Быстрая эволюция на окраинах среды обитания данного вида может играть большую роль в расширении популяции, чем предполагалось ранее, согласно результатам нового исследования под руководством Университета Колорадо в Боулдере.
Выводы, которые были опубликованы сегодня в журнале Nature Communications, могут в конечном итоге привести к более точным прогнозам того, как данный вид будет расширяться или сокращаться с течением времени, обеспечивая ключевое понимание долгосрочных экологических проблем, таких как изменение климата. и вторжение инвазивных видов.
Расширение ареала видов исторически считалось функцией демографических показателей, таких как уровень рождаемости, уровень смертности и привычки расселения. Однако роль эволюции - в частности, адаптация новых и полезных признаков представителями видов, живущими на окраинах мест обитания, - обычно упускается из виду.
«Недавно исследователи выдвинули гипотезу о том, что эволюция ключевых признаков на краю ареала может значительно повлиять на скорость распространения», - сказал Тофер Вайс-Леман, докторант отдела экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Боулдере и ведущий автор исследования. новое исследование. «Это одно из первых экспериментальных исследований, тщательно проверяющих эту идею».
Для моделирования эволюционных процессов в контролируемой среде исследователи Калифорнийского университета в Боулдере использовали красных мучных жуков, быстро размножающихся видов, которые могут давать восемь поколений за один год. Исследователи поместили группы жуков из одной и той же генетической исходной популяции в искусственные ландшафты, чтобы проверить скорость их распространения при различных экспериментальных условиях.
В одном случае исследователи рандомизировали местонахождение жуков один раз в поколение, предотвратив независимую эволюцию признаков на границе ареала. Это лечение сравнивали с другим, в котором жуки не были рандомизированы, что позволяло независимую эволюцию на границе ареала.
Популяции, которым позволили развиваться независимо на краю, распространялись в среднем на 6 процентов быстрее по сравнению с другой группой. Жуки на краю ареала также продемонстрировали большую скорость расселения, чем их когорты.
Исследование может послужить основой для будущих исследований по прогнозированию того, как быстро и как далеко сможет распространяться данный вид, например, инвазивный вид, распространяющийся через новые места обитания, или вид, которому необходимо переселиться в ответ на изменение климата. изменить.
«Предыдущие модели распространения видов, как правило, игнорируют эволюционные процессы, но эта работа показывает, какую важную роль играет эволюция в распространении ареалов», - сказал Вайс-Леман. «Это первый шаг к более совершенным инструментам прогнозирования».
Результаты исследования CU Boulder совпали с аналогичными выводами другого исследования в Университете Райса, проведенного докторантом Брэдом Охоцки, которое независимо пришло к такому же выводу и одновременно было опубликовано в Nature Communications.
«Это довольно новая идея, которую нужно будет укрепить путем многократного повторения, поэтому было приятно получить случайное подтверждение из другого источника», - сказал Вайс-Леман..