Как возникают новые виды птиц

Исследователи из Копенгагенского университета представили доказательства, разрешающие многовековые споры о том, где и как формируются новые виды птиц. Они установили, что птицы в горных районах, где обитает подавляющее большинство видов планеты, в ходе эволюции постепенно покидали низменные местообитания, поднимаясь всё выше в горы. Миллионы лет климатических колебаний способствовали этому "выталкиванию" видов вверх по склонам — и, вероятно, этот процесс продолжается сейчас.

Основной вопрос биологии — как возникают новые виды, особенно на горных вершинах в несколько километров высотой? 85% позвоночных мира, включая птиц, живут в горных районах, где низменности изолируют виды и популяции друг от друга.

До сих пор не было научных доказательств, разрешающих спор: могут ли птицы просто перелетать с одной горы на другую или нет. Теперь такие доказательства, по крайней мере для огромного островного региона вокруг Индонезии и Австралии, получены. Они основаны на анализе полных геномов различных популяций птиц с крупнейшего тропического острова мира — горного Новой Гвинеи.

Геномные анализы установили, что виды птиц возникают в низменностях, а затем в течение миллионов лет перемещаются всё выше в горные районы — вероятно, из-за конкуренции и изменения климата — прежде чем в конечном итоге вымирают. Поэтому горные вершины, как и острова, часто называют эволюционными тупиками. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Чем выше в горы, тем больше генетических различий

Секвенирование ДНК птиц одного вида, живущих на разных горах, показало, что чем выше в горах обитают птицы, тем больше генетические различия между популяциями одного вида. Некоторые популяции настолько различны, что их можно считать отдельными видами. Напротив, среди низменных популяций наблюдается большее сходство. Это говорит о том, что распространение новых видов происходило из низменных местообитаний вверх.

Поскольку исследователям также известно время генерации этих птиц, они смогли определить, что перемещение видов с низменностей на горные вершины происходило постепенно, в течение пары миллионов лет.

Климатические колебания выталкивали птиц выше

Исследование также показывает, что климатические колебания, особенно за последние два миллиона лет (плейстоценовые климатические осцилляции), вызывали резкие колебания численности популяций. В периоды потепления горные леса и птицы вытеснялись выше по склону, где становится всё меньше подходящей среды обитания и где они с большей вероятностью вымирают. В результате наблюдаются большие колебания численности популяций. По мере потепления популяции сокращались, и их шансы на дальнейшее расселение ухудшались.

В среднем виды птиц существуют несколько миллионов лет, прежде чем вымереть. Чем меньше популяция, тем более уязвим вид и тем выше риск его исчезновения. Анализы показывают, что виды, живущие на горных вершинах, имеют возраст 5–10 миллионов лет. Таким образом, самые древние и наиболее специализированные виды живут на высотах 3–4 километра и в небольших количествах. Климатические колебания могут ускорить процесс, так что древние виды будут вымирать быстрее. Вероятно, это будет следствием и современного глобального потепления.

Горные птицы в наибольшей опасности

В регионе Новая Гвинея–Индонезия исчезли огромные площади низменных лесов, и основное внимание уделялось потере многих низменных видов. Однако новые результаты могут помочь расставить приоритеты в сохранении высокогорных птиц.

Нет сомнений, что высокогорные виды птиц наиболее уязвимы к глобальному потеплению. Учитывая, что формирование их популяций и их большое генетическое разнообразие на отдельных горных вершинах заняло миллионы лет, возможно, следует приложить больше усилий для их сохранения. Глобальная цель — не только сохранение видов, но и сохранение генетического разнообразия.