Где и как формируются новые виды птиц

птица звонарь

Большая часть многовековых споров о том, где и как появляются новые виды птиц, разрешилась. Исследователи из Копенгагенского университета представили доказательства того, что птицы в горных районах, где обитает подавляющее большинство видов на планете, на протяжении всей своей эволюции покидали равнинные места обитания и переселялись во все более и более высокие горы. Миллионы лет климатических колебаний способствовали перемещению видов птиц вверх по склону, что, вероятно, и происходит сейчас.

Где и как появляются новые виды птиц — дискуссии

Один из фундаментальных вопросов биологии и многовековой академический спор: как формируются новые виды? И как виды попадают на вершины гор высотой в несколько километров? Действительно, 85% позвоночных в мире, включая птиц, живут в горных районах, где равнинные среды обитания изолируют виды и популяции животных друг от друга.

«Дискуссия о том, как возникают виды горных птиц, ведется среди ученых уже много лет. Одни говорят — «Очевидно, что птицы могут просто перелетать с одной горы на другую», а другие говорят — «Ну, на самом деле они не летают». Ученые спорят об этом со времен Дарвина и Уоллеса, но до сих пор ни у кого не было научных доказательств», — объясняет доцент Кнуд Андреас Йонссон из Музея естественной истории Дании Копенгагенского университета.

Он и ряд коллег-исследователей из Копенгагенского университета теперь располагают доказательствами, которые могут урегулировать вековую вражду — или, по крайней мере, ее часть, касающуюся огромного островного региона вокруг Индонезии и Австралии. Доказательства получены в результате сбора полных геномов различных популяций птиц на крупнейшем в мире тропическом острове — гористой Новой Гвинее.

Геномный анализ установил, что виды птиц появляются в низинах, а затем перемещаются все выше и выше в горные районы в течение миллионов лет — вероятно, как из-за конкуренции, так и из-за изменения климата — прежде чем в конечном итоге вымерли. По этой причине горные вершины, как и острова, часто называют эволюционными тупиками. Результаты были опубликованы в Nature Communications .

Чем ближе к вершине, тем больше генетическая изменчивость

Секвенировав ДНК птиц одного и того же вида, но живущих в двух разных горах, исследователи смогли выяснить, насколько генетически эти популяции отличаются друг от друга.

«Мы видим, что чем выше в горах живут птицы, тем больше различия между популяциями одного и того же вида, чем сходство между популяциями в низинах. Это говорит нам о том, что распространение новых видов должно было происходить из равнинных местообитаний вверх», — объясняет Кнуд Андреас Йонссон, ведущий автор исследования.

Поскольку исследователям также известно время генерации этих птиц, они смогли измерить, что перемещение видов из низменностей на вершины гор происходило постепенно, в течение пары миллионов лет.

Кнуд Андреас Йонссон отмечает, что исследование не обязательно предполагает восходящую модель колонизации во всем мире. Поэтому важно исследовать процессы видообразования в пределах конкретных зоогеографических районов.

Климатические колебания подтолкнули птиц выше в горы
Исследование также показывает, что колебания климата, особенно за последние два миллиона лет, известные как плейстоценовые колебания климата, вызвали резкие колебания численности популяций. Иногда колебания климата, вероятно, способствовали эволюции вверх по склону.

«По мере потепления горные леса и птицы вытесняются все выше по склону, туда, где все меньше и меньше мест обитания и где они с большей вероятностью вымрут. В результате наблюдаются большие колебания численности популяций. По мере потепления, население сокращалось, и чем меньше становились шансы населения на дальнейшую колонизацию», — объясняет Кнуд Андреас Йонссон.

В среднем виды птиц выживают несколько миллионов лет, прежде чем вымирают. Чем меньше популяция, тем более уязвим вид и тем выше риск его исчезновения. Как отмечает исследователь:

«Наши анализы показывают, что видам, обитающим на горных вершинах, 5-10 миллионов лет. Так, самые древние и наиболее специализированные виды обитают на высотах 3-4 километра и в небольшом количестве. Климатические колебания могут ускорить этот процесс, так что древние виды вымрут быстрее. Вероятно, это также будет следствием современного глобального потепления».

Горные птицы подвергаются наибольшему риску

В регионе Новая Гвинея-Индонезия исчезли большие участки низинных лесов. Следовательно, большое внимание уделялось исчезновению многих обитающих там равнинных видов. Но, по словам исследователя, новые результаты могут помочь расставить приоритеты в сохранении высокогорных птиц.

Как появляются новые виды птиц

«Нет никаких сомнений в том, что горные виды птиц являются наиболее уязвимыми к глобальному потеплению. Учитывая, что на формирование их популяции ушли миллионы лет, а также их большое генетическое разнообразие на отдельных горных вершинах, возможно, следует сделать что-то еще, чтобы сохранить их. … Это не просто глобальная цель — сохранить виды, но сохранить генетическое разнообразие», — заключает Кнуд Андреас Йонссон.

ФАКТЫ: ИНОГДА ПРОИСХОДИТ НЕВЕРОЯТНОЕ

Хотя колонизация видов обычно происходит от низменностей к высокогорным местообитаниям, существует также регулярный, но ограниченный генетический обмен между вершинами гор. Это происходит, когда нескольким особям в каждом поколении удается путешествовать с одного горного хребта на другой и размножаться. В то время как некоторые могут подумать, что это не должно быть слишком удивительным для крылатого существа, Кнуд Андреас Йонссон находит это удивительным:

«Один из видов, который время от времени совершает более чем 100-километровое путешествие через горы, — это синешапочный ифрит ( Ifrita kowaldi ), стационарная лесная певчая птица. Без новых данных я бы сказал: «Я просто не знаю».  Но в прошлом году мы использовали спутниковые передатчики для отслеживания подобных лесных птиц в Новой Гвинее и увидели, что они, как правило, вообще не рассеиваются. Но иногда происходит невероятное, если в популяции достаточно времени и достаточно особей», — заключает Кнуд. Андреас Йонссон.

ВСТАВКА ФАКТОВ: ОБ ИССЛЕДОВАНИИ

Непропорционально большое количество видов животных Земли сосредоточено в горных районах. В то время как горы составляют примерно четверть поверхности Земли, 85% всех видов птиц, земноводных и млекопитающих живут в горных районах.

Новая Гвинея является домом для более чем 4600 видов позвоночных, в том числе более 700 видов птиц. Наряду с Австралией относится к исключительно уникальной зоогеографической области Океании.

Изученные птицы принадлежат к группе, известной как певчие птицы, или «отряд воробьинообразных», которые составляют почти половину всех видов птиц во всем мире. Певчие птицы появились в Австралии/Новой Гвинее примерно 30-40 миллионов лет назад.

Часть результатов исследования была опубликована в известном научном журнале Nature Communications в январе 2022 года.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *