Όπως αναπτύσσονται τα βουνά, καθοδηγούν την εξέλιξη νέων ειδών

Τα φυτά στα βουνά Hengduan[ Φωτογραφία- Jian Huang].

Βουνά δεν είναι απλά όμορφα: αυτές οι περιοχές τείνουν επίσης να φιλοξενούν ένας μέρος από την πιο πλούσια ποικιλία ειδών στον πλανήτη. Είναι γνωστό αυτό για πολύ καιρό, από τότε που ο Πρώσος Alexander von Humboldt, γεωγράφος και φυσιοδίφης, ανέβηκε πρώτος στις  Άνδεις, τον 18ο αιώνα. Αλλά κανείς δεν έχει πραγματικά καταλάβει γιατί.

Μια δημοφιλής υπόθεση λέει ότι τα βουνά έχουν τόσα πολλά διαφορετικά είδη επειδή ανυψώνονται από τη σύγκρουση των τεκτονικών πλακών, η διαδικασία δημιουργεί περισσότερα περιβάλλοντα, και ως εκ τούτου περισσότερες ευκαιρίες για νέα είδη να προσαρμοστούν σε αυτά. Ωστόσο, αυτή η υπόθεση δεν είχε δοκιμαστεί μέχρι σήμερα, σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ .

Πολλές άλλες μελέτες έχουν εξετάσει την ποικιλομορφία μίας μόνο ομάδας φυτών ή άλλο, και τα αποτελέσματα φαίνεται να υποστηρίζουν τη λαϊκή υπόθεση. «Ο ισχυρισμός αυτός γίνεται συχνά. Η υπόθεση ενσωματώνει συχνά τις αφηγήσεις αυτών των μελετών, αλλά ποτέ δεν έχει ρητά δοκιμαστεί στο πέρασμα του χρόνου και του χώρου, μέσα από ποσοτική σύγκριση», εξηγεί ο ερευνητής Ρίτσαρντ Ree, Αναπληρωτής Επιμελητής Βοτανικής στο Μουσείο Field του Σικάγου.

Ο Ree και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι στα βουνά Hengduan της Κίνας που σχηματίστηκαν 8 εκατομμύρια χρόνια πριν, το ποσοστό της διαφοροποίησης εκεί ήταν περισσότερο από δύο φορές πιο γρήγορο από αυτό που βρέθηκε στα Ιμαλάια, το οποίο είναι αρκετά κοντά, αλλά πολύ παλαιότερο, στην ίδια χρονική περίοδο.

Τα βουνά Hengduan είναι αρκετά μικρά, γεωλογικά μιλώντας, τα Ιμαλάια είναι περισσότερο από δύο φορές παλιά, αφού σχηματίστηκαν περίπου 20 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αλλά βρίθουν από βιοποικιλότητα: τα νέα βουνά φιλοξενούν περισσότερο από το 1/3 από  30.000 είδη από αγγειακά ή ανώτερα φυτά, επίσης γνωστά ως Τραχειόφυτα (ουσιαστικά τα πάντα εκτός από βρύα) που βρέθηκαν σε όλη την Κίνα, λέει ο Ree.

Ο Colin Hughes, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Συστηματική και Εξελικτική Βοτανική στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει ότι οι ερευνητές έχουν κάνει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός.

«Γνωρίζουμε ότι αυτό το μέρος είναι πολύ διαφορετικό από τον 19ο αιώνα» λέει ο Hughes. «Αλλά κανείς δεν κατάλαβε την εξελικτική ιστορία του  συγκεκριμένου hotspot σε οποιοδήποτε γενικό τρόπο μέχρι τώρα, έτσι αυτή είναι μια μελέτη-ορόσημο.»

Για να ελεγχθεί η υπόθεση ότι η ανύψωση των βουνών φέρνει περισσότερα είδη με ταχύτερο ρυθμό, ο Ree και ο συνάδελφός του Yaowu Xing προέβησαν σε σύγκριση της εξελικτικής ιστορίας σε 19 ομάδες φυτών στα βουνά Hengduan, τα Ιμαλάια και το όμορο οροπέδιο Qinghai-Θιβέτ.

«Το γεγονός ότι αυτά τα βουνά έχουν διαφορετικές ηλικίες και είναι ακριβώς δίπλα στο άλλο μας δίνει την δυνατότητα να κάνουμε ένα φυσικό πείραμα», λέει ο Ree.

