Павел Климов провел совместное исследование с гарвардским профессором

Павел Климов провел совместное исследование с гарвардским профессором

Наука 5 Ноября 2015 3080

Учёные перепроверили с использованием современных методов основные положения теории островной биогеографии Макартура-Уилсона.

В 1950-х годах Е.О.Уилсон, один из основателей теории островной биогеографии, наблюдая за муравьями Меланезии, предложил гипотезу, известную сейчас как «гипотеза цикла таксона». В соответствии с ней вид, адаптированный к краевым, в высокой степени нестабильным местообитаниям на побережье морей, расширяет свой ареал путем расселения по воде и заселения новых островов. На следующем этапе цикла происходит насыщение ареала, и популяции на отдельных островах дифференцируются на подвиды. По мере продолжающейся дивергенции некоторые подвиды вымирают, так что к завершению цикла ранее широко распространенный вид остается представленным эндемичной популяцией на одном острове. При этом таксон претерпевает циклы, включающие периодические расширения и сжатия ареала.

острова.jpg

Большая международная команда исследователей, включая профессора Гарвардского университета Е.О.Уилсона, решила проверить положения этой гипотезы, используя современные молекулярные методы филогенетики и биоинформатики.

Павел Климов из международной комплексной научно-исследовательской лаборатории по изучению изменения климата, землепользования и биоразнообразия ТюмГУ -  один из участников проекта, который отвечал за получение молекулярных данных и филогенетический анализ. В качестве модельного был выбран гиперразнообразный род муравьев Pheidole, включающий в свой состав свыше 1000 известных видов. Особенно разнообразен этот род в тропиках, в том числе в регионе Индо-Пацифики, который и был долгое время «примером из учебника» о роли географической изоляции на эволюционный процесс и формирование барьеров между различными биогеографическими регионами. 

В рамках проекта была изучена глобальная молекулярная филогения Pheidole, проанализировано мировое географическое распределение представителей рода. Это позволило выявить восемь «биогеографических модулей» - очерченных районов, имеющих близкий фаунистический состав по широкому спектру видов рода Pheidole. Эти модули в определенном приближении соответствуют биогеографическому районированию для других групп организмов. Затем исследователи провели тест, будет ли вид, обитающий в открытом (нестабильном) местообитании расширять свой ареал за границы модуля, а также наблюдали, существует ли перемещение таксонов от районов с высоким биоразнообразием – к низким. Последнее также постулировалось Уилсоном в гипотезе.

Исследователям удалось получить статистически достоверные результаты, демонстрирующие, что некоторые из таксономических линий муравьев вышли своими ареалами за границы модулей. Также обнаружился эффект «каскада» в расселении муравьев из районов с высоким в районы с низким разнообразием в ходе расширения ареалов. Например, филогенетический анализ выявил подобный пример колонизации из Азии в Новую Гвинею и на острова Тихого океана, но не в обратном направлении. Важным приложением гипотезы стало то, что местообитания с высокой нестабильностью и фенотипы, обеспечивающие успех в подобных типах местообитаний, служат источником будущей видовой диверсификации.

Таким образом, ключевые аспекты теории цикла таксона могут помочь в понимании разнообразия организмов в связи с их распространением и исторической биогеографией.

Breaking out of  biogeographical modules: range expansion and taxon cycles in the hyperdiverse ant genus Pheidole // Journal of Biogeography. 2015 - Wiley Online Library

 

Источник:

Управление информационной политики ТюмГУ

Рубрики
Поделиться
Август 2018
ПН ВТ СР ЧТ ПТ СБ ВС
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

рубрики новостей

Показать / скрыть все рубрики