Вымирание островных карликов и гигантов: эволюционный риск

Острова — это «лаборатории эволюции», где у животных развиваются уникальные черты, включая карликовость (уменьшение размера по сравнению с материковыми родственниками) и гигантизм (увеличение размера).

Исследователи из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU) обнаружили, что виды, эволюционировавшие к более экстремальным размерам тела, имеют более высокий риск вымирания, чем виды с менее выраженными изменениями. Их исследование, опубликованное в Science, также показывает, что темпы вымирания млекопитающих на островах резко возросли после появления современного человека.

Почему экстремальные размеры — это риск?

Острова — это очаги биоразнообразия (до 20% наземных видов на <7% площади суши), но и очаги вымирания (50% видов из списка угрожаемых МСОП — островные).

В ответ на уникальные условия у многих организмов происходят резкие изменения размера:

• Крупные материковые виды склонны к уменьшению (карликовости).
• Мелкие материковые виды склонны к увеличению (гигантизму).

Примеры включают как вымерших, так и находящихся под угрозой животных:

• Вымершие: карликовые мамонты и бегемоты (<1/10 размера предков), гигантские грызуны (увеличение >100 раз).
• Под угрозой: тамарау (карликовый буйвол, ~100 см в холке) и ямайская хутия (грызун размером с кролика).

Исследование подтвердило, что эволюция к таким чертам часто сопряжена с повышенной уязвимостью:

«С одной стороны, филетические гиганты могут давать большую награду за охоту. С другой стороны, карликовые виды, по-видимому, обладают меньшей сдерживающей силой, что облегчает охоту или хищничество со стороны интродуцированных хищников», — объясняет д-р Роберто Роцци, куратор палеонтологии в MLU.

Данные и результаты исследования

Учёные проанализировали данные по более чем 1200 ныне живущим и 350 вымершим видам островных млекопитающих на 182 островах и палео-островах по всему миру.

Ключевые выводы:

1. Виды с более экстремальными изменениями размера (в любую сторону) с большей вероятностью оказывались под угрозой или вымирали.
2. Гиганты имели несколько более высокий риск вымирания, чем карлики, но разница была значимой только при учёте вымерших видов.
3. После глобальной экспансии человека (после ~1500 г.) вымирание затронуло карликов и гигантов одинаково. Это, вероятно, отражает влияние многообразных антропогенных факторов: чрезмерной эксплуатации, ускоренной потери среды обитания, новых болезней и инвазивных хищников.

Человек как фактор вымирания

Анализ глобальной летописи островных млекопитающих за последние 23 миллиона лет показал чёткую корреляцию между вымираниями и прибытием Homo sapiens.

«Мы зафиксировали резкий сдвиг в режиме вымирания от экосистем до sapiens к экосистемам, где доминирует sapiens. Современение по времени островных млекопитающих с H. sapiens увеличивало их темпы вымирания более чем в 10 раз», — говорит старший автор работы профессор Джонатан Чейз.

Авторы подчёркивают, что, хотя для уточнения хронологии нужны новые палеонтологические данные, приоритетом природоохранных программ должна стать защита самых экстремальных островных гигантов и карликов, многие из которых уже находятся под угрозой исчезновения.