Biogeografi dan ekologi

jmpl|upright=1.25|Sebuah peta dunia dari The Geographical Distribution of Animals memperlihatkan enam kawasan biogeorafis Wallace.

Pada tahun 1872, atas desakan dari banyak temannya seperti Darwin, Philip Lutley Sclater, dan Alfred Newton, Wallace memulakan kajian untuk suatu tinjauan umum dari penyebaran geografis haiwan. Beliau awalnya tidak mampu membuat banyak kemajuan, sebagian dikarenakan sistem klasifikasi banyak jenis haiwan pada saat itu berubah-ubah.[121] Beliau melanjutkan kajiannya dengan bersungguh-sungguh pada tahun 1874 setelah publikasi sejumlah karya baru mengenai klasifikasi.[122] Dengan memperluas sistem yang dikembangkan oleh Sclater bagi burung — yang mana membahagi bumi menjadi enam kawasan geografis terpisah untuk mendeskripsikan penyebaran spesies — agar dapat mencakup mamalia, reptil dan serangga, Wallace menciptakan dasar bagi konsep kawasan zoogeografis yang masih digunakan sampai saat ini. Beliau membahas semua faktor yang diketahui mempengaruhi penyebaran geografis haiwan pada masa lampau dan sekarang dalam masing-masing kawasan geografis. Ini mencakup dampak dari kemunculan dan lenyapnya jembatan-jembatan daratan (salah satunya yang saat ini menghubungkan Amerika Utara dan Amerika Selatan) dan dampak dari meningkatnya periode glasiasi. Beliau menyajikan peta-peta yang memperlihatkan pelbagai faktor, seperti ketinggian pegunungan, kedalaman lautan, dan karakter vegetasi regional, yang mempengaruhi penyebaran haiwan. Beliau juga meringkas semua familia dan genera yang diketahui dari haiwan-haiwan yang tingkatannya lebih tinggi, serta mencatat sebaran-sebaran geografisnya yang dapat diketahui. Teks tersebut diatur sedemikian rupa sehingga memudahkan penjelajah untuk mempelajari haiwan apa yang dapat ditemukan dalam suatu lokasi tertentu. Karya dalam dua jilid ini, iaitu The Geographical Distribution of Animals, diterbitkan pada tahun 1876 dan berperan sebagai teks definitif seputar zoogeografi sampai dengan 80 tahun setelahnya.[123]

Dalam buku ini Wallace tidak membatasi dirinya pada biogeografi dari spesies yang masih ada, tetapi juga memasukkan bukti dari rekaman fosil untuk membahas proses evolusi dan migrasi yang telah menyebabkan penyebaran geografis spesies haiwan modern. Sebagai contohnya beliau membahas bagaimana bukti fosil menunjukkan bahawa tapir berasal dari Belahan Utara, bermigrasi antara Amerika Utara dan Eurasia dan kemudian, jauh di kemudian hari, baru-baru ini menuju Amerika Selatan yang mana setelah itu membuat spesiesnya di utara menjadi punah, sehingga menyisakan sebaran modern dari dua kelompok tapir yang terisolasi di Amerika Selatan dan Asia Tenggara.[124] Wallace menaruh minat dan sangat menyadari adanya kepunahan megaufauna secara massal pada kala Pleistosen Akhir. Dalam The Geographical Distribution of Animals (1876) beliau menulis, "Kita hidup dalam suatu dunia yang miskin secara zoologi, di mana semua bentuk yang paling besar, dan paling ganas, serta paling aneh telah menghilang baru-baru ini."[125] Beliau menambahkan keyakinannya bahawa penyebab yang paling mungkin dari kepunahan cepat tersebut adalah glasiasi, tetapi pada saat beliau menulis World of Life (1911) beliau sampai pada keyakinan bahawa kepunahan itu "kerana intervensi manusia".[126]

