Jeśli pojedziesz na Bali, nie zobaczysz kakadu, ale jeśli pojedziesz na sąsiednią wyspę Lombok, tak. Podobnie jest z torbaczami: Australia jest domem dla wielu gatunków torbaczy, takich jak kangur i koala. Im dalej na zachód, tym stają się rzadsze. O ile na indonezyjskiej wyspie Sulawesi znajdziesz zaledwie dwóch przedstawicieli tych typowo australijskich ssaków, o tyle próżno szukać ich na sąsiednim Borneo. Z drugiej strony Australia nie jest domem dla ssaków typowych dla Azji, takich jak niedźwiedzie, tygrysy czy nosorożce.
Ta nagła zmiana w składzie świata zwierząt zwróciła już uwagę brytyjskiego przyrodnika i współodkrywcy teorii ewolucji, Alfreda Russella Wallace’a, który podróżował po Archipelagu Indo-Australijskim w latach 1854-1862 w celu zbierania zwierząt i roślin. Opisał (niewidzialną) linię biogeograficzną biegnącą między Bali i Lombok oraz Borneo i Sulawesi, która wyznaczała najbardziej wysunięte na zachód rozmieszczenie australijskiej fauny.
Fascynująca zmiana dzikiej przyrody
Naukowcy zajmujący się różnorodnością biologiczną od dawna fascynowali się tą nagłą zmianą stworzeń wzdłuż linii Wallace’a. Jak doszło do tych wzorców dystrybucji, nie zostało jednak jeszcze szczegółowo wyjaśnione.
Jednym z wyjaśnień jest tektonika płyt. Czterdzieści pięć milionów lat temu płyta australijska zaczęła dryfować na północ i wsunęła się pod potężną płytę euroazjatycką. To zbliżyło do siebie dwie masy lądowe, które wcześniej były daleko od siebie. Stworzeniom lądowym łatwiej było kolonizować jeden kontynent od drugiego. Ruchy tektoniczne doprowadziły również do powstania niezliczonych (wulkanicznych) wysp między dwoma kontynentami, na których zwierzęta i rośliny wędrowały na zachód lub wschód.
Więcej azjatyckich zwierząt w Australii niż odwrotnie
Ale dlaczego więcej gatunków przedostało się z Azji do Australii – świadczą o tym niezliczone jadowite węże, kolczaste jaszczurki (Moloch horridus), skaczące myszy (Notomys sp.) czy latające lisy – niż odwrotnie, było tajemnicą do czasu Teraz.
Aby lepiej zrozumieć to asymetryczne rozmieszczenie kręgowców wzdłuż linii Wallace’a, naukowcy pod kierunkiem Loïca Pellissiera, profesora ekosystemów i ewolucji krajobrazu na ETH Zurich, stworzyli nowy model. Łączy w sobie rekonstrukcje klimatu, przemieszczenia płyt między 30 milionami lat temu a dniem dzisiejszym oraz obszerny zestaw danych dla około 20 000 ptaków, ssaków, gadów i płazów, które są rejestrowane w regionie dzisiaj.
Decydujący klimat na obszarach pochodzenia
W najnowszym numerze Science naukowcy pokazują teraz, że adaptacje do klimatu na obszarach pochodzenia są częściowo odpowiedzialne za nierównomierne rozmieszczenie przedstawicieli fauny azjatyckiej i australijskiej po obu stronach linii Wallace’a.
Oprócz tektoniki płyt decydujące znaczenie dla wymiany między dwoma kontynentami miały warunki środowiskowe panujące miliony lat temu. Na podstawie symulacji naukowcy odkryli, że zwierzęta pochodzące z Azji częściej „przeskakiwały” przez wyspy indonezyjskie, aby dotrzeć do Nowej Gwinei i północnej Australii.
Wyspy te charakteryzowały się tropikalnym wilgotnym klimatem, z którym czuli się komfortowo i do którego już się przystosowali. Australijska przyroda była inna, ewoluowała w chłodniejszym klimacie, który z czasem stawał się coraz bardziej suchy, i dlatego odnosiła mniejsze sukcesy w zdobyciu przyczółka na wyspach tropikalnych niż fauna migrująca z Azji.
W ten sposób klimat azjatycki sprzyjał stworzeniom, które dotarły do Australii przez tropikalne wyspy fauny regionu znanego jako Wallacea, zwłaszcza tym, które mogły tolerować szeroki zakres klimatów. Ułatwiło im to osiedlenie się na nowym kontynencie. “Kontekst historyczny ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia obserwowanych dzisiaj wzorców dystrybucji różnorodności biologicznej i był brakującym elementem układanki wyjaśniającej zagadkę linii Wallace’a” – mówi pierwszy autor Alexander Skeels, doktor habilitowany w grupie Pellissiera.
Przewagi konkurencyjne dla gatunków tropikalnych
Cechy gatunków, które wyewoluowały w siedliskach tropikalnych, obejmują szybszy wzrost i większą konkurencyjność, co pozwala im wytrzymać presję koegzystencji z wieloma innymi gatunkami. W surowszym klimacie, takim jak zimniejsze i bardziej suche regiony Australii, organizmy zwykle muszą wyewoluować specjalne przystosowania, aby poradzić sobie z suszą i stresem cieplnym. Obejmują one adaptacje behawioralne, takie jak aktywność nocna i adaptacje fizjologiczne w celu zminimalizowania utraty wody. „Z tego powodu wiele australijskich żab zakopuje się w ziemi i pozostaje w stanie uśpienia przez długi czas” – zauważa Skeels. „Coś, co jest rzadkie u żab tropikalnych”.
Odkrycia są ważne dla badaczy: “Wyjaśniają, że dzisiejsze wzorce rozmieszczenia różnorodności biologicznej możemy zrozumieć tylko wtedy, gdy uwzględnimy w naszych rozważaniach rozwój geologiczny i warunki klimatyczne czasów prehistorycznych” – mówi Pellissier.
Dziedzictwo minionych epok kształtowało wzorce różnorodności biologicznej aż do chwili obecnej. Pomaga nam to również zrozumieć, dlaczego obecnie w tropikach występuje więcej gatunków niż w umiarkowanych szerokościach geograficznych. “Aby w pełni zrozumieć rozmieszczenie różnorodności biologicznej i procesy, które ją utrzymują w teraźniejszości, musimy dowiedzieć się, jak do tego doszło” – mówi badaczka.
Nauka rozumienia gatunków inwazyjnych
Jest to szczególnie prawdziwe w biogeografii, ponieważ wymiana gatunków między kontynentami nadal odbywa się regularnie iw zastraszającym tempie, ponieważ ludzie przemieszczają zwierzęta i rośliny po całej planecie. Gatunki te mogą stać się inwazyjne na innych kontynentach i szkodzić przodkom fauny i flory. „Znajomość czynników wpływających na wymianę w dłuższych skalach czasowych jest ważna dla zrozumienia, dlaczego gatunki mogą stać się inwazyjne w nowszych skalach czasowych. W obecnym kryzysie różnorodności biologicznej może to pomóc nam lepiej ocenić konsekwencje inwazji wywołanych przez człowieka” – podkreśla Skeels. .