Жизнь группируется в ядрах, а затем распространяется — это простое правило, управляющее биоразнообразием по всему миру, описано в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Ecology & Evolution.
Этот закон, выведенный международной междисциплинарной группой, помогает объяснить, почему виды распределены по планете именно так, как мы это наблюдаем. Открытие углубит понимание жизни на Земле, в том числе реакции экосистем на глобальные изменения окружающей среды.
Правило простое: в каждом регионе Земли большинство видов сосредоточено в небольших «горячих точках», а затем постепенно распространяется за их пределы, причем все меньше видов способны выживать по мере удаления от этих центров.
«В каждом биорегионе всегда есть центральная область, где обитает большинство видов. Из этого ядра виды распространяются на окружающие территории, но лишь часть из них может там сохраниться. Похоже, эти ядра обеспечивают оптимальные условия для выживания и разнообразия видов, выступая источником, из которого биоразнообразие расходится во все стороны», — объяснил ведущий автор исследования Рубен Бернардо-Мадрид из Университета Умео в Швеции.
Эта модель подчеркивает непропорционально важную экологическую роль небольших зон в поддержании биоразнообразия целых биорегионов, подчеркнул Хосе Луис Телья с Биологической станции Доньяна при Высшем совете по научным исследованиям Испании: «Поэтому защита этих ключевых зон крайне важна, так как они являются приоритетами для природоохранных стратегий».
Экологический фильтр
Исследователи изучили биорегионы по всему миру, рассмотрев совершенно разные формы жизни: амфибий, птиц, стрекоз, млекопитающих, морских скатов, рептилий и деревьев. Учитывая огромные различия в стратегиях выживания — одни виды летают, другие ползают, плавают или остаются неподвижными — и контрастные экологические и исторические условия каждого биорегиона, ученые ожидали, что распределение видов будет сильно отличаться. Однако они обнаружили одну и ту же закономерность повсюду.
Эта модель указывает на общий процесс, известный как экологический фильтр. Долгое время он считался ключевым теоретическим принципом в экологии для объяснения распределения видов на Земле. Однако до сих пор глобальных эмпирических подтверждений было мало — и это исследование дает веские аргументы для множества ветвей жизни и в планетарном масштабе.
«Неважно, что является ограничивающим фактором — жара, холод, засуха или соленость. Результат всегда один: только виды, способные переносить местные условия, закрепляются и выживают, создавая предсказуемое распределение жизни на Земле», — заметила профессор Мануэла Гонсалес-Суарес, соавтор исследования из Редингского университета в Англии.
Существование универсального механизма организации имеет глубокие последствия для понимания жизни в целом, добавил Хоакин Калатьяуд, соавтор из Университета имени Короля Хуана Карлоса в Испании: «Эта модель предполагает, что жизнь на Земле в какой-то степени предсказуема».
Такие предсказуемые закономерности помогут ученым проследить, как жизнь развивалась во времени, и дадут ценные подсказки о том, как экосистемы могут реагировать на глобальные изменения окружающей среды.