Дарвиновы вьюрки достигли предела разнообразия на Галапагосах

Эволюция птиц на Галапагосских островах, колыбели теории эволюции Дарвина, — это процесс на двух скоростях. Большинство видов птиц всё ещё диверсифицируются, в то время как знаменитые дарвиновы вьюрки уже достигли равновесия, при котором новые виды могут появиться только при вымирании существующих. Это открытие расширяет классическую теорию эволюции на островах, выдвинутую в 1960-х годах. Исследование опубликовано онлайн 23 июня в Ecology Letters.

Эволюционная динамика

Рампал Этьен и его коллеги разработали математическую модель DAISIE (Dynamic Assembly of Islands by Speciation, Immigration and Extinction), которая использует филогенетические данные о ныне живущих видах для реконструкции эволюционной динамики.

Модель была применена к филогенетическим деревьям существующих видов птиц Галапагосских островов, построенным на основе геномных данных. DAISIE оценивает пределы разнообразия и скорости иммиграции, видообразования и вымирания для каждой линии.

• Анализ показал, что для вьюрков разнообразие действительно оказывает негативный эффект. Для новых видов больше нет места, если только один из существующих видов не вымрет. Острова насыщены видами типа вьюрков.
• При этом радиация не статична: скорости как эволюции, так и вымирания у дарвиновых вьюрков очень высоки, что, вероятно, и позволило им достичь равновесия.

Изолированные экосистемы

Другие виды, например, пересмешники, ещё не достигли равновесия, что резко контрастирует с текущим взглядом на океанические острова как на равновесные системы. Они эволюционируют медленнее и всё ещё диверсифицируются.

Модель DAISIE, доступная как библиотека в свободной программной среде R, является ценным инструментом для изучения эволюционной динамики на островах. Она включает видообразование и тем самым расширяет существующую островную теорию, основанную на иммиграции и вымирании. Модель применима ко всем изолированным экосистемам: не только островам, но и озёрам или горным вершинам.

Помимо объяснения эволюционной истории, DAISIE также предсказывает будущее разнообразие, что важно с точки зрения сохранения не только существующих видов, но и будущего биоразнообразия.