Семейство грызунов может объяснить, как некоторые группы животных становятся столь разнообразными

Как один вид грызунов вторгся в Южную Америку и быстро разделился на 350 новых видов? Ответ прост — грызуны смогли быстро расселиться по континенту, не ограниченные непреодолимыми географическими барьерами, такими как океан.

Профессор биологических наук Университета штата Флорида (FSU) Скотт Степпан и его бывший постдокторант Джон Шенк (ныне в Университете Джорджии Саутерн) разработали новую модель, показывающую, как география может играть важную роль в эволюции семейств животных и приводить к появлению множества видов. Исследование было частью гранта в $500 000 от Национального научного фонда (NSF) для понимания, почему надсемейство Muroidea (включающее подсемейство Sigmodontinae) является самым разнообразным ответвлением на древе млекопитающих.

Исследование опубликовано в журнале American Naturalist.

"Биологи давно интересовались процессом адаптивной радиации, который происходит, когда линия претерпевает быструю видообразование, коррелирующую с вариацией сред обитания, в которые виды эволюционируют, что приводит к появлению множества видов, различающихся условиями их жизни", — сказал Шенк. — "Наше исследование впервые напрямую измерило, как перемещение по ландшафту способствовало процессу видообразования".

Ранее учёные полагали, что когда виды эволюционируют за короткий период, они дивергируют из-за разных экологических ниш, а не обязательно из-за способности пересекать географические границы.

Шенк и Степпан обнаружили, что виды подсемейства Sigmodontinae проникли в Южную Америку и быстро диверсифицировались по всем регионам континента. Примерно за 8 миллионов лет они образовали около 400 новых видов, заселивших Южную Америку.

"Это действительно быстро", — отметил Степпан.

Со временем перемещение между регионами и диверсификация замедлились, потому что регионы и связанные с ними экологические ниши были по сути заполнены.

"Это [география] во многом совпадает с тем, что делает видообразование", — сказал Степпан. — "После этого начального всплеска оно замедляется".

Степпан изучает эволюционную биологию и всегда интересовался тем, как виды диверсифицируются. Большинство исследований видообразования касаются островов, где разные группы наземных видов изолированы океаном от конкурентов, что позволяет животным диверсифицироваться просто на основе экологии острова.

Но о том, как виды диверсифицируются на непрерывной географии континента, известно мало.

Степпан сообщил, что они с Шенком рассматривают несколько возможностей для последующих исследований, сосредоточенных на работе с ДНК и измерении других аспектов грызунов, таких как структура их конечностей и черепов, чтобы увидеть, как эти структуры адаптировались к новым условиям с течением времени.