Один из самых спорных вопросов эволюционной биологии: как Амазонка стала такой богатой видами? Новое исследование, посвященное птицам, изучает, как движение рек в Амазонке способствовало исключительному биологическому разнообразию этой области. Исследовательская группа, возглавляемая Американским музеем естественной истории, обнаружила, что по мере изменения систем малых рек с течением времени они стимулируют эволюцию новых видов. Находки также показывают ранее неизвестные виды птиц в Амазонке, которые встречаются только на небольших территориях рядом с этими динамичными речными системами, что подвергает их высокому риску неминуемого исчезновения. Исследование подробно описано сегодня в журнале Science Advances.
Равнинные тропические леса бассейна реки Амазонки отличаются большим разнообразием, чем любая другая наземная экосистема на планете. Это также биом глобального значения, содержащий около 18% всех деревьев на Земле и несущий больше пресной воды , чем следующие семь крупнейших речных бассейнов вместе взятых. Исследователи давно задавались вопросом и горячо спорили о том, как возникло и накопилось богатое биоразнообразие Амазонки.
«Ранние биологи-эволюционисты , такие как Альфред Рассел Уоллес, заметили, что многие виды приматов и птиц отличаются друг от друга на противоположных берегах рек Амазонки, и орнитологи теперь знают, что реки так или иначе связаны с происхождением многих видов птиц», — сказал ученый. ведущий автор исследования Лукас Мушер, научный сотрудник Академии естественных наук Университета Дрекселя и недавний доктор сравнительной биологии. выпускник Высшей школы Ричарда Гилдера Американского музея естественной истории. «Более того, накопленные геологические данные свидетельствуют о том, что эти реки очень динамичны, перемещаясь по ландшафту Южной Америки в течение относительно коротких периодов времени, порядка тысяч или десятков тысяч лет».
Чтобы выяснить, как движение рек по ландшафту повлияло на скопление видов птиц в Амазонке, исследователи секвенировали геномы шести видов амазонских птиц.
«Несмотря на то, что птицы могут летать, наше исследование подтвердило, что текущие реки в тропических лесах Южной Амазонки, даже относительно небольшие, очень эффективно изолируют популяции этих шести видов, что приводит к геномной дивергенции и, в конечном итоге, к видообразованию», — сказал старший автор исследования. Джоэл Кракрафт, куратор Ламонта и главный куратор отдела орнитологии музея.
Однако, поскольку эти реки перемещаются по ландшафту в разных временных масштабах, их движения могут иметь разные результаты для видов птиц : когда перегруппировка рек происходит быстро, популяции птиц с каждой стороны могут сливаться, прежде чем они успеют дифференцироваться; когда изменения рек происходят медленно, у видов больше времени, чтобы отделиться друг от друга; а когда реки меняются с промежуточной скоростью, популяции птиц расходятся, а затем снова объединяются и встречаются вместе, когда река движется.
Ученые также определили отдельные популяции птиц, которые должны быть описаны как отдельные виды, но до сих пор считались одним видом.
«Хотя мы знаем, что биоразнообразие Амазонки не имеет себе равных в любой другой наземной экосистеме, мы продемонстрировали, что ее видовое богатство может быть сильно недооценено даже в таких хорошо изученных группах, как птицы», — сказал Мушер. «Наши результаты подтверждают данные других исследований, в которых сообщалось о мелкомасштабных закономерностях разнообразия в южной части бассейна Амазонки — регионе, которому угрожает быстрое и продолжающееся обезлесение, — однако это разнообразие, как правило, не признается. Многие отдельные популяции относительно молоды и эндемичны для небольшой амазонский регион, а это означает, что большая часть птиц Амазонки может оказаться под угрозой неминуемого исчезновения».
