На удивление мало известно о том, как и почему возникают различия в количестве видов среди этих основных групп позвоночных.Оказывается, различия в количестве видов среди этих основных групп могут зависеть от их местообитаний. Новый анализ позвоночных, выполненный биологом-эволюционистом UA Джоном Винсом, показывает, что уровень диверсификации наземных групп намного выше, чем водных групп. Среда обитания, вероятно, будет более важной переменной в объяснении видового богатства, чем другие гипотетические объяснения, такие как климат или скорость метаболизма, и важность среды обитания может относиться ко многим другим типам организмов.
Результаты опубликованы в Интернете в журнале Biology Letters.«Я хотел понять, почему эти разные группы различаются по количеству видов», — сказал Винс, профессор кафедры экологии и эволюционной биологии. «Я обнаружил, что большая часть различий в количестве видов имеет простое объяснение: группы, живущие на суше, размножаются быстрее, чем группы, живущие в воде».Предыдущие исследования выдвинули гипотезу о связи между наземными средами обитания и более высокими темпами диверсификации, но ни одно из них не проводило количественный анализ для проверки этой идеи.
Чтобы ответить на этот вопрос, Винс рассчитал чистую диверсификацию для 12 основных групп позвоночных. Чистая степень диверсификации аналогична количеству видов в группе, разделенному на ее возраст. Используя этот подход, Винс смог сравнить, насколько быстро размножаются виды внутри каждой клады.
«Примером клады с высокой чистой степенью диверсификации являются птицы, которые в масштабе времени в сотни миллионов лет представляют собой относительно молодую группу. Поскольку они оба молоды и имеют много видов, их показатель относительно высок», Винс объяснил. «Напротив, у акул и скатов меньшее количество видов, и они намного старше группы, поэтому у них более низкий показатель».
Рыбы с лучевыми плавниками, составляющие около 96 процентов видов рыб и почти половину всех видов позвоночных, могут показаться очевидным исключением из большого разнообразия наземных групп по сравнению с водными группами. Однако, поскольку рыбы с лучевыми плавниками более древние, чем большинство других групп позвоночных, следует ожидать большого числа их видов. Поэтому их умеренные темпы диверсификации на самом деле не делают их исключением из правил.«Именно здесь становится действительно важным различие между видовым богатством и разнообразием.
Их возраст, по крайней мере частично, объясняет, почему у них такое высокое видовое богатство», — сказал Винс. «Для группы рыб они довольно исключительны, но степень их диверсификации не впечатляет по сравнению с наземными группами».Хотя до сих пор не ясно, почему наземные группы размножаются быстрее, чем их водные собратья, Винс считает, что это может быть связано с более высокими темпами вымирания как в морской, так и в пресноводной среде.Например, закисление океана может уничтожить виды морских организмов.
В то время как наземное животное, столкнувшееся с изменяющейся окружающей средой, может иметь возможность мигрировать в другое место, обитатель океана не может избежать такого глобального изменения морских условий, которое может привести к широкомасштабному вымиранию. Места обитания пресноводных видов, таких как озера, пруды и реки, часто географически изолированы, что ограничивает распространение видов.
Кроме того, эти среды обитания могут быть эфемерными, что может создавать проблемы для долгосрочного выживания пресноводных видов и групп.В настоящее время Wiens изучает все клады животных, включая беспозвоночных, чтобы определить, присутствует ли такая же закономерность. Если тенденция сохранится, это может помочь объяснить закономерности биоразнообразия в животном мире.
«Мы хотели бы попытаться понять разнообразие жизни, используя как можно меньше экологических переменных», — сказал Винс. «Мы хотим иметь возможность описывать мир природы с помощью ограниченного числа организационных принципов».