_ Impactul izolării antice asupra ecologie modernă: modul în care diviziunile biogeografice profunde determină căi evolutive divergente

Un nou studiu condus de cercetătorul de la Universitatea de Stat din Michigan, Peter Williams, aruncă lumină asupra influenței profunde a izolării geografice profunde asupra evoluției mamiferelor. Publicată în Nature Communications, cercetarea dezvăluie modul în care separarea de lungă durată între continente a modelat comunități distincte de mamifere de pe tot globul.

„Ecologia de astăzi nu a fost inevitabilă. Dacă ar exista diferiți factori de izolare cu mult timp în urmă, am putea avea ecosisteme foarte diferite astăzi”, a spus Peter Williams, autorul principal al studiului. Williams este cercetător asociat în departamentul de Biologie Integrativă și cercetător postdoctoral în programul Ecologie, Evoluție și Comportament al MSU, sau EEB.

În timp ce factorii de mediu precum clima și vegetația sunt factori bine cunoscuți ai biodiversității, noul Studiul evidențiază rolul crucial pe care izolarea l-a jucat pentru mamifere.

„Gândiți-vă la mamiferele care locuiesc în copaci”, a spus Williams. „În ciuda climatului similar, veți găsi koala în Australia și veverițe în Spania.”

Ceea ce nu veți găsi, totuși, sunt koala originari din Spania sau veverițe originare din Australia.

„Această distincție provine din izolarea geografică profundă și căile evolutive divergente cu mult timp în urmă”, a spus Williams.

Cu această nouă perspectivă, descoperirile acestei cercetări nu satisfac doar curiozitatea despre acea lume naturală. . Raportul are implicații semnificative pentru eforturile de conservare și problemele ecologice moderne.

„Înțelegând modul în care izolarea istorică a modelat biodiversitatea, putem obține informații valoroase asupra echilibrului delicat al ecosistemelor și putem dezvolta strategii pentru protejarea biodiversității în regiunile cu istorii evolutive unice”, a spus Williams.

„În ecologie, chiar și problemele hiperlocale trebuie să includă procese regionale, continentale sau chiar globale – modele meteorologice, curenți oceanici sau, în acest caz, bariere geografice adânci, „, a spus Elise Zipkin, co-autor al studiului și profesor asociat de biologie integrativă. Ea este, de asemenea, liderul Zipkin Quantitative Ecology Lab și director al EEB. „Toți au un impact asupra lumii naturale de astăzi.”

Studiul folosește o abordare nouă pentru a analiza izolarea biogeografică, încorporând o măsură continuă numită „filobetadiversitate”, care cuantifică istoria evolutivă comună, a spus Williams. De exemplu, filobetadiversitatea ar fi scăzută atunci când comparăm Michigan cu un loc din Europa care găzduiește și căprioare, iepuri, veverițe și altele asemenea, a spus el.

„Chiar dacă nu sunt aceleași specii, există multă istorie evolutivă comună la nivel de comunitate”, a spus Williams.

Michigan și Australia s-ar afla la capătul opus al spectrului de filobetadiversitate.

„Australia are în mare parte marsupiale, în timp ce în Michigan nu avem marsupiale în afară de opossum”, a continuat el. „Există foarte puțină istorie evolutivă comună la nivel de comunitate.”

Folosirea filobetadiversității dă o imagine nuanțată a modului în care diferitele regiuni au fost conectate istoric.

„Regiuni izolate precum Australia și Madagascar adăpostesc ansambluri de mamifere care sunt mult mai puțin diverse decât era de așteptat doar pe baza mediului, iar acele mamifere posedă combinații unice de trăsături funcționale, reflectând căile evolutive distincte pe care le-au urmat”, a spus Williams. „Este o idee fascinantă că modelele de biodiversitate pe care le vedem în lumea de astăzi nu au fost inevitabile.”

Factorul cheie în biodivergența pentru mamiferele izolate pare să fie durata izolării.

Regiuni precum Australia, izolate timp de 30-35 de milioane de ani, au avut timp suficient pentru ca liniile unice de mamifere să evolueze. În schimb, continente precum America de Nord și America de Sud, care au fost odată separate, dar reconectate în timpul Marelui Interschimb Biotic American de acum 2,7 milioane de ani, arată mai multă convergență în comunitățile lor de mamifere, cu climate similare selectând trăsături funcționale similare.

Deși evoluția mamiferelor a fost puternic afectată de izolarea maselor de uscat, studiul arată că păsările au reacționat destul de diferit.

Păsările, cu capacitatea lor mai mare de a zbura pe distanțe mari, pot depăși mai ușor barierele geografice. Această mișcare constantă și amestecarea populațiilor de păsări de-a lungul continentelor a condus la o omogenizare a comunităților de păsări la nivel global, factorii de mediu jucând un rol mai puternic în modelarea diversității acestora.

Interesant, liliecii au spus o poveste complet diferită. Fiind singurul grup de mamifere zburătoare, liliecii din emisfera vestică, cum ar fi liliecii vampiri și liliecii mâncători de pește, prezintă un grad mult mai mare de diversitate funcțională în comparație cu omologii lor din emisfera estică. Acest lucru, sugerează cercetătorii, este probabil o consecință a traiectoriilor lor evolutive independente modelate de separarea îndelungată a formelor de relief în diferite regiuni.

Spre deosebire de alte mamifere, majoritatea liliecilor nu au tolerat la frig. traversează podul terestră Beringia, care a conectat cu mult timp în urmă Alaska și Siberia, ceea ce duce la izolarea lor continuă și la specii divergente moderne în emisfere.

Echipa de la laboratorul Zipkin își propune să continue această linie de cercetare, realizând studii suplimentare pentru Priviți mai departe istoriile mamiferelor și modul în care diviziunile biogeografice au modelat biota de pe planeta noastră.

„Acesta este doar începutul călătoriei noastre către o înțelegere mai profundă a lumii din jurul nostru”, a spus Zipkin.

(Fluierul)