Виды на Земле накапливаются медленнее, чем в прошлом: исследование

Вычислительные биологи из Университета Пенсильвании установили, что виды на Земле продолжают накапливаться, но делают это медленнее, чем в прошлом.

В исследовании, опубликованном в журнале PLoS Biology, учёные разработали новый вычислительный подход для выявления динамики видообразования, используя генеалогические деревья современных видов. Проанализировав девять моделей диверсификации на 289 филогенетических деревьях, они изучили амфибий, членистоногих, птиц, млекопитающих, моллюсков и цветковые растения.

Исследование показало, что биоразнообразие в целом не находится в равновесии. Однако скорость видообразования со временем снижается, что указывает на существование неких ограничений для диверсификации видов и на возможное достижение равновесия в будущем.

Существуют конкурирующие теории о том, как виды диверсифицируются и вымирают. Одни предполагают постоянное накопление видов по мере освоения новых экологических ниш. Другие — что число сосуществующих видов ограничено и в конечном итоге установится равновесие, при котором появление нового вида будет возможно только после вымирания другого.

Учёных интересовало, находится ли видовое разнообразие Земли в равновесии или продолжает расширяться, и существует ли невидимый «стоп-сигнал», который в конечном итоге ограничит это разнообразие.

«Мы видим, что темпы диверсификации снижаются, но ещё не достигли нуля, — сказал Джошуа Плоткин, доцент кафедры биологии. — Мы ещё не в равновесии. Либо существует предел общего числа видов, и мы его ещё не достигли, либо такого предела нет. Но темпы диверсификации падают; когда мы достигнем нуля, пока не очевидно».

Хотя очевидно, что Земля недавно потеряла виды из-за антропогенного воздействия, это исследование рассматривало гораздо более длительные, геологические временные масштабы. Понимание этой долгосрочной динамики важно для понимания факторов, контролирующих современное биоразнообразие.

Исследователи были удивлены, насколько мало следов вымирания они обнаружили в эволюционных деревьях видов, несмотря на данные палеонтологической летописи о множестве вымерших за геологическое время видов (например, снижение разнообразия китов за последние ~12 миллионов лет).

Исследование также демонстрирует, как анализ молекулярных филогений может пролить свет на закономерности видообразования и вымирания, что открывает путь для согласования этого подхода с данными палеонтологии.

«Используя существующие данные из потока геномных исследований, мы надеемся объединить усилия с палеонтологами, собирающими данные окаменелостей», — отметил Плоткин.