В глубинах антарктических вод новые виды возникают быстрее, чем в тропиках

Офиуры стали для биологов ключом к законам видообразования в морских глубинах.
Фото Museums Victoria.

Биологи много лет считали, что быстрее всего новые виды появляются в тропических морях, а медленнее всего – в полярных. Однако новое масштабное исследование показало, что на больших глубинах всё наоборот.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature группой во главе с Тимоти О'Хара (Timothy O'Hara) из Музея Виктория в Мельбруне.

Исследование было посвящено морям Южного полушария от экватора до берегов Антарктиды и от поверхности океана до самых больших глубин.

Авторы пользовались материалом, собранным в экспедиции, и музейными экспонатами.
Фото Museums Victoria.

Частично материал был собран в экспедиции Sampling the Abyss ("Отбор проб из бездны"), состоявшейся в 2017 году. Это исследование продолжалось месяц и впервые познакомило человечество с глубоководным миром вод у восточных берегов Австралии.

Многие другие образцы были взяты из музейных коллекций.

"Музейные коллекции – это сокровищница сохранённого биоразнообразия, собранная благодаря тысячам научных экспедиций. Секвенирование ДНК из этих образцов может прояснить историю жизни на нашей планете", – говорит О'Хара.

Учёные не пытались объять необъятное, охватив разнообразие всех известных морских обитателей. Вместо этого они сосредоточились на классе офиуров (Ophiuroidea). Это пятилучевые иглокожие, внешне несколько напоминающие морских звёзд.

Класс – довольно крупная единица в биологической систематике. Например, млекопитающие, рептилии, амфибии, птицы – это классы. Процветающий класс делится на множество отрядов, семейств, родов и видов. Офиуры в этом смысле не исключение. Поэтому можно надеяться, что закономерности, выявленные для этих иглокожих, окажутся справедливыми и для других групп морских животных.

Масштабное исследование выявило любопытную закономерность. На глубинах до 200 метров видообразование действительно быстрее всего происходит вблизи экватора, а медленнее всего в высоких широтах. Однако глубже этой отметки ситуация меняется на противоположную.

Карта, на которой обозначены места происхождения образцов.
Иллюстрация Museums Victoria.

В глубоком море больше всего новых видов появляется вблизи Антарктиды. Похоже, местная экосистема ещё не оправилась от катастрофического вымирания, связанного с быстрым (по геологическим меркам) охлаждением белого континента несколько десятков миллионов лет назад. Новые виды активно заполняют пустующие экологические ниши.

В то же время в тропиках ситуация обратная. Огромное биоразнообразие донных вод накоплено за многие миллионы лет, а новые виды появляются редко. Напротив, экваториальная глубоководная экосистема изобилует "живыми ископаемыми", то есть очень древними видами.

Как полагают авторы, такой "застой" связан со стабильностью условий. Экологические ниши не меняются уже очень долго и поэтому давно заняты. Новому виду трудно "пробиться" в борьбе с конкурентами.

Эти сведения важны для понимания того, что происходит в экосистемах океанских глубин. Человечество всё ещё знает об этом довольно мало.

Авторы надеются, что их исследование проложит путь новым научным работам, в том числе отвечающим на вопрос, как человечество влияет на глубоководный мир и какие меры нужно принять, чтобы наносить ему как можно меньший ущерб.