Рекордсмены биоразнообразия: род жуков-долгоносиков демонстрирует взрывную эволюционную радиацию

Род жуков-долгоносиков Laparocerus теперь включает 237 известных видов и подвидов, включая 120 недавно открытых. Все они — нелетающие жуки, и большинство являются эндемиками (обитают исключительно в одном географическом месте) какого-либо из 17 островов архипелагов Мадейра, Сельваженш и Канарских островов. Только два вида обитают в Марокко, ближайшей континентальной суше.

Независимый энтомолог с Канарских островов доктор Антонио Мачадо, изучающий этот род долгоносиков 16 лет и исследовавший 46 500 экземпляров, совместно с генетиком доктором Мариано Эрнандесом из Университета Ла-Лагуна (Тенерифе, Испания) провел филогенетическое исследование с использованием трёх митохондриальных и одного ядерного гена. Полученное филогенетическое древо также позволило оценить весь эволюционный процесс в рамках временного отрезка около 11.2 миллиона лет. Их исследование опубликовано в журнале ZooKeys.

Молекулярный анализ подтвердил, что все долгоносики Laparocerus имеют общего эволюционного предка (монофилия), но не смог прояснить, прибыл ли этот древний вид-основатель из Южной Европы или Северо-Западной Африки. Два современных марокканских вида оказались результатом обратной колонизации с Канарских островов в Африку, а не исходной предковой линией, которая, к сожалению, всё ещё неизвестна.

Колонизация Макаронезии началась на Порту-Санту (архипелаг Мадейра) — самом старом острове, откуда жуки «перепрыгнули» на Мадейру и Дезерташ. Колонизация Канарских островов началась вскоре после этого и в основном продвигалась последовательно с востока на запад, в соответствии с уменьшением возраста вулканических островов. Однако были и несколько обратных колонизаций. Крупные острова, такие как Тенерифе (2034 км²), стали домом для 65 видов и подвидов. В глобальном масштабе наблюдается выдающееся соотношение: один эндемичный Laparocerus на каждые 35.7 км² — рекорд, не превзойденный ни одним другим родом растений или животных в Макаронезии.

Эволюционный процесс, ответственный за такое богатство, включает последовательные события радиации на этих архипелагах, каждое из которых порождает несколько монофилетических групп. Эти 20 групп признаны подродами Laparocerus, и пять из них — Aridotrox, Belicarius, Bencomius, Canariotrox и Purpuranius — описаны в этом исследовании как новые для науки. Пути колонизации, смены местообитаний, разрушение популяций вулканизмом, расселение в результате крупных оползней и другие аспекты, важные для адаптивной и неадаптивной радиации, подробно обсуждаются и сопоставляются с ранее опубликованными данными по другим группам жуков или организмов (пауки, кузнечики, растения и т.д.).

«Если океанические острова традиционно считались лабораториями эволюции и машинами по производству видов, то Laparocerus станет идеальным объектом для расширения исследований процессов расселения и видообразования всех типов», — говорят авторы. «Работа с такой группой — это как получить картину Природы с большим количеством пикселей. Несколько интригующих случаев, выделенных в этой работе, могут стать вдохновением для дальнейших филогеографических исследований».

Учёные надеются, что в ближайшем будущем Laparocerus заслужит место на одном пьедестале с дарвиновскими вьюрками или Drosophila в исследованиях островной эволюции.