아마존 위로 날아가는 승객 비행기의 창에서 전망은 아슬 아슬합니다. Drexel University의 자연 과학 아카데미 (Academy of Natural Sciences)의 박사후 연구원 인 루카스 머셔 (Lukas Musher)는“이것은 강과 강 제도를 가로 질러 몇 마일 떨어져 있습니다.
아래의 대규모 강은 수십만 년에 걸쳐 지속적으로 재배치하여 새로운 길을 끌어 내고 오래된 길을 지우는 밀도가 높고 트리형 네트워크로 분기되었습니다. 강은 숲을 분열하고 세분화하여 끊임없이 변화하는 경계 내에서 흔들리고 기어 다니는 수많은 생물을 위해 전 세계의 공간으로 분류합니다.
Journal Science Advances 의 새로운 연구에서 , Musher와 그의 공동 저자들은 강의 끝없는 재편성이 아마존의 조밀 한 열대 우림을 색칠하는 아름다운 새들의 생물 다양성을 증가 시킨다고보고합니다. "종 펌프"역할을함으로써, 역동적 인 강은 아마존 숲을 지구상에서 가장 생물 다양성 장소 중 하나로 만들기 위해 이전에 실현 된 것보다 더 큰 역할을 할 수 있습니다. 숲의 저지대는 지구의 지구 지역의 절반만을 차지하지만, 그들은 알려진 모든 종의 약 10%와 의심 할 여지없이 많은 알 수없는 종의 약 10%를 보유하고 있습니다.
강을 변화시키는 아이디어는 1960 년대까지 조류 종별 날짜를 형성 할 수 있지만 대부분의 연구자들은이 현상을 조류 나 포유 동물에 대한 많은 다각화의 원동력으로 무시했습니다. 시카고 필드 박물관의 큐레이터 인 존 베이츠 (John Bates)는“오랫동안 우리는 강을 정적으로 고려했다”고 말했다.
그러나 최근에 생물 학자들은 지질 학자들의 더 큰 속삭임에주의를 기울이기 시작했습니다. 베이츠는“생물 학자들에게 가장 생각을 자극하는 것 중 하나는 지질 학자들이 강이 어떻게 생각하기 시작했는지를 깨닫고 있었다”고 말했다. 이 논문이 지질 학적 아이디어로 생물학적 데이터를 함께 짜는 방식은 매우 깔끔하다고 그는 말했다.
지리적 변화와 생물 다양성의 관계는“진화 생물학에서 가장 논쟁적인 주제 중 하나”라고 박사 과정의 일환으로 연구를 수행 한 Musher는 말했다. 일부 연구자들은 지구의 역사가 생물 다양성의 패턴에 거의 영향을 미치지 않지만 다른 연구자들은“두 가지 사이의 매우 빡빡하고 기본적으로 선형적인”관계를 제안한다고 Musher는 말했다.
시간에 따른 움직임
Amazon에서 River 재배치가 어떻게 조류를 만들 수 있는지 이해하기 위해 Musher와 그의 협력자들은 미국 자연사 박물관과 루이지애나 주립 대학교의 협력자들이 2018 년 6 월 브라질의 중심부를 통과하는 강으로 탐험을했습니다.
그들은 1914 년에지도 팀의 일환으로 여행 한 Teddy Roosevelt의 이름을 딴 The Two Rivers의 양쪽에있는 여러 지점에서 새의 예를 수집했습니다. 그들은 또한 다른 기관들이 아마존의 다른 강 근처에서 수집 한 샘플을 빌 렸습니다.
그들은 강한 전단지가 아닌 6 개의 조류 종에 중점을 두었습니다. Musher는“강이 새들에게 어떤 영향을 미치는지 알고 싶다면 강이 영향을 줄 새를 골라야한다”고 말했다. ) 그리고 검은 색 스포트 된 베어 아이 ( phlegopsis nigromaculata ), 남부 아마존 저지대의 숲 캐노피 아래에서 대부분의 시간을 보내십시오. 그들은 개미의 떼를 따라 개미가 시작되는 곤충을 먹습니다.
