Badania mówią, że ptaki i ssaki rozwijają się szybciej, jeśli ich dom jest wyżej

Nowe badanie wykazało, że ssaki i ptaki ewoluują szybciej w regionach górskich.

Autorzy z Uniwersytetu Cambridge twierdzą, że wznoszenie się i opadanie powierzchni Ziemi w ciągu ostatnich trzech milionów lat ukształtowało ewolucję ptaków i ssaków.

Co zaskakujące, wzrost ten ma większy wpływ na powstawanie nowych gatunków – znanych jako „specjacja” – niż na wpływ temperatury i historycznych zmian klimatycznych.

Eksperci twierdzą, że zmiana topograficzna w kształcie wznoszących się pasm górskich może stworzyć „nowe siedliska i nisze, w których ewoluują i różnicują się nowe gatunki”.

Przykładami unikalnych nowych gatunków rozwijających się w pasmach górskich są: kea, duża papuga z alpejskich regionów Nowej Zelandii oraz owca gruboroga z Gór Skalistych.

Rozciąga się wzdłuż alpejskich regionów Wyspy Południowej kraju, w tym Parku Narodowego Mount Cook.

„Na szczytach górskich często występuje wiele unikalnych gatunków, których nie można znaleźć nigdzie indziej” – powiedział główny badacz dr Andrew Tannentsab.

„Chociaż wcześniej uważano, że powstawanie nowych gatunków jest napędzane przez klimat, odkryliśmy, że zmiana wysokości ma większy wpływ na skalę globalną”.

Zespół odkrył, że wpływ rosnącej wysokości na tempo formowania się nowych gatunków w czasie był bardziej wyraźny w przypadku ssaków niż ptaków.

Ale jest to prawdopodobnie spowodowane faktem, że ptaki mogą przelatywać przez bariery, aby znaleźć partnerów w innych obszarach. Dzisiejsza temperatura ma większy wpływ na ptaki niż na ssaki.

Dr Tannenzip powiedział, że dwa ważne czynniki mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego wzniesienie Ziemi jest równoznaczne z szybszą ewolucją.

„Po pierwsze, tworzy nowe siedliska, do których mogą przystosować się różne gatunki” – powiedział MailOnline.

Świetnym przykładem są kultowe mapy wiktoriańskiego przyrodnika Alexandra von Humboldta, pokazujące, jak zmieniają się siedliska podczas wznoszenia się w górę.

„Tak więc ta większa różnorodność i złożoność siedlisk pozwala grupom organizmów szybciej różnicować się w nowe gatunki”.

Na zdjęciu mapa wiktoriańskiego przyrodnika Alexandra von Humboldta pokazująca, jak zmieniają się siedliska podczas wznoszenia się w górę

Po drugie, dr Tanninsab powiedział, że wznoszenie terenu tworzy bariery dla ruchu, które uniemożliwiają mieszkańcom zawieranie małżeństw.

„Jeśli grupa organizmów porusza się po oddzielnych zboczach gór, te dwie grupy mogą nie być w stanie się zmieszać, ponieważ są oddzielone na duże odległości” – powiedział.

Uważamy, że dlatego wpływ wysokości lądu był silniejszy u ssaków niż u ptaków, ponieważ ptaki są w stanie pokonywać większe odległości.

Kea rozciąga się wzdłuż alpejskich regionów Wyspy Południowej kraju, w tym Parku Narodowego Mount Cook (na zdjęciu)

Na potrzeby badań naukowcy połączyli rekonstrukcje zmieniających się wysokości powierzchni Ziemi w ciągu ostatnich trzech milionów lat z danymi na temat zmian klimatu w tym samym przedziale czasowym oraz z lokalizacją gatunków ptaków i ssaków.

Wraz ze wzrostem wysokości terenu temperatura generalnie spada, a złożoność siedliska wzrasta.

W niektórych przypadkach – na przykład tam, gdzie tworzą się góry – zwiększona wysokość tworzy barierę, która uniemożliwia gatunkom przemieszczanie się i mieszanie, przez co populacje ulegają izolacji.

Eksperci twierdzą, że to pierwszy krok w kierunku tworzenia nowych gatunków.

Wykres z artykułu przedstawia przyczynę i skutek między szybkościami specjacji a zmiennymi klimatycznymi i geologicznymi

U ptaków, takich jak kea, zmiany temperatury prowadzą do różnic w czasie i zasięgu kojarzenia, zagrażając izolacji reprodukcyjnej od grup tego samego gatunku w innych miejscach.

Izolacja reprodukcyjna to zapobieganie kojarzeniu się dwóch lub więcej grup.

Jednym z interesujących wyjątków od ogólnych ustaleń jest las deszczowy Amazonii, który ma bogatą różnorodność gatunków, ale nie ma zbyt dużej wysokości.

Jednak według uniwersytetu odkrycia ujawniają, w jaki sposób gatunki ewoluowały w nowe gatunki wraz ze zmianą wysokości terenu – i „oddzielają wpływ wysokości od wpływu klimatu”.

Pierwszy autor, dr Javier Igea z Wydziału Nauk Roślinnych Uniwersytetu Cambridge, powiedział: „To zdumiewające, jak bardzo historyczna zmiana wysokości wpłynęła na generowanie bioróżnorodności na świecie – była o wiele ważniejsza niż tradycyjnie badane zmienne, takie jak temperatura”.

Tempo ewolucji gatunków w różnych miejscach na Ziemi jest ściśle związane z ukształtowaniem terenu, który zmienia się na przestrzeni milionów lat.

Na zdjęciu owca rogata (Ovis canadensis), nazwana na cześć wspaniałych rogów, pochodząca z Ameryki Północnej

Amazoński las deszczowy (na zdjęciu) może pochwalić się bogatą różnorodnością gatunków, ale nie ma dużej wysokości

Ta praca podkreśla ważne obszary rozwoju. Z punktu widzenia ochrony są to miejsca, które możemy chcieć chronić, zwłaszcza biorąc pod uwagę zmiany klimatyczne.

Chociaż zmiana klimatu zachodzi przez dziesięciolecia, a nie miliony lat, nasze badanie wskazuje na regiony, w których mogą znajdować się gatunki o większym potencjale ewolucyjnym.

Naukowcy twierdzą, że wraz ze wzrostem i spadkiem powierzchni Ziemi topografia nadal będzie ważnym motorem zmian ewolucyjnych.

Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Ekologia i ewolucja.