Kontribusi ilmiah di bidang Biogeografi dan ekologi

Biogeografi dan ekologi

Pada tahun 1872, atas desakan dari banyak temannya seperti Darwin, Philip Lutley Sclater, dan Alfred Newton, Wallace memulai penelitian untuk suatu tinjauan umum dari penyebaran geografis hewan. Ia awalnya tidak mampu membuat banyak kemajuan, sebagian dikarenakan sistem klasifikasi banyak jenis hewan pada saat itu berubah-ubah. Ia melanjutkan penelitiannya dengan sungguh-sungguh pada tahun 1874 setelah publikasi sejumlah karya baru mengenai klasifikasi. Dengan memperluas sistem yang dikembangkan oleh Sclater bagi burung — yang mana membagi 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. Ia membahas semua faktor yang diketahui mempengaruhi penyebaran geografis hewan pada masa lampau dan sekarang dalam masing-masing kawasan geografis. 

Ini mencakup dampak dari kemunculan dan lenyapnya jembatan-jembatan daratan (salah satunya yaitu yang saat ini menghubungkan Amerika Utara dan Amerika Selatan) dan dampak dari meningkatnya periode glasiasi. Ia menyajikan peta-peta yang memperlihatkan berbagai faktor, seperti ketinggian pegunungan, kedalaman lautan, dan karakter vegetasi regional, yang mempengaruhi penyebaran hewan. Ia juga meringkas semua familia dan genera yang diketahui dari hewan-hewan yang tingkatannya lebih tinggi, serta mencatat sebaran-sebaran geografisnya yang dapat diketahui. Teks tersebut diatur sedemikian rupa sehingga memudahkan penjelajah untuk mempelajari hewan apa yang dapat ditemukan dalam suatu lokasi tertentu. Karya dalam dua jilid ini, yaitu The Geographical Distribution of Animals, diterbitkan pada tahun 1876 dan berperan sebagai teks definitif seputar zoogeografi sampai dengan 80 tahun setelahnya.

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 hewan modern. Sebagai contohnya ia membahas bagaimana bukti fosil menunjukkan bahwa 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. 

Wallace menaruh minat dan sangat menyadari adanya kepunahan megaufauna secara massal pada kala Pleistosen Akhir. Dalam The Geographical Distribution of Animals (1876) ia 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." Ia menambahkan keyakinannya bahwa penyebab yang paling mungkin dari kepunahan cepat tersebut adalah glasiasi, tetapi pada saat ia menulis World of Life (1911) ia sampai pada keyakinan bahwa kepunahan itu "karena intervensi manusia".

Pada tahun 1880 Wallace menerbitkan buku berjudul Island Life sebagai kelanjutan dari The Geographical Distribution of Animals. Dalam buku tersebut ia menuliskan pengamatannya terkait penyebaran spesies hewan 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. Ia membagi 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. 

Ia berbicara mengenai bagaimana isolasi berpengaruh pada evolusi dan bagaimana hal tersebut dapat mengakibatkan kelestarian berbagai kelas hewan, misalnya saja lemur Madagaskar yang mana merupakan sisa-sisa dari fauna kontinental yang pernah tersebar luas. Ia 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 pribadi.