Эволюция климатических ниш удивительно схожа у растений и животных

Несмотря на фундаментальные биологические различия между растениями и животными, новое исследование выявило существование «общих правил» эволюции их климатических ниш.

Климатические ниши определяют, где могут обитать виды, и критически важны для понимания их реакции на изменение климата. Чтобы изучить закономерности эволюции этих ниш, доктора Лю Хуэй и Е Цин из Южно-Китайского ботанического сада КАН совместно с доктором Джоном Дж. Вайенсом из Университета Аризоны провели масштабный анализ.

Исследователи протестировали 10 гипотез, используя филогенетические и климатические данные для 19 глобально распространённых групп растений и 17 групп позвоночных (всего 2087 видов), а также множество филогенетических моделей.

Ключевые выводы:

• Скорость эволюции ниш оказалась одинаково низкой как у растений, так и у животных:
  • Для среднегодовой температуры: 1.44 °C и 0.82 °C за миллион лет (Myr^-1) для растений и животных соответственно.
  • Для годового количества осадков: 226.0 мм и 126.0 мм Myr^-1 для растений и животных соответственно.
• Эти скорости примерно в 10 000 раз медленнее, чем скорости современного и прогнозируемого изменения климата. Это указывает на высокий риск вымирания для многих видов.
• Эволюция ниш происходит быстрее в более молодых (недавно дивергировавших) группах.
• Ширина климатической ниши определяется в основном сезонными вариациями внутри местообитаний, а не различиями между всеми глобальными локациями. Это опровергает предположение, что виды с более широкими нишами эволюционируют быстрее.

Причины сходства:

На эволюцию климатических ниш и растений, и животных влияют консерватизм ниши, физиологические ограничения, эволюционные компромиссы (trade-offs), а также широтные градиенты изменчивости и сезонности.

Значение:

Исследование объясняет, почему биогеографические регионы, центры разнообразия и закономерности распространения часто схожи у растений и животных. Это также предполагает, что их реакции на изменение климата могут быть подобными, что важно для прогнозирования будущего распределения видов.

Исследование будет опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution 23 марта 2020 года.