุทร

มีการพบว่าสัตว์ทะเลบางชนิดมีการแพร่พันธ์กระจายไปตามท่อนไม้ หรือวัสดุลอยน้ำหรือเกาะกับสัตว์ขนาดใหญ่ เช่น เพรียงที่ชอบเกาะตามท่อนไม้ ปลาวาฬหรือแม้แต่ท้องเรือ ซึ่งสามารถพามันไปได้เป็นระยะทางไกลๆ

ชีวิตสัตว์น้ำจืด : สัตว์น้ำจืดมีพบตามแหล่งน้ำบนพื้นดิน เช่น สระ บึง หนอง ทะเลสาบ แม่น้ำและธารน้ำ และบางแห่งแหล่งน้ำจืดไหลลงสู่ทะเล ทำให้สัตว์น้ำจืดแพร่พันธ์ลงสู่ทะเลได้ ในที่สุดสามารถปรับตัวให้อยู่ได้ทั้งน้ำจืดและน้ำเค็ม การแพร่พันธ์จากแม่น้ำหนึ่งไปสู่แม่น้ำหนึ่งนั้นจะมีทะเลเป็นพรมแดนขวางกั้นอยู่ ยกเว้นสัตว์น้ำจืดบางชนิดที่ทนทานมากๆ เช่น ปลาแซลมอน ปลาไหล ปลาสเตอเจียน ด้วยเหตุนี้จึงพบว่าแหล่งน้ำในทวีปแอฟริกาและอเมริกามีปลาน้ำจืดต่างพันธุ์กัน แม่น้ำในทวีปเดียวกันแม้แต่แม่น้ำที่อยู่ใกล้กัน (โดยเฉพาะแม่น้ำที่ต่างก็ไหลลงสู่ทะเลหรือมหาสมุทร) จะมีสัตว์น้ำที่แตกต่างกัน เช่น แม่น้ำไรน์ แม่น้ำดานูบ ต่างก็มีต้นน้ำอยู่ห่างกันไม่กี่ไมล์ แม่น้ำของยุโรปทั้งสองสายนี้ต่างก็มีสัตว์น้ำต่างชนิดกัน เช่น ปลาสติคเกิลแบคและปลาไหลมีเฉพาะในแม่น้ำไรน์ ไม่มีในแม่น้ำดานูบในขณะที่แม่น้ำดานูบมีปลาหลายชนิดที่ไม่มีใน แม่น้ำไรน์ ยิ่งกว่านั้นแม้ว่าทั้งสองแม่น้ำจะมีปลาแซลมอนและปลาสเตอร์เจียนแต่ก็ต่างพันธุ์กัน น้ำตก น้ำไหลเชี่ยว เป็นพรมแดนกีดกั้นการเคลื่อนที่ของสัตว์น้ำเช่นกัน เช่น ปลาแซลมอนไม่สามารถจะว่ายน้ำข้ามน้ำตกในแม่น้ำไรน์ได้ ดังนั้นทะเลสาบคอนแสตนท์ซึ่งอยู่เหนือน้ำตกขึ้นไปจึงไม่มีปลาแซลมอนเลย

สัตว์น้ำจืดบางชนิดแพร่พันธุ์ไปได้โดยการเกาะติดไปกับสัตว์น้ำอื่นๆ เช่น ตัวอ่อนของหอยกาบจะเกาะติดกับเหงือกของปลาในลักษณะของปาราสิตในชั่วระยะเวลาสั้นๆ ในขณะเดียวกันปลาก็จะว่ายพาหอยแพร่พันธ์ไปทั่วแหล่งน้ำ ยิ่งไปกว่านั้นสัตว์น้ำบางชนิดอาจแพร่พันธ์ไปกับนกและแมลงบินได้บางชนิด เช่น ไข่ปลาหรือตัวอ่อนอาจติดไปกับเท้านก ปีกนก ปีกแมลง โดยเฉพาะนกที่ชอบหากินในน้ำ ไข่และตัวอ่อนเหล่านี้สามารถเดินทางไปได้เป็นระยะทางไกลๆ ปลาบางชนิดถูกพายุทอร์นาโดหอบไปได้เป็นระยะทางไกลเช่นกัน

สัตว์บก : ในกรณีของสัตว์บกนั้น พรมแดนขีดขวางการเคลื่อนไหวแหล่งการแพร่กระจายมีความสำคัญมาก มหาสมุทรเป็นสิ่งกีดขวางการแพร่กระจายที่สำคัญต่อสัตว์บก น้ำเค็มไม่มีว่าจะมีขนาดแคบสักเพียงใดก็เป็นอุปสรรคต่อสัตว์บกที่ว่ายน้ำไม่เป็น เช่น ช่องแคบโมแซมบิคมีผลทำให้สัตว์ในทวีปแอฟริกาแตกต่างไปจากเกาะมาดาร์กัสการ์ แม่น้ำเป็นพรมแดนที่ไม่ค่อยมีผลในการขวางกั้นการอพยพของสัตว์บกนัก เพราะสัตว์บกสามารถข้ามได้ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เช่น ว่ายข้าม ลุยข้าม เกาะกิ่งไม้ที่ลอยมากับน้ำ หรือในช่วงเกิดภาวะน้ำท่วมทางน้ำอาจเปลี่ยนทางเดิน ทำให้แผ่นดินถูกซัดไปอยู่คนละฟากแม่น้ำสัตว์จึงสามารถข้ามฝั่งน้ำไปตามแผ่นดินได้

