Биоразнообразие выше в тропиках, но новые виды чаще возникают в высоких широтах
Новое исследование 2300 видов млекопитающих и почти 6700 видов птиц со всего мира помогает объяснить, почему в тропиках так много больше видов растений и животных, чем в высоких широтах. Учёные обнаружили, что хотя тропики отличаются большим разнообразием видов, количество подвидов — потенциальных «ступенек» в процессе образования нового вида — на самом деле больше в суровых условиях высоких широт.
Эти неожиданные результаты позволяют предположить, что градиент широтного разнообразия может быть связан с более высокой скоростью оборота видов у полюсов, чем у экватора: высокий потенциал видообразования уравновешивается высоким потенциалом вымирания.
Парадокс: больше видов, но меньше подвидов в тропиках
Учёные знают уже более века, что видовое разнообразие увеличивается к экватору. Многочисленные гипотезы пытались объяснить этот паттерн: тропики либо являются «колыбелью» для образования новых видов, либо лучше сохраняют уже существующие.
В новом исследовании, которое появится в выпуске Molecular Ecology от 22 ноября, Карлос Ботеро и его коллеги собрали глобальный набор данных о климате и погодных условиях, объединив их с генетической информацией почти для 50% известных млекопитающих и 70% известных птиц.
Команда с удивлением обнаружила, что хотя количество видов птиц и млекопитающих увеличивается ближе к экватору, количество генетически отличных групп внутри каждого вида (подвидов) больше в суровых условиях высоких широт.
Роль экстремального климата
«Это среды, которые холоднее и суше, и где разница между самым жарким и самым холодным месяцами более экстремальна», — пояснил Ботеро.
Животные в таких условиях с большей вероятностью могут замёрзнуть холодной зимой или погибнуть во время особенно жаркого лета. «Если экстремальные погодные явления время от времени уничтожают популяцию, но не уничтожают весь вид, то выжившие популяции оказываются географически разделёнными и могут начать расходиться друг от друга», — сказал Ботеро.
Результаты согласуются с исследованием 2007 года, предполагающим, что, вопреки общепринятому мнению, виды возникают быстрее в умеренных зонах, чем в тропиках. «Возможно, виды в умеренных зонах появляются и исчезают чаще», — отметил Ботеро.
Аналогия с монетами
Сравнивая биоразнообразие в умеренных зонах и в тропиках, Ботеро приводит аналогию с монетами в кармане и в копилке:
- В копилке обычно больше монет, чем в кармане (как видов в тропиках).
- Но монеты в кармане постоянно тратятся и пополняются новой сдачей (высокий оборот видов в высоких широтах).
- Монеты в копилке оборачиваются реже, но со временем их количество накапливается (виды в тропиках лучше сохраняются).