Pada tahun 1880 Wallace menerbitkan buku berjudul Island Life sebagai kelanjutan dari The Geographical Distribution of Animals. Dalam buku tersebut beliau menuliskan pengamatannya terkait penyebaran spesies haiwan maupun tumbuhan di pulau. Wallace mengklasifikasikan pulau menjadi tiga jenis yang berbeda. Pulau-pulau samudra, seperti Kepulauan Galápagos dan Hawaii (kemudian dikenal sebagai Kepulauan Sandwich), terbentuk di tengah samudra dan tidak pernah menjadi bagian dari salah satu benua besar. Pulau-pulau seperti itu ditandai dengan kurang lengkapnya amfibi dan mamalia darat, serta para penghuninya (selain burung-burung migran dan spesies yang dibawa manusia) pada umumnya merupakan hasil dari kolonisasi yang terjadi secara kebetulan dan evolusi selanjutnya. Beliau membahagi pulau-pulau kontinental menjadi dua kelas terpisah tergantung pada apakah suatu pulau belum lama menjadi bagian dari suatu benua (seperti Britania) atau lebih lama sebelumnya (seperti Madagaskar) dan membahas bagaimana perbedaan tersebut berdampak pada flora dan fauna. Beliau berbicara mengenai bagaimana isolasi berpengaruh pada evolusi dan bagaimana hal tersebut dapat mengakibatkan kelestarian berbagai kelas haiwan, misalnya saja lemur Madagaskar yang mana merupakan sisa-sisa dari fauna kontinental yang pernah tersebar luas. Beliau secara ekstensif membahas bagaimana perubahan iklim, khususnya periode glasial yang meningkat, mungkin berdampak pada penyebaran flora dan fauna di beberapa pulau, dan bagian pertama buku tersebut membahas kemungkinan penyebab zaman es yang besar ini. Island Life dianggap sebagai sebuah karya yang sangat penting pada saat diterbitkannya. Karya tersebut dibahas secara mendalam di kalangan ilmiah baik dalam ulasan-ulasan yang dipublikasikan maupun korespondensi peribadi.[127]

Isu lingkungan hidup

Karya Wallace yang ekstensif dalam biogeografi membuatnya sadar akan dampak aktivitas manusia terhadap alam. Dalam Tropical Nature and Other Essays (1878) beliau memperingatkan tentang bahaya penggundulan hutan dan erosi tanah, khususnya di daerah beriklim tropis yang rentan terhadap curah hujan yang tinggi. Sambil mencatat interaksi yang kompleks antara vegetasi dan iklim, beliau memperingatkan bahawa pembukaan hutan hujan secara luas untuk budidaya kopi di Ceylon (Sri Lanka) dan India akan berdampak negatif terhadap iklim di negara-negara itu dan akhirnya mengarah pada kerusakan kerana erosi tanah.[128] Mengenai dampak dari kolonisasi Eropa pada Pulau Saint Helena, beliau menulis:

"... namun pemandangan umum pulau tersebut sekarang begitu gersang dan tidak bersahabat sehingga beberapa orang merasa sulit untuk percaya bahawa pulau itu dulunya hijau dan subur. Bagaimanapun penyebab dari perubahan ini sangat mudah dijelaskan. Tanah subur yang dibentuk oleh endapan tumbuhan dan batuan vulkanik yang membusuk hanya dapat dipertahankan di lereng-lereng yang curam selama terlindungi oleh vegetasi yang asalnya banyak terdapat di sebagian besar daerah itu. Ketika ini dihancurkan, hujan tropis yang lebat segera menghanyutkan tanah tersebut dan meninggalkan suatu hamparan luas bebatuan gundul dan lempung tandus. Perusakan yang tak mungkin dapat diperbaiki ini pertama-tama disebabkan oleh kambing, yang dibawa oleh bangsa Portugis pada tahun 1513, dan bertambah sedemikian cepatnya sehingga pada tahun 1588 mereka berjumlah ribuan. Hewan ini adalah musuh terbesar dari pepohonan kerana mereka memakan anakan pohon yang masih kecil, dan dengan demikian mencegah pemulihan hutan secara alamiah. Bagaimanapun mereka dibantu oleh limbah sembrono manusia. East India Company mengambil alih pulau tersebut pada tahun 1651, dan sekitar tahun 1700 mulai terlihat kalau hutan-hutannya berkurang dengan cepat, dan perlu perlindungan tertentu. Dua pohon aslinya, kayu merah dan eboni, baik untuk penyamakan dan, untuk menyimpan masalah, hanya kulit kayunya yang dilucuti dengan sia-sia dari batang pohon, sisanya dibiarkan membusuk; sementara pada tahun 1709 sejumlah besar kayu eboni yang lenyap dengan cepatnya digunakan untuk membakar kapur demi membangun perbentengan![129]"

