stringtranslate.com

Океаническое распространение

Пути колонизации Theridion grallator через восточные Гавайские острова

Океаническое распространение — это тип биологического распространения , который происходит, когда наземные организмы перемещаются с одного массива суши на другой посредством морского перехода. Перемещение по островам — это пересечение океана посредством серии более коротких путешествий между островами, в отличие от одного путешествия напрямую к месту назначения. Часто это происходит с помощью больших плотов плавающей растительности, таких как те, которые иногда можно увидеть плывущими по крупным рекам в тропиках и смываемыми в море, иногда с животными, попавшими в ловушку на них. [1] Распространение с помощью такого плота иногда называют рафтингом . [ 2] Колонизация суши растениями может также происходить посредством дальнего океанического распространения плавающих семян. [3]

История

Этот полосатый ножеголов ( Olegnathus fasciatus ) был перевезен из Японии в Соединенные Штаты на рыболовецком судне, которое было смыто в море землетрясением и цунами в Тохоку в 2011 году .

Сплав по реке сыграл важную роль в колонизации изолированных участков суши млекопитающими. Яркими примерами являются Мадагаскар , который был изолирован в течение ~120 миллионов лет ( млн лет назад ), и Южная Америка , которая была изолирована в течение большей части кайнозоя . Например, оба участка суши, по-видимому, получили своих приматов с помощью этого механизма. Согласно генетическим данным, общий предок лемуров Мадагаскара , по-видимому, пересек Мозамбикский пролив , сплавляясь по реке между 50 и 60 млн лет назад. [4] [5] [6] Аналогичным образом, обезьяны Нового Света , как полагают, произошли из Африки и сплавились в Южную Америку в олигоцене , когда континенты были намного ближе, чем сегодня. [5] Мадагаскар, по-видимому, также получил своих тенреков (25–42 млн лет назад), грызунов несомид (20–24 млн лет назад) и эуплеридных хищников (19–26 млн лет назад) по этому маршруту [6] , а Южная Америка — своих кавиоморфных грызунов (более 30 млн лет назад). [7] [8] Считается, что обезьяноподобные приматы (предки обезьян) и грызуны -гистрикогнаты (предки кавиоморфов) ранее сплавлялись из Азии в Африку около 40 млн лет назад. [9]

Среди рептилий, несколько видов игуан в южной части Тихого океана были выдвинуты в качестве предков игуан, которые сплавлялись на 10 000 километров (6200 миль) из Центральной или Южной Америки [10] (альтернативная теория предполагает распространение предполагаемой ныне вымершей линии игуан из Австралии или Азии [11] ). Аналогичным образом, ряд кладов американских гекконов , по-видимому, сплавлялись из Африки как в палеогене, так и в неогене. [12] Сцинки родственных родов Mabuya и Trachylepis также, по-видимому, сплавлялись через Атлантику из Африки в Южную Америку и Фернанду-ди-Норонья , соответственно, в течение последних 9 млн лет. [13] Сцинки из той же группы также сплавлялись из Африки в Кабо-Верде , Мадагаскар, Сейшельские острова , Коморские острова и Сокотру . [13] (Среди ящериц сцинки и гекконы, по-видимому, особенно способны выживать в длительных трансокеанских путешествиях. [13] ) Удивительно, но даже роющие амфисбены [14] и слепые змеи [15], по-видимому, сплавлялись из Африки в Южную Америку.

Примером птицы, которая, как полагают, достигла своего нынешнего места обитания путем сплава, является слаболетающий южноамериканский гоацин , предки которого, по-видимому, приплыли из Африки. [16]

Колонизация групп островов может происходить посредством итеративного процесса сплава, иногда называемого прыжками с острова на остров. Такой процесс, по-видимому, сыграл свою роль, например, в колонизации Карибского моря млекопитающими южноамериканского происхождения (т. е. кавиоморфами, обезьянами и ленивцами ). [17]

Замечательный пример итеративного сплава был предложен для пауков рода Amaurobioides . [18] [19] Представители этого рода населяют прибрежные участки и строят шелковые ячейки, которые они запечатывают во время прилива; однако они не раздуваются . Анализ последовательности ДНК предполагает, что предки рода расселились из южной части Южной Америки в Южную Африку около 10 млн лет назад, где обнаружена самая базальная клада; последующие события сплава затем переместили род на восток с Антарктическим циркумполярным течением в Австралию, затем в Новую Зеландию и, наконец, в Чили около 2 млн лет назад. [19] Другим примером среди пауков является вид Moggridgea rainbowi , единственный австралийский представитель рода, в остальном эндемичного для Африки, с датой расхождения от 2 до 16 млн лет назад. [20]

Однако океаническое распространение наземных видов не всегда может принимать форму сплава; в некоторых случаях может быть достаточно плавания или простого плавания. Черепахи рода Chelonoidis прибыли в Южную Америку из Африки в олигоцене; [21] им, вероятно, помогла их способность плавать с поднятой головой и выживать до шести месяцев без пищи и пресной воды. [21] Затем южноамериканские черепахи продолжили колонизацию Вест-Индии и Галапагосских островов .

