Молекулярное секвенирование и происхождение биоразнообразия

Ученые из ЕС исследовали эволюционные связи в группе членистоногих из Гондваны — суперконтинента, существовавшего 510–180 млн лет назад, — с помощью технологии молекулярного секвенирования. Результаты позволили получить более четкую картину происхождения биоразнообразия и причин возникновения видов в конкретных местах.

Проект Gondwana (Origin of biodiversity in Gondwanan Arthropods: from phylogeography to phylogenomic) был нацелен на объяснение современных паттернов видового богатства и причин возникновения организмов в определенных ареалах. Для понимания формирования современного разнообразия и его реакции на прошлые климатические изменения было необходимо проверить ряд гипотез. Полученные данные позволяют ученым прогнозировать будущие эффекты изменения климата и определять приоритеты в стратегических целях сохранения и управлении биоразнообразием.

Ученые генерировали и анализировали данные из всех аспектов исследования биоразнообразия, сосредоточившись на задачах, связанных с разными уровнями организации в эволюционной биологии:

• На популяционном уровне изучали влияние экологических и географических факторов на формирование и поддержание отдельных линий, наблюдали генетическую дивергенцию и поток генов между популяциями одного вида.
• На филогенетическом уровне комбинировали данные палеонтологической летописи с молекулярными последовательностями для исследования времени возникновения и диверсификации разных групп. Это создало основу для изучения макроэволюционных процессов и компенсировало пробелы в палеонтологической летописи.

Кроме того, исследователи смогли охарактеризовать диверсификацию видов во времени в заданном регионе и изучить, как прошлые климатические и географические события могут быть связаны со сдвигами в видообразовании.

Статус угрозы не должен быть единственным фактором при оценке важности сохранения разных видов, поскольку молекулярное секвенирование в моделировании экологических ниш помогает ученым прогнозировать сдвиги географического ареала из-за изменения климата. Таким образом, результаты проекта Gondwana позволили лучше понять роль потери среды обитания, изменения климата и других драйверов биотических изменений.

Подобные эволюционные исследования помогают определять приоритетные географические зоны для природоохранной деятельности. Знание о том, где происходили уникальные эволюционные события или процессы, дополняет информацию о разнообразии, позволяя сохранять не только существующие виды, но и процессы, которые это разнообразие генерируют.