Исследование: новые виды быстрее всего эволюционируют в Антарктике

Новое исследование, опубликованное в Nature, опровергает прежние теории о том, как развивалось поразительное биоразнообразие океанов, и имеет важные последствия для охраны природы.

Биологи долгое время полагали, что эволюция ускоряется относительно высокими тропическими температурами, а в более холодных и глубоких водах она замедлена. Однако это исследование показывает, что эволюция не следует единому сценарию, а зависит от геологической, климатической и биологической истории каждой экосистемы. В мелководных и глубоководных морях она шла по-разному.

Скорость видообразования оказалась самой высокой в самом холодном регионе — Антарктике. Эти воды, по-видимому, всё ещё восстанавливаются после событий вымирания десятки миллионов лет назад, когда начали доминировать ледники, а температура воды резко упала. Новые виды, возникшие в результате, всё ещё находятся в процессе диверсификации и делают это быстро.

Напротив, хотя разнообразие в тропических глубинах (глубже 200 метров) велико, это не среда, быстро порождающая новые виды. Скорее, она накопила своё богатое биоразнообразие за миллионы лет. Тропические глубины — это убежище для древней фауны или «живых ископаемых», в основном из-за относительно стабильных условий с течением времени.

Чтобы изучить закономерности эволюции в мировом океане, команда сосредоточилась на эволюции глубоководных «змеехвосток» (Ophiuroidea). Эти странные иглокожие с типично круглым телом и пятью длинными гибкими «руками» в изобилии встречаются на морском дне по всему миру. Их обилие делает их идеальной группой для изучения крупномасштабных закономерностей возникновения и распространения морской жизни.

Исследователи использовали данные, собранные в ходе новаторского рейса «Sampling the Abyss» 2017 года на исследовательском судне Investigator. Экспедиция впервые исследовала абиссальные глубины у восточного побережья Австралии. Доктор Тим О'Хара был главным учёным в этом рейсе, и данная публикация — первая крупная статья по его результатам.

ДНК использовали для восстановления полной картины того, как эволюционировали змеехвостки в Индийском и Тихом океанах южного полушария. Доктор О'Хара пояснил: «Музейные коллекции — это сокровищница сохранившегося биоразнообразия, собранного в ходе тысяч научных экспедиций. Секвенирование ДНК этих образцов может раскрыть историю жизни на нашей планете».

Глубоководье — крупнейшая экосистема мира, древний ковчег реликтов эпохи динозавров, где «живые ископаемые» сосуществуют с быстро эволюционирующими новыми видами. Эти среды требуют такой же защиты, как и более известные места обитания, например, коралловые рифы. Однако недостаток знаний о морской жизни в этих тёмных водах затрудняет разработку мер защиты от рыболовства или глубоководной добычи полезных ископаемых.

Статья доктора О'Хара и его команды — результат того, что, как он надеется, станет первым этапом глобального проекта по изучению процессов эволюции в ценных глубоководных средах и способов их защиты.