Jednym z najbardziej kontrowersyjnych pytań w biologii ewolucyjnej jest to, w jaki sposób Amazonia stała się tak bogata w gatunki? Nowe badanie skoncentrowane na ptakach analizuje, w jaki sposób ruchy rzek w Amazonii przyczyniły się do wyjątkowej różnorodności biologicznej tego obszaru. Zespół badawczy kierowany przez Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej odkrył, że małe systemy rzeczne zmieniają się z biegiem czasu, stymulując ewolucję nowych gatunków. Odkrycia ujawniają również nieznane wcześniej gatunki ptaków w Amazonii, które występują tylko na niewielkich obszarach obok tych dynamicznych systemów rzecznych, co naraża je na wysokie ryzyko rychłego wyginięcia. Badanie zostało szczegółowo omówione w czasopiśmie Science Advances.
Nizinne lasy deszczowe dorzecza Amazonki charakteryzują się większą różnorodnością niż jakikolwiek inny ekosystem lądowy na naszej planecie. Jest to również biom o znaczeniu globalnym, zawierający około 18 procent wszystkich drzew na Ziemi i niosący więcej świeżej wody niż siedem następnych największych dorzeczy razem wziętych. Naukowcy od dawna zastanawiali się i gorąco debatowali, w jaki sposób powstała i akumulowała się bogata bioróżnorodność Amazonii.
„Wcześni biolodzy ewolucyjni, tacy jak Alfred Russel Wallace, zauważyli, że wiele gatunków naczelnych i ptaków różni się na przeciwległych brzegach Amazonki, a ornitolodzy wiedzą teraz, że rzeki są powiązane – w taki czy inny sposób – z pochodzeniem wielu gatunków ptaków”. powiedział główny autor badania, Lukas Musher, doktor habilitowany w Akademii Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Drexel i niedawno doktor biologii porównawczej. absolwent Richard Gilder Graduate School przy Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej. „Ponadto, gromadzone dowody geologiczne sugerują, że rzeki te są bardzo dynamiczne, poruszając się po krajobrazie Ameryki Południowej w stosunkowo krótkich okresach czasu, rzędu tysięcy lub dziesiątek tysięcy lat”.
Aby zbadać, w jaki sposób ruch rzek w krajobrazie wpłynął na akumulację gatunków ptaków w Amazonii, naukowcy zsekwencjonowali genomy sześciu gatunków ptaków amazońskich.
„Mimo że ptaki potrafią latać, nasze badanie potwierdziło, że obecne rzeki w południowej części lasów deszczowych Amazonii, nawet stosunkowo małe, są bardzo skuteczne w izolowaniu populacji tych sześciu gatunków, co prowadzi do rozbieżności genomowej i ostatecznie do specjacji” – powiedział starszy autor badania Joel Cracraft, Lamont Kurator i kurator w Dziale Ornitologii Muzeum.
Ponieważ jednak rzeki te poruszają się po krajobrazie w różnych skalach czasowych, ich ruchy mogą mieć różne skutki dla gatunków ptaków: gdy przegrupowania rzek następują szybko, populacje ptaków po każdej stronie mogą się łączyć, zanim zdążą się zróżnicować; gdy zmiany w rzekach następują powoli, gatunki mają więcej czasu na rozejście się od siebie; a gdy rzeki zmieniają się w średnim tempie, populacje ptaków rozchodzą się, a następnie łączą ponownie i współwystępują, gdy rzeka się porusza.
Naukowcy zidentyfikowali również odrębne populacje ptaków, które należy opisać jako odrębne gatunki, ale do tej pory uważano je za jeden gatunek.
„Chociaż wiemy, że bioróżnorodność Amazonii nie ma sobie równych w żadnym innym ekosystemie lądowym, wykazaliśmy, że jej bogactwo gatunkowe może być bardzo niedoceniane nawet w dobrze zbadanych grupach, takich jak ptaki” – powiedział Musher. „Nasze wyniki potwierdzają te z innych badań, które donosiły o wzorcach różnorodności na małą skalę w południowej części dorzecza Amazonki – regionie zagrożonym szybkim i postępującym wylesianiem – jednak ta różnorodność jest ogólnie nierozpoznana. Wiele odrębnych populacji jest stosunkowo młodych i endemiczny dla małego regionu Amazonii, co oznacza, że duża część ptaków Amazonki może być zagrożona stratą do rychłego wyginięcia”.
Inni autorzy tego badania to Melina Giakoumis, City College of New York; James Albert, Uniwersytet Luizjany w Lafayette; Glaucia Del-Rio, Marco Rego i Robb T. Brumfield, Louisiana State University; Camila C. Ribas, Narodowy Instytut Badań w Amazonii; Alexandre Aleixo, Uniwersytet w Helsinkach, Museu Paraense Emílio Goeldi i Instituto Tecnológico Vale, Belém, Brazylia; oraz Gregory Thom i Brian Smith z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej.
Praca ta została częściowo sfinansowana przez stypendium naukowe Richard Gilder Graduate Research Fellowship przyznane przez Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej, grant badawczy The Linda Gormezano Memorial Fund, grant badawczy Society for Systematic Biologists oraz NSF/NASA Dimensions US-Biota-Sa?o Paulo grant nr 1241066.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.