Исследователь раскрыл, как амфибии пересекали континенты
Существует более 7000 известных видов амфибий, обитающих почти во всех типах экосистем на шести континентах. Однако было мало попыток понять, когда и как именно лягушки, жабы, саламандры и червяги перемещались по планете в течение времени.
Алекс Пайрон, доцент биологии в Университете Джорджа Вашингтона, использовал данные последовательностей ДНК, чтобы точно восстановить 300-миллионолетнюю историю их путешествия.
Доктору Пайрону удалось построить первую в своем роде комплексную диаграмму географического распространения амфибий, показывающую перемещение 3309 видов между 12 глобальными экорегионами. Филогения — диаграмма эволюционных взаимоотношений — включает около половины всех существующих видов амфибий из каждой таксономической группы.
Его выводы, опубликованные в журнале Systematic Biology, позволяют предположить, что, вопреки распространенному мнению, некоторые группы амфибий могли преодолевать вплавь большие расстояния от одного массива суши к другому в течение последних нескольких миллионов лет.
Биологи давно предполагали, что распространение существующих линий амфибий обусловлено двумя основными процессами: викариантностью и дисперсией.
- Викариантность происходит, когда популяция разделяется после крупного геофизического события. После фрагментации суперконтинента Пангея и последующего разделения Лавразии и Гондваны некоторые группы амфибий смогли «проехать автостопом» с одного континента на другой. Биогеографический анализ подтверждает эту гипотезу, показывая, что движение континентов может объяснить большинство закономерностей в распространении современных видов амфибий.
- Дисперсия в эпоху кайнозоя (от 66 миллионов лет назад до настоящего времени), вероятно, по сухопутным мостам или на короткие расстояния через океаны, также внесла свой вклад в их распространение.
Однако третья закономерность, отмеченная в исследовании, стала неожиданным открытием. Ранее считалось, что расселение на большие расстояния по воде для амфибий практически невозможно из-за непереносимости соли. Однако анализ выявил случаи, которые нельзя объяснить древним возрастом.
Например, одна группа лягушек, обитающая в Австралии и Новой Гвинее (pelodryadine hylids), которая возникла примерно 61–52 миллиона лет назад, тесно связана с группой амфибий, существующих только в Южной Америке. К моменту возникновения pelodryadines все основные континентальные массивы суши уже занимали свои современные позиции, а Южная Америка и Австралия давно отделились от Антарктиды.
«Они опоздали на 120 миллионов лет, чтобы дойти до Австралии пешком», — сказал доктор Пайрон.
Наиболее вероятным объяснением, по мнению исследователя, является расселение через океан. В исследовании указаны еще два случая дальнего океанического расселения.
«У вас есть эта смесь процессов. У вас есть викариантность, которая за 300 миллионов лет поместила определенные группы в Африку, некоторые в Австралию, а другие в Южную Америку. Но даже совсем недавно, в течение последних нескольких миллионов лет, происходят эти случайные события дальнего расселения через океан, которые могут влиять на закономерности распространения».
Следующий исследовательский вопрос доктора Пайрона — существует ли какое-либо специфическое качество, например, толерантность к соленой воде, которое позволяет некоторым группам амфибий лучше расселяться. Он также начал проводить аналогичный анализ с ящерицами и змеями.
Эти выводы не только предоставляют доказательства маловероятной гипотезы дальнего океанического расселения, но и создают модель для объяснения распространения других видов. Например, исчезающая лягушка в Южной Америке, не связанная с другими крупными линиями, должна стать приоритетом для сохранения.