Рассеивая семена растений, плодоядные животные способствуют возможности увеличения видообразования растений и, следовательно, биоразнообразия. Таковы результаты нового исследования под руководством Ренске Э. Онстейна и В. Даниэля Кисслинга, исследователей из Института биоразнообразия и динамики экосистем Амстердамского университета (IBED). Результаты были опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Влажные тропические леса являются супермаркетами для мясистых фруктов: более 70% видов древесных тропических растений имеют мясистые плоды и полагаются на питающихся фруктами животных, таких как шимпанзе, слоны или птицы-носороги, для распространения своих семян. Рассеивая семена растений на большие расстояния, эти животные способствуют возможности видообразования растений. Международная группа исследователей из Нидерландов, Великобритании, Франции, Швеции и Дании исследовала более 2000 видов пальм с мясистыми плодами (таких как финиковая пальма), чтобы понять, как экология видов, их распространение и взаимодействие с потенциальными фруктоядными животные могли повлиять на их прошлое видообразование. Это было сделано путем сбора больших баз данных о филогенетических, функциональных признаках и данных о распространении видов этих пальм.
Задолго до того, как люди вторглись в тропические дождевые леса, многие другие животные, такие как гигантские ленивцы и гомфотерии, бродили по этим лесам, наслаждаясь фруктовыми закусками и тем самым выполняя свою роль распространителей семян растений. «Эти крупные животные, называемые мегафауной, в настоящее время практически вымерли», - говорит Ренске Онстейн, ведущий автор исследования. «Но они, вероятно, способствовали частому распространению семян пальм на большие расстояния с очень крупными плодами «мегафауны», длина которых составляет от 4 до 12 см».
Эти плоды мегафауны слишком велики, чтобы их мог проглотить любой вид, например, птица или летучая мышь, и в настоящее время лишь немногие животные, такие как тапиры, достаточно велики, чтобы проглотить и рассеять эти семена. «Целью нашего исследования было сравнить прежнее видообразование этих пальм с очень крупными плодами с видообразованием пальм с более мелкими плодами», - говорит Онстейн. «Мы ожидали, что историческое взаимодействие этих плодовых пальм мегафауны с животными мегафауны, вероятно, уменьшило скорость их видообразования по сравнению с пальмами с меньшими плодами из-за увеличения потока генов между популяциями и, следовательно, меньше шансов на географическое видообразование».
Предпосылками видообразования являются ограниченный поток генов и изоляция популяций. Эти популяции могут затем эволюционировать в новые виды в течение миллионов лет. «Мы были удивлены, увидев, что в объяснении видообразования пальм важен не только размер плода, но и взаимосвязь между размером плода, заселением островов и формой роста». Действительно, пальмы, распространяемые летающими плодоядными животными, такими как фруктовые голуби и фруктовые летучие мыши, которые могут колонизировать изолированные острова Азии и Тихого океана, показали самые высокие темпы видообразования, за ними следуют латиноамериканские пальмы, растущие в подлеске тропических лесов, которые зависят от распространения малоподвижные животные, питающиеся плодами в подлеске с ограниченным ареалом.
Эти результаты дают важную информацию о будущем биоразнообразия. «В настоящее время мы являемся свидетелями массовой волны вымирания видов по всему миру, вызванной господством человека над экосистемами Земли», - говорит Дэниел Кисслинг, инициатор исследования. Многие виды исчезают с нашей планеты из-за охоты, фрагментации среды обитания и других воздействий человека. Это так называемое исчезновение является основной движущей силой глобальных экологических изменений и имеет серьезные последствия для функционирования экосистем и благосостояния людей. «Наше исследование показывает, что взаимодействие между видами, например, между распространителями семян животных и их пищевыми растениями, имеет решающее значение для биоразнообразия и преимуществ, которые природа предоставляет человеческому обществу», - объясняет Дэниел Кисслинг.«Поэтому мы должны защищать не только отдельные виды или достаточно места и мест обитания для животных. Нам также необходимо сосредоточить больше усилий на восстановлении важных взаимодействий между видами в местах, где они были утрачены». Без этого будущее биоразнообразия будет похоже на супермаркет с пустыми полками.