Новое исследование предполагает, что многие растения и животные, которые называют Латинскую Америку своим домом, на самом деле могут иметь свои корни в Амазонке.
Исследование, проведенное в соавторстве с приглашенным ученым из Гарварда Александром Антонелли и международной группой исследователей, показало, что динамичный процесс колонизации и видообразования привел к формированию американских тропиков, которые сегодня являются наиболее богатыми видами регион на планете. Исследование описано в статье от 14 мая, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Мы были поражены, обнаружив такое большое количество движений в таких разных средах и на таких больших расстояниях», - сказал Антонелли, ведущий автор исследования. «До сих пор считалось, что эти естественные расселения случаются довольно редко. Наши результаты показывают, насколько важными были эти события в формировании уникального и необычайно богатого биоразнообразия тропической Америки».
За десятки миллионов лет тысячи видов естественным образом пробрались в новые регионы, где некоторые из них выжили и приспособились к новым условиям. Эти приспособления суммировались, и когда потомки стали достаточно отличаться от предыдущих поколений, образовались новые виды.
Со временем этот динамичный процесс происходил в американских тропиках так много раз, что этот район стал исключительно разнообразным регионом, который мы видим сегодня.
Чтобы понять этот процесс, Антонелли и его коллеги использовали информацию об эволюционных отношениях, распределении и времени происхождения тысяч тропических видов, чтобы рассчитать, как часто виды рассеялись в новые регионы или новые среды. Большая часть этой информации поступает из коллекций естественной истории, в том числе из гербариев Гарвардского университета и Музея сравнительной зоологии, где в настоящее время работает Антонелли.
Они обнаружили, сказал он, что, хотя все регионы американских тропиков обменивались видами друг с другом, Амазония выделялась как основной источник.
Два основных фактора, по-видимому, объясняют ключевую роль Амазонии в экспорте такого большого разнообразия: ее огромная площадь и большое количество времени, в течение которого виды существовали там. Вместе они увеличили шансы рассредоточения видов в новые места обитания и регионы», - говорит Антонелли.
Для всех изученных исследователями групп - от растений до птиц, от лягушек до млекопитающих и даже от лягушек, змей и ящериц - Антонелли сказал, что картина остается практически неизменной, предполагая, что биотические движения важны для создания разнообразия среди всех живых существ. формы.
Большинство эволюционных исследований сосредоточено на том, как формируются новые виды. Но мы хотим понять, как развиваются целые экосистемы и что делает некоторые регионы более богатыми видами, чем другие. Это важно, потому что показывает нам, как растения и животные справляются с новой средой и какие факторы определяют биоразнообразие», - заключает Антонелли.
Это исследование подчеркивает огромное значение тропических регионов, включая тропические леса, саванны и горные экосистемы, в поддержании биоразнообразия мира. Большинство тропических экосистем в настоящее время находятся под угрозой из-за деятельности человека, и многие виды находятся на грани исчезновения, что еще раз подчеркивает необходимость немедленной и повсеместной защиты.
«Это исследование объединяет воедино поистине огромное количество данных и обрабатывает их таким образом, что дает ключевое представление об истории биоразнообразия в тропиках», - сказал Кайл Декстер, старший преподаватель Школы наук о Земле при Эдинбургский университет и научный сотрудник Королевского ботанического сада Эдинбурга.«Предыдущая парадигма в тропиках была сосредоточена на местной эволюции при объяснении высокого тропического разнообразия, но очевидно, что происходит сдвиг, чтобы признать важность расселения, и это исследование вносит решающий вклад в этот сдвиг».
В будущем Антонелли надеется продолжить изучение динамических процессов, которые определяют распространение и эволюцию видов, особенно в тропических регионах. С этой целью его группа объединяет данные и методы из нескольких дисциплин, от ископаемых до геномов и от полевых исследований до разработки программного обеспечения..
"Биоразнообразие - это темная материя нашей планеты: мы знаем, что должны быть миллионы видов, которые мы еще не обнаружили. Поиск, понимание и защита этого разнообразия, вероятно, является самой сложной, но и самой важной задачей человечества."