Растения умеренного пояса следуют иному эволюционному сценарию

Исследование древней и широко распространённой линии цветковых растений, Saxifragales, показало, что в умеренных экосистемах эволюция видов может следовать иному сценарию, чем в тропиках.

Ключевое отличие от тропической модели

  • В тропиках всплеск видообразования часто совпадает с появлением новых признаков и освоением новых местообитаний.
  • У Saxifragales сначала произошёл взрыв видообразования (~15 млн лет назад), и лишь спустя ~5 млн лет последовала массовая адаптация к новым местообитаниям и эволюция новых признаков.

Движущая сила эволюции

  • Основным драйвером первоначального взрыва видообразования стало глобальное похолодание климата 15 млн лет назад.
  • Кривые падения температуры и роста разнообразия Saxifragales почти идеально зеркальны.
  • Похолодание расширило площади умеренных и холодных местообитаний, к которым эти растения уже были предрасположены.

Особенности группы Saxifragales

  • Почти 2500 видов, включая деревья (например, амбровое дерево), кустарники (крыжовник), суккуленты (очитки), травы и декоративные растения (пионы).
  • Глобальное распространение и богатая ископаемая летопись (~90 млн лет).
  • Максимальное разнообразие в умеренных регионах (например, до 150 видов на 50 квадратных миль в Гималаях и Тибете).

Последствия и выводы

  1. Устойчивость умеренных экосистем ниже: они моложе и сформировались в результате недавних (в геологическом масштабе) климатических потрясений, в отличие от стабильных тропиков.
  2. Ограниченная адаптивность: Поскольку эти растения давно адаптированы к холодным условиям, их способность быстро приспособиться к резкому потеплению климата в будущем может быть ограничена.
  3. Нет признаков замедления: Диверсификация Saxifragales продолжается, что опровергает гипотезу о неизбежном насыщении экологических ниш.
  4. Новый паттерн для поиска: Авторы предполагают, что обнаруженная модель «сначала диверсификация, потом адаптация» может быть характерна и для других умеренных линий, как растений, так и животных.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.