เทือกเขาเป็นพรมแดนที่เป็นอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของสัตว์บกที่มีผลมาก ยิ่งกว่านั้นเทือกเขายังทำให้ภูมิอากาศสองฟากเทือกเขาต่างกัน เช่น อุณหภูมิลดลง มีฝนเพิ่มขึ้น (หรือลดลง) มีความกดอากาศลดลง และเกิดภาวะเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการอพยพและแพร่กระจายของสัตว์ ยิ่งไปกว่านั้นสภาพกายภาพของเทือกเขายังเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของสัตว์ด้วย เช่น ความลาดชัน ความขรุขระของพื้นผิว ตัวอย่างเช่นชีวิตสัตว์ด้านเหนือและด้านใต้ของทางเทือกเขาหิมาลัยแตกต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับแอฟริกาซึ่งเป็นทวีปที่มีเทือกเขาน้อย สัตว์ทั่วทั้งทวีปแอฟริกามีลักษณะคล้ายคลึงกัน

รูปบรรยากาศการอพยพของสัตว์ปีก หนีฤดูหนาวในโครเอเชีย
ตามจินตนาการของศิลปิน

ทะเลทรายเป็นพื้นที่ที่มีความชื้นน้อย จึงมีต้นไม้น้อยไปด้วย ทะเลทรายจึงเป็นพรมแดนขวางกั้นการแพร่กระจายของสัตว์ได้อย่างดี เข่น ทะเลทรายซาฮารานั้นนอกจากจะแบ่งสัตว์ทางด้านเหนือและด้านใต้ให้แตกต่างกันแล้วยังแบ่งมนุษย์ทั้งสองด้านให้แตกต่างกันด้วย พรมแดนทะเลทรายนั้นเป็นผลมาจากการขาดน้ำ ความชื้นและพืชมากกว่าจะเป็นผลเนื่องมาจากภูมิประเทศ เช่น ลานหินขรุขระ หรือพื้นทรายกว้างใหญ่ ทั้งนี้เพราะว่าสัตว์น้อยชนิดนักที่จะอยู่ได้นานๆ โดยไม่ต้องดื่มน้ำ และนี่คือปัญหาวิกฤติสำหรับสัตว์ที่จะอาศัยหรือแม้แต่เดินทางข้ามทะเลทรายที่แห้งแล้ง มีสัตว์หลายชนิดที่ดำรงชีพโดยการกินพืชจำเพาะชนิด สัตว์เหล่านี้จึงมีเฉพาะพื้นที่ที่มีพืชอาหารสัตว์นั้นๆ เช่น หมีแพนดา จะกินเฉพาะใบไผ่และหน่อไผ่เท่านั้น หรือหมีโคอาลาก็จะกินเฉพาะใบยูคาลิปตัสเท่านั้น

ปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อการกระจายและการเคลื่อนที่ของสัตว์ ได้แก่ การปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์ด้วยกันเอง ตัวอย่าง เช่น บักเตรีชื่อไทรทาโนซัม จะมีอยู่ในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ในแอฟริกาเท่านั้น มันแพร่กระจายไปยังสัตว์ทวีปอื่นไม่ได้ การแข่งขันระหว่างสัตว์เป็นปัจจัยจำกัดพื้นที่การแพร่กระจายเช่นกันเพราะสัตว์ต้องมีพื้นที่เพื่อหาอาหาร เพื่อความปลอดภัยและเพื่ออยู่อาศัย ดังนั้นเมื่อมีสัตว์ชนิดใหม่เข้ามาจะมีผลทำให้สมดุลย์ในพื้นที่นั้นเปลี่ยนไป โดยเฉพาะถ้ามีผู้มาใหม่เป็นสัตว์กินเนื้อด้วยแล้ว อาจจะทำให้สัตว์กินหญ้าบางพันธ์สุญพันธุ์ได้ หรือถ้าเป็นสัตว์ที่มีความต้องการคล้ายคลึงกันย้ายเข้ามาถ้าสัตว์เจ้าถิ่นต้านทานไม่ไหวจำต้องอพยพหนี หรือลดจำนวนลง สัตว์มาใหม่จะเด่นขึ้นมาแทนที่เรียกพวกมาใหม่ว่า ผู้มาแทนที่ (Replacement) เช่นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในออสเตรเลีย เมื่อกระต่ายพันธ์ต่างๆ แพร่พันธ์เข้าไปทำให้กระรอกพื้นเมืองมีจำนวนพลเมืองลดลง (ชาวยุโรปนำกระต่ายไปสู่ออสเตรเลีย)

การเดินทางของมนุษย์ด้วยพาหนะ เช่น เรือเดินสมุทร เป็นต้น มีส่วนให้สัตว์บางชนิดแพร่พันธ์ไปทั่วโลก เช่น แมลงสาบ หนู และจิ้งจก เป็นต้น

รูปการอพยพของสัตว์กินหญ้าในอุทยานแห่งชาติมาไซมารา ประเทศ-เคนยา