연구원들은 조류의 유전자를 시퀀싱하고 비교하여 시간이 지남에 따라 어떻게 분기되었는지 확인했습니다. 그런 다음 조류가 근처에 살았던 강의 변화에 대한 지질 학적 문헌의 데이터에 대한 게놈 변화를 상관시켰다. 그들은 종의 돌연변이 수를 사용한 모델로 그 결과를 확인했습니다.
예상 한 바와 같이, 그들은 강 이이 새들의 장벽이라는 것을 발견했습니다. 강이 발산했을 때, 인구는 서로 끊어졌습니다. 상대적으로 작은 강조차도 인구를 분리하고 게놈의 발산을 촉진 할 수 있습니다.
그러나 연구원들은 또한 강이 정적 인 장벽이 아니라 역동적이라는 것을 보았다. 분열 된 강은 종종 결국 함께 돌아와서 일광욕을하는 인구가 다시 섞일 수있게 해줄 것입니다. 때때로 발산 인구는 교배하기에는 너무 다르고 별도의 종으로 남아있었습니다. 그러나 대부분,이 동창회는 인구가 각각 획득 한 새로운 유전자를 교환 할 수있는 기회가되었습니다.
이“유전자 흐름”은 프로세스가 반복 될 때마다 게놈의 새로운 유전자 조합을 이끌어 냈으며,“시간이 지남에 따라 많은 새로운 조류 종에 기여했을 것”이라고 Musher는 말했다. 다른 종에 대한 다각화 패턴은 강이 어떻게 변하는 지와 시간에 따라 어떤 시간에도 달랐습니다.
그들은 지질학이 동쪽보다 아마존 서쪽의 조류 종 사이에 더 많은 유전자 흐름을 일으킨다는 것을 발견했습니다. 풍경이 평평한 서부 아마존에서는 강이 은행을 침식하고 코스를 변경할 가능성이 훨씬 높기 때문에 강이 많이 뱀을냅니다. 풍경이 매우 언덕이 많은 동쪽에서는 강이 기반암으로 자르고 훨씬 안정적이고 바람이 덜한 경향이 있습니다.
연구원들은 수학적 모델을 사용하여 현대 강이 환경 조건보다 게놈 발산을 예측하는 것과 종들 사이의 거리는 더 중요하다는 것을 발견했습니다. Musher는“발산은 강에 의한 것이기 때문에 강의 변화는 유전자 흐름과 같은 접촉이 발생하기 위해서는 중요해야한다”고 추론했다. 그들이 설명하지 않은 다른 요인들도 가능성이 있지만“지구의 역학과 생물 다양성은 때로는 불가분의 관계가 있습니다.”
광대 한 수평선
날아 다니는 새들이 강에 의해 제한되어 있다고 생각하는 것은 반 직관적이지만 많은 새들이 그들을 가로 질러 날아갈 수 없다는 것이 잘 확립되어 있습니다. 아마존의 비교적 작은 강 중 일부조차도 너무 커서“새의 관점에서 볼 때, 수평선을 보는 것과 같습니다. "멀리 떨어져 움직이지 않는 새들에게는 불가능한 장벽 일뿐입니다."
더욱이, 어두운 숲 바닥에 사는 데 적응 한 많은 새들은 햇볕에 쬐인 틈을 건너는 것을 좋아하지 않으므로 숲의 고향을 떠나는 동기가 크지 않을 수도 있습니다. 강 재배치는 이미 아마존의 물고기와 같은 수생 유기체를 다양 화하는 데 매우 중요한 것으로 알려져 있으며, 연구원들은 영장류와 나비와 같은 다른 종들에 대해서도 비슷한 패턴이 가능할 것이라고 생각합니다.
.Musher는 새들이 아마도 가장 독창적 인 유기체 그룹 일 것입니다. 그러나 그럼에도 불구하고“우리는 여전히 이러한 생물 다양성의 기본 패턴에 대해 배우고 있습니다. 따라서 아마존의 역동적 인 지질학과 그 종 사이의 관계를 이해하기 전에 아직 갈 길이 멀다.
저자들은 유사한 지질 학적 과정 (강 재배치 또는 기타 변화와 상관없이 지구상의 다른 곳에서도 지역 생물 다양성을 주도하고있을 가능성이 있다고 저자들은 말합니다. 그러나 Musher는“지구상에는 다른 것이 없기 때문에 아마존에서 일어나는 일과 똑같이 보이지 않을 수도 있습니다.