Komentar Wallace mengenai lingkungan hidup semakin hari semakin lantang. Dalam The World of Life (1911) beliau menulis:

"Pertimbangan-pertimbangan ini seharusnya membawa kita untuk melihat pada semua karya alam, hidup atau mati, diinvestasikan dengan kesakralan tertentu, untuk digunakan oleh kita tapi tidak disalahgunakan, dan untuk tidak pernah secara sembrono dihancurkan atau dirusak. Mencemari suatu sumber air atau sungai, memusnahkan seekor burung atau binatang, seharusnya dianggap sebagai pelanggaran moral dan kejahatan sosial; ... Namun selama abad terakhir ini, yang telah mengalami kemajuan besar dalam pengetahuan dari Alam yang mana sangat kita banggakan, belum ada perkembangan yang sesuai dari suatu cinta atau penghormatan akan karya-karyanya. Sehingga tidak pernah ada sebelumnya kerusakan yang menyebar luas seperti ini atas permukaan bumi dan banyak kehidupan haiwan dengan cara perusakan vegetasi asli, dan perusakan borongan sedemikian atas bumi dengan cara eksploitasi mineral dan dengan menuangkan sampah dari pabrik dan dari kota ke dalam aliran-aliran air dan sungai-sungai kita. Dan ini telah dilakukan oleh semua bangsa terbesar yang mengklaim tempat pertama dalam peradaban dan agama![130]"

Astrobiologi

Buku Man's Place in the Universe (1904) karya Wallace merupakan upaya serius pertama dari seorang ahli biologi untuk mengevaluasi kemungkinan adanya kehidupan di planet lain. Beliau menyimpulkan bahawa Bumi adalah satu-satunya planet dalam tata surya yang dapat mendukung kehidupan, terutama kerana planet ini merupakan satu-satunya planet yang memungkinkan adanya air dalam fase cairan. Lebih kontroversial lagi beliau menyatakan bahawa tidak mungkin bintang lainnya dalam galaksi dapat memiliki planet dengan karakteristik yang diperlukan seperti demikian (keberadaan galaksi lain belum terbukti pada saat itu).

Beliau hanya menuliskan tanggapannya tentang Mars secara singkat dalam buku ini, dan pada tahun 1907 Wallace kembali ke topik tersebut dengan sebuah buku berjudul Is Mars Habitable? untuk mengkritik klaim Percival Lowell mengenai adanya kanal Mars yang dibuat oleh makhluk-makhluk berakal. Wallace melakukan kajian selama berbulan-bulan, berkonsultasi dengan ramai ahli, dan menghasilkan analisis ilmiahnya sendiri tentang iklim Mars dan keadaan atmosferanya.[131] Salah satunya Wallace mengemukakan bahawa analisis spektroskopi telah memperlihatkan tidak adanya tanda-tanda uap air dalam atmosfer Mars, bahawa analisis Lowell mengenai iklim Mars memiliki kelemahan yang serius dan sangat melebih-lebihkan suhu permukaannya, dan bahawa tekanan atmosfer rendah itu akan membuat air dalam bentuk cair, apalagi adanya suatu sistem irigasi yang mengelilingi planet, dianggapnya mustahil.[132] Richard Milner berkomentar: "Adalah Alfred Russel Wallace, seorang evolusionis yang brilian dan eksentrik ... yang secara efektif mematahkan jaringan maya kanal Mars karya Lowell."[133] Wallace awalnya tertarik pada topik tersebut kerana filosofi antroposentris yang dipegangnya membuat beliau cenderung untuk percaya akan keunikan manusia di alam semesta ini.[134]