Первая биогеографическая карта муравьёв выявила девять глобальных областей
Распределение видов по земному шару — не случайный процесс, а результат эволюционных механизмов и прошлых и текущих экологических ограничений. С середины XIX века биологи выделяют несколько основных регионов — биогеографических областей, — которые описывают крупные сообщества видов. Эти области представляют собой одно из фундаментальных описаний биоразнообразия на Земле.
Однако почти 150 лет характеристика этих биогеографических единиц основывалась исключительно на изучении позвоночных (например, птиц, млекопитающих) и растений. Эти группы составляют лишь меньшинство видов на Земле. Гиперразнообразные группы, такие как насекомые, оставались в стороне от таких исследований, которые являются важным инструментом для планирования охраны природы.
Экологи из Гонконгского университета (HKU) и их коллеги из Японии впервые составили глобальные биогеографические регионы для крупной группы насекомых — муравьёв. Работа, опубликованная в Nature Communications, даёт лучшее на сегодня понимание распределения насекомых и важна для глобальной охраны природы.
Насекомые составляют свыше 55% всех описанных видов, но пробел в знаниях об их распространении мешает картировать их биогеографические регионы.
«Первый шаг к защите видов и биоразнообразия — понять, где они находятся», — говорит профессор Бенуа Генар, старший автор исследования.
Его международная команда более десяти лет собирала данные о распространении почти 16 000 видов муравьёв. Муравьи — одни из самых распространённых и экологически доминирующих насекомых; их общая биомасса, как показало предыдущее исследование команды, примерно вдвое превышает совокупную массу диких птиц и млекопитающих.
Благодаря тому, что для группы насекомых они относительно хорошо изучены, а также более чем 300-летним исследованиям, собранным командой, стало возможным использовать передовые методы, включая биоинформатику и машинное обучение, для анализа их распространения. В результате была создана первая биогеографическая карта муравьёв.
Эта карта делит глобальную территорию муравьёв на девять крупных биогеографических областей.
«Интересно, что при сравнении этой карты с картами для позвоночных и растений я увидел много сходства», — отмечает первый автор работы, аспирант Рунси Ван. — «Муравьи и растения разделяют несколько регионов, которых нет у позвоночных».
Дальнейший анализ подтвердил это наблюдение: биогеографические регионы очень похожи у разных таксонов, но растения больше похожи на муравьёв, чем на любую группу позвоночных.
«Это не очень удивительно, поскольку мы знаем, что у муравьёв и растений очень тесные экологические и эволюционные связи. Например, муравьи помогают десяткам тысяч растений рассеивать семена и защищают ещё больше от травоядных. Они коэволюционировали миллионы лет», — объясняет профессор Генар. — «Но это одно из первых доказательств, показывающих такие значительные биогеографические последствия».
Этот результат указывает, что многие сходства между животными и растениями могут не улавливаться при изучении только позвоночных.
«Одни муравьи не могут представлять всё гиперразнообразие насекомых, но их сходство с растениями, вероятно, не исключение», — говорит Ван. — «В будущем нам определённо нужны бо́льшие усилия, чтобы включить больше групп насекомых и получить глобальную картину биоразнообразия».