Вчені з’ясували, що види організмів зосереджуються в центральних (ядрових) біорегіонах і розповсюджуються з них назовні — ймовірно, через екологічну фільтрацію. Ця закономірність може відігравати важливу роль у плануванні заходів зі збереження біорізноманіття та кліматичному плануванні. Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Ecology & Evolution, виявило просте правило, яке, ймовірно, визначає організацію життя на Землі. На думку авторів, це правило пояснює глобальні закономірності розподілу видів і може допомогти краще зрозуміти, як екосистеми реагують на зміни довкілля.
Глобальний візерунок під поверхнею розмаїття
На перший погляд, Земля виглядає як мозаїка кардинально різних середовищ існування — кожне зі своїм унікальним набором видів і умовами. Проте дослідження під керівництвом Університету Умео (Швеція) виявило глибинний глобальний візерунок, спільний для всіх екосистем.
Це відкриття може суттєво покращити наше розуміння того, як формувалося біорізноманіття впродовж геологічного часу, а також як воно може змінюватися в умовах глобальних екологічних змін.
Бар’єри формують унікальні біорегіони
Земна поверхня розділена на великі біогеографічні регіони — біорегіони, які відмежовані природними бар’єрами: океанами, гірськими хребтами або екстремальними кліматами. Ці бар’єри обмежують переміщення видів, перетворюючи кожен біорегіон на своєрідний природний експеримент, де протягом мільйонів років під дією різних середовищ, еволюційних процесів і історичних факторів формувались унікальні угруповання організмів.
Загальний шаблон для всіх форм життя
У дослідженні взяли участь науковці зі Швеції, Іспанії та Великої Британії. Вони проаналізували розподіл великої кількості видів по всій планеті, зокрема:
- земноводних,
- птахів,
- бабок,
- ссавців,
- морських скатів,
- рептилій,
- дерев.
Попри радикальні відмінності у способах життя (одні літають, інші повзають, плавають або залишаються нерухомими), а також величезну екологічну й еволюційну різноманітність регіонів, дослідники очікували значних відмінностей у розподілах видів.
Однак, на їхнє здивування, в усіх біорегіонах виявився однаковий структурний візерунок.
Біорізноманіття випромінюється з екологічного ядра
«У кожному біорегіоні є ядро (core area), де мешкає найбільша кількість видів. З цього ядра види розширюють свій ареал у навколишні території, але виживає лише частина з них. Схоже, що ці ядра створюють оптимальні умови для виживання та розмаїття, і саме звідти біорізноманіття “випромінюється” назовні»,
— пояснює Рубен Бернардо-Мадрід, провідний автор і дослідник Університету Умео.
Ці результати підтверджують, що невеликі території можуть мати непропорційно велике значення для підтримання біорізноманіття цілих біорегіонів — а отже, мають високу природоохоронну цінність.
Екологічна фільтрація як рушійна сила
Дослідження також виділяє найімовірніший механізм, що зумовлює таку закономірність: екологічну фільтрацію — принцип, за яким лише ті види, що здатні витримувати локальні умови (наприклад, спеку, посуху або солоність), можуть виживати й колонізувати нові території.
Хоча ця концепція вже давно відома в екології, глобальні емпіричні докази її універсальності були обмежені. Це дослідження надає широку та переконливу верифікацію — у масштабах усіх груп організмів і на рівні планети.
«Передбачуваність цієї закономірності та її зв’язок з екологічною фільтрацією допомагає краще зрозуміти, як біорізноманіття реагуватиме на глобальні зміни»,
— додає Хоакін Калатаюд, співавтор із Університету Рей Хуан Карлос (Іспанія).
Джерело: Nature Ecology & Evolution, дослідження Університету Умео (Швеція), Rey Juan Carlos University (Іспанія), University of East Anglia (Велика Британія)