Η χρήση εξελικτικών δέντρων που δημιουργούνται από αλληλουχίες DNA όπως και τα αρχαία απολιθωμένα δεδομένα, βοήθησαν τους Ree και Wu να επιβεβαιώσουν ότι η τεράστια τεκτονική ανύψωση των βουνών Hengduan τα τελευταία 8 εκατομμύρια χρόνια μάλιστα συνέπεσε με την ταχεία διαφοροποίηση.

Αυτό το σχέδιο αποκαλύφθηκε μόνο όταν οι ερευνητές έλαβαν υπόψη όλες τις 19 ομάδες φυτών στο σύνολό τους. «Οι άνθρωποι [στον τομέα] τείνουν να επικεντρώνονται σε μια ομάδα ενός φυτού σε ένα δεδομένο χρόνο και να αναλύσουν την ιστορία τους», λέει ο Ree. «Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα δούμε κατ 'ανάγκη την ευρύτερη εικόνα [με αυτόν τον τρόπο], επειδή κάθε μεμονωμένη ομάδα δεν έχει τη στατιστική ισχύ του σήματος να μας πει για αυτή τη στενή σχέση.»

Ο Ree σκέφτεται ότι το επόμενο βήμα είναι να μελετήσει τα αποτελέσματα της ανύψωσης που μπορεί να έχουν πιο άμεσες επιπτώσεις στην εξέλιξη. Η διαφοροποίηση μπορεί να είναι πιο πιθανό να έχει συμβεί σε ορισμένα ενδιαιτήματα ή ανυψώσεις, για παράδειγμα ο Hughes πιστεύει ότι οι μελλοντικές μελέτες θα μπορούσαν να διαχωρίσουν τα φυτά από τα ενδιαιτήματα τους, όπως οι μπλε παπαρούνες των Ιμαλαίων σε ζώνες με αλπικό υψηλό υψόμετρο και κωνοφόρων και σφενδαμιών [γένος δένδρων ή ημίθαμνων με την επιστημονική ονομασία Acer] σε δασικές ζώνες με χαμηλότερο υψόμετρο, για να δούμε πώς η διαφορετικότητα μπορεί να ποικίλλει σε διαφορετικές ζώνες. «Νομίζω ότι είναι πιθανό ότι η ιστορία της διαφοροποίησης αυτών των ξεχωριστών ενδιαιτημάτων μπορεί να είναι διαφορετική», λέει.

Και ακριβώς όπως η πολυμορφία των Hengduan που αξιολογήθηκε συγκρίνοντας με τα γειτονικά Ιμαλάια, αυτή τα νέα στοιχεία θα μπορούσαν να δώσουν πληροφορίες για την εξέλιξη των ειδών ενός άλλου βουνού. Όρη είναι συχνά τόσο απομονωμένα από την πεδινή περιοχή γύρω τους γι΄αυτό αναφέρονται και ως «νησιά του ουρανού», λέει ο Hughes. Αυτή η απομόνωση κάνει τη συγκριτική μελέτη ενός βουνού πολύ ενδιαφέρουσα, όμως λεπτές μεταβλητές μπορεί να κάνουν ένα δραστικά διαφορετικό περιβάλλον από ένα άλλο στην ίδια περιοχή.

«Όσοι από εμάς μελετούν την ποικιλομορφία της ζωής ενδιαφέρονται σε τελική ανάλυση για να εξηγήσουν την προέλευση του κάθε είδους», λέει ο Ree. «Σε όλο τον κόσμο, ορισμένα μέρη έχουν πολλά είδη, μερικά έχουν λιγότερα είδη, έτσι, ένα βασικό ερώτημα τίθεται: γιατί; Πως υπάρχει αυτή η ανισότητα στον πλούτο των ειδών; Αν θέλουμε να κατανοήσουμε τη ζωή», λέει ο Ree, αυτό είναι κάτι που πρέπει να καταλάβουμε. Και τα βουνά μπορεί να είναι το τέλειο εργαστήριο.

Γεωδίφης

Πηγή-popsci.com

Βουνά Hengduan, τα Ιμαλάια και το οροπέδιο Qinghai-Θιβέτ[Xing & Ree, 2017].