Согласно новому анализу разнообразия видов на островах, проведенному Калифорнийским университетом в Беркли, биологами-эволюционистами, уникальное разнообразие животных и растений Гавайев сокращается на всех островах, кроме Большого острова, в течение миллионов лет, задолго до прибытия людей..
Команда пришла к выводу, что сокращающиеся площади старых островов начали оказывать давление на флору и фауну через несколько миллионов лет после образования островов. Сегодня на всех островах, за исключением Большого острова Гавайи - единственного острова, который все еще растет, - произошло сокращение видового разнообразия, хотя и незаметное для человеческого времени, еще до вымирания, вызванного деятельностью человека.
Они пришли к такому выводу с помощью нового метода анализа видового разнообразия на разных островах в цепочке из нескольких островов, выводя историю разнообразия на каждом острове с помощью своего нового подхода для 14 различных групп или кладов. птицы, насекомые, пауки и растения.
«На более старых островах, Кауаи, Оаху и четырех островах, которые когда-то были частями более крупного острова под названием Мауи-Нуи, похоже, что большинство групп сейчас находятся в долгосрочном эволюционном упадке», - сказал старший автор Чарльз Маршалл., профессор интегративной биологии Калифорнийского университета в Беркли и директор Музея палеонтологии Калифорнийского университета. «Все старые острова были намного больше, чем сейчас, и похоже, что флора и фауна заполнили экологическое пространство достаточно быстро, чтобы, как только острова начали сокращаться, возникшая скученность привела к исчезновению видов."
Биологи спорят о том, полностью ли гавайские птицы, пауки, насекомые и растения - здесь нет местных млекопитающих - полностью распространились по всей относительно молодой цепи островов, а некоторые утверждают, что эволюционное разнообразие еще не достигло своего пика, основываясь на сравнении ДНК вида. Новое исследование, проведенное Маршаллом и аспирантом Калифорнийского университета в Беркли Джуном Ин Лимом, показывает, что старые острова на самом деле давно достигли своего пика разнообразия.
«Биологи не часто задумываются об эволюционной траектории своей группы, потому что без палеонтологической летописи у них нет данных, говорящих о том, увеличивается или уменьшается разнообразие», - сказал Маршалл. «Это исследование добавляет веса аргументу о том, что сегодня может существовать множество групп, которые на самом деле находятся в долгосрочном эволюционном упадке. в отсутствие летописи окаменелостей?"
В настоящее время он разрабатывает способы распространения нового подхода, разработанного для анализа Гавайев, на другие части земного шара.
Маршалл и Лим опубликовали свои выводы в Интернете 15 марта до публикации в журнале Nature.
Горячая точка
Вулканические Гавайские острова, которые мы видим сегодня, возникали из волн в течение примерно 6 миллионов лет, переносясь на северо-запад, когда океанская кора перемещалась из горячей точки, которая вынесла магму из недр Земли на морское дно, чтобы построить острова. Кауаи возник немногим более 6 миллионов лет назад, самый молодой, Большой остров Гавайи, всего около 1,3 миллиона лет назад.
Каждый вновь образованный остров был заселен растениями и животными с более старых островов, что привело к появлению множества новых видов, которые заполнили экологические ниши каждого острова. Например, медоносы, эндемичная группа видов птиц и уникальные серебряные мечи заполнили всю вместимость Кауаи - количество видов, которое может поддерживать конкретная экосистема - примерно за 3 миллиона лет, в то время как жукам потребовалось немного больше времени, около 4.5 миллионов лет. Некоторым видам, таким как группа пауков Orsonwelles, еще предстоит полностью заполнить доступные ниши Кауаи.
Маршалл понял, что «развитие островов Гавайского архипелага можно рассматривать как эволюционную машину времени», показывающую «темпы изменения видового богатства эндемичных видов архипелага», о которых практически нет летописи окаменелостей.
«Все больше признается, что биота любого конкретного места представляет собой динамичную, постоянно меняющуюся ассоциацию видов», - сказал Лим. «Прелесть таких островов, как Гавайи, заключается в том, что их геологическое строение дает множество временных снимков, и тем самым дает нам окно для понимания процессов, которые формировали его сборку во времени».
Это понимание пришло после того, как в предыдущей работе было высказано предположение, что единственный способ объяснить, почему в прошлом некоторые группы млекопитающих сокращались в течение миллионов лет, заключался в том, что пропускная способность экосистемы рухнула, что привело к серьезной перенаселенности, более чем ожидается в соответствии с теорией равновесия.
Гавайский архипелаг оказался хорошим местом для проверки этой гипотезы, поскольку острова после прекращения активного вулканизма неуклонно уменьшаются в размерах. Мауи-Нуи составляет менее одной трети своего первоначального размера 2-3 миллиона лет назад.
"Используя количественную меру изменения несущей способности из геологических данных, Джун и я смогли обратить процесс и сделать вывод о траекториях разнообразия для Гавайев, обнаружив по пути, что ни одна из гавайских групп не находится в динамическом состоянии. равновесия», - написал Маршалл в своем блоге в разделе «За бумагой» веб-сайта Nature Ecology and Evolution. "Очень приятно!"