Когда горы поднимаются, цветут биоразнообразие

Исследовать

яn 1807, новаторский немецкий натуралист Александр фон Гумбольдт опубликовал ныне ииконную иллюстрацию эквадорского вулкана Чимборозо, известная как Табличное телосложениеПолем Половина горы, которую он нарисовал, пышная и зеленая, обобщена тонкими облаками, дым, взрывающееся от снежного вершины. Другая половина – горный силуэт, покрытый именами видов, каждый из которых написан на грубой высоте, где Гумбольдт столкнулся с ним. Это напоминание о богатстве жизни, которое может держать одна гора.

За последние несколько десятилетий ученые узнали, что на самом деле горы часто содержат большее разнообразие видов, чем равнины и джунгли у их ног. Хотя горы покрывают только 25 процентов всей земли на земле за пределами Антарктиды, они проживают около 87 процентов всех видов птиц, млекопитающих и амфибий. Но биоразнообразие сильно варьируется от одной горы к другой, что было трудно объяснить. Некоторые ученые назвали эту «загадку Гумбольдта».

Теперь новая статья, опубликованная в Наука предполагает, что сам процесс строительства горного здания может быть ответственным – что темпы и величина тектонического подъема определяют, сколько камня, речные каналы и микроклиматы фрагментируют ландшафт, и сколько различных экологических ниш. Чем больше высота и скорость подъема, тем больше биоразнообразие, которую будет держать гора, обнаружили авторы.

Когда кибер -горы поднялись, животные рассеялись в недавно созданных средах обитания

«Эволюция жизни зависит от эволюции геологии и эволюции климата», – говорит ученый из Университета Индианы Университет Земли Брайан Янит, один из авторов статьи. «Независимо от того, где вы находитесь или кто вы находитесь как вид, вы там из -за взаимосвязи этих различных систем Земли».

Янитс говорит, что симуляции команды помогают устранить информационный разрыв между прошлым и настоящим. В то время как оба обследования нынешних жителей горных экосистем, а также миллионы лет окаменелостей предполагают взаимосвязь между горным зданием и разнообразием вида, эти отношения были трудно подтвердить. Поскольку горы продолжают расти и разрушаться с течением времени, большинство окаменелостей встречаются в низменных бассейнах, примыкающих к горам или внутри, а не в самих высокогорье. Ученые считают, что эти окаменелости могут принадлежать к существам, которые когда -то жили на склонах и скалах.

Чтобы оценить рост горного хребта, влияет на эволюцию, команда исследователей Земли, климата и экологии управляла серией моделирования горного строительства. В этих симуляциях они поместили популяцию из 100 особей одного вида млекопитающих, похожих на грызунов, на равнине и наблюдали, как они рассеивались и адаптировались при различных показателях тектонического подъема в течение 20 миллионов лет.

Чтобы создать свою симуляцию, они приняли ранее проверенный инструмент моделирования эволюции под названием Adascape и модифицировали его: они изменили алгоритм для классификации различных видов по мере развития и исключали другие эволюционные силы, такие как изменение климата и давление взаимодействия с другими животными – включая хищники, паразиты и симбионты – для фокусировки в результате воздействий на горы и эрости.

Когда кибер -горы поднялись, животные рассеялись в недавно созданных местах обитания и, в некоторых случаях, оказались изолированными от членов своего рода. Эта миграция и изоляция в течение симуляции заставили тварей расходиться с их общего предка и развиваться в новые виды. Разнообразие видов было пропорционально тому, насколько быстро и высокие горы поднимались, и шаблон оставался последовательным, даже когда исследователи скорректировали многие параметры своей модели: размер и долговечность ландшафта и срок службы грызунов и способности рассеиваться, адаптироваться и развиваться.

Янитс говорит, что команда использовала грызунов для их моделирования, потому что они очень чувствительны к изменениям в своей среде обитания, особенно топографии, и потому что широкое разнообразие видов грызунов в настоящее время живет в горных экосистемах и представлено в окаменелостях вокруг горных баз. Но моделирование можно легко изменить, чтобы моделировать другой вид с различными репродуктивными характеристиками и чувствительностью к изменениям в ландшафте, говорит он, такие как рептилии.

Карстен Рахбек, эволюционный биолог из Университета Копенгагена, который не участвовал в исследовании, говорит Это один из первых, кто моделирует конкретную роль горной геологии в диверсификации видов в течение миллионов лет. «Они действительно элегантно показали, что поднятие гор и топография неоднородности оказывает огромное влияние» на видовое разнообразие, говорит он.

Результаты отражают то, что можно найти в экскурсии по некоторым из самых знаковых горных хребтов сегодня. Возьмите Анды, которые быстро выросли через серию всплесков роста, чтобы стать одним из самых высоких диапазонов в мире. На основе акров это одна из самых богатых видами регионов на планете. Для сравнения, горы приседания Атлас лежат на самом низком конце шкалы разнообразия видов.

Оказывается, дрожь земной коры может повлиять на то, как существа адаптируются и развиваются в течение миллионов лет.

Ведущее изображение: Ksenia bobrova / shutterstock

• Сирис Валентин

  Опубликовано на 23 апреля 2025 года

  Сирис Валентина – эссеист и независимый журналист, с акцентом на климат и социальную справедливость. Помимо его информационного бюллетеня «просто прогресс», его работа появилась в Атлантический, научный американец, Грист, и в другом месте.

Получите информационный бюллетень Nautilus

Передовая наука, распутанная очень яркими живыми мыслителями.