Распространение полуводных видов, вероятно, происходит аналогичным образом. Распространение антракотериев из Азии в Африку около 40 млн лет назад [9] и гораздо более позднее распространение бегемотов (родственников и возможных потомков антракотериев) из Африки на Мадагаскар могли произойти путем плавания или вплавь. [6] Предки нильского крокодила , как полагают, достигли Америки из Африки 5–6 млн лет назад. [22] [23]

Наблюдение

Первый задокументированный пример колонизации суши с помощью сплава произошел после ураганов Луис и Мэрилин в Карибском море в 1995 году. Плот из вырванных с корнем деревьев, на котором находилось пятнадцать или более зеленых игуан, был замечен рыбаками, высаживающимися на восточной стороне Ангильи — острова, где их никогда раньше не регистрировали. [24] Игуаны, по всей видимости, были пойманы на деревьях и сплавлены на 200 миль (320 км) через океан из Гваделупы , где они являются коренными жителями. [25] [26] Изучение погодных условий и океанских течений показало, что они, вероятно, провели три недели в море до выхода на сушу. [26] Эта колония начала размножаться на новом острове в течение двух лет после прибытия. [26]

Появление человеческой цивилизации создало возможности для организмов сплавляться по плавающим артефактам, которые могут быть более долговечными, чем естественные плавающие объекты. Это явление было отмечено после цунами Тохоку 2011 года в Японии, когда было обнаружено около 300 видов, перенесенных на обломках Северо-Тихоокеанским течением к западному побережью Северной Америки (хотя до сих пор не было обнаружено никаких колонизирований). [27] [28]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Миттермайер, РА ; и др. (2006). Лемуры Мадагаскара (2-е изд.). Интернационал охраны природы. стр. 24–26. ISBN 978-1-881173-88-5.
  2. ^ «Обезьяны, которые переплыли Атлантику в Южную Америку». BBC . 26 января 2016 г.
  3. ^ Вон, Х.; Реннер, С.С. (2006). «Датирование дисперсии и радиации в голосеменных Gnetum (Gnetales) – калибровка часов, когда отношения внешней группы неопределенны». Systematic Biology . 55 (4): 610–622. doi : 10.1080/10635150600812619 . PMID  16969937.
  4. ^ Роос, Кристиан; Шмитц, Юрген; Цишлер, Ганс (июль 2004 г.). «Гены прыжков приматов объясняют филогению мокроносых земноводных». PNAS . 101 (29): 10650–10654. Bibcode :2004PNAS..10110650R. doi : 10.1073/pnas.0403852101 . PMC 489989 . PMID  15249661. 
  5. ^ ab Sellers, Bill (2000-10-20). "Primate Evolution" (PDF) . University of Edinburgh . pp. 13–17. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-02-25 . Получено 2008-10-23 .
  6. ^ abc Ali, JR; Huber, M. (2010-01-20). «Биоразнообразие млекопитающих на Мадагаскаре, контролируемое океаническими течениями». Nature . 463 (4 февраля 2010 г.): 653–656. Bibcode :2010Natur.463..653A. doi :10.1038/nature08706. PMID  20090678. S2CID  4333977.
  7. ^ Флинн, Дж. Дж.; Вайсс, А. Р. (1998). «Последние достижения в палеонтологии млекопитающих Южной Америки». Тенденции в экологии и эволюции . 13 (11): 449–454. doi :10.1016/S0169-5347(98)01457-8. PMID  21238387.
  8. ^ Флинн, Джон Дж.; Вайсс, Андре Р.; Шарье, Рейнальдо (2007). «Пропавшие млекопитающие Южной Америки». Scientific American . 296 (май): 68–75. Bibcode : 2007SciAm.296e..68F. doi : 10.1038/scientificamerican0507-68. PMID  17500416.
  9. ^ ab Chaimanee, Y.; Chavasseau, O.; Beard, KC; Kyaw, AA; Soe, AN; Sein, C.; Lazzari, V.; Marivaux, L.; Marandat, B.; Swe, M.; Rugbumrung, M.; Lwin, T.; Valentin, X.; Zin-Maung-Maung-Thein; Jaeger, J. -J. (2012). "Приматы позднего среднего эоцена из Мьянмы и начальная колонизация Африки антропоидами". Труды Национальной академии наук . 109 (26): 10293–7. Bibcode : 2012PNAS..10910293C. doi : 10.1073/pnas.1200644109 . PMC 3387043 . PMID  22665790. 
  10. ^ Гиббонс, Дж. Р. Х. (31 июля 1981 г.). «Биогеография Brachylophus (Iguanidae), включая описание нового вида B. vitiensis с Фиджи». Журнал герпетологии . 15 (3): 255–273. doi :10.2307/1563429. JSTOR  1563429.
  11. ^ Нунан, Брайс П.; Сайтс, Джек У. (2010). «Отслеживание происхождения игуановых ящериц и змей-боинов Тихого океана». The American Naturalist . 175 (январь 2010 г.): 61–72. doi : 10.1086/648607. ISSN  1537-5323. PMID  19929634. S2CID  5882832.
  12. ^ Гэмбл, Т.; Бауэр, AM; Колли, GR; Гринбаум, E.; Джекман, TR; Витт, LJ; Саймонс, AM (2010-12-03). "Прибытие в Америку: множественное происхождение гекконов Нового Света" (PDF) . Журнал эволюционной биологии . 24 (2): 231–244. doi :10.1111/j.1420-9101.2010.02184.x. PMC 3075428 . PMID  21126276. 
  13. ^ abc Carranza, S.; Arnold, NE (2003-08-05). "Исследование происхождения трансокеанических распределений: мтДНК показывает, что ящерицы Мабуя (Reptilia, Scincidae) пересекали Атлантику дважды". Systematics and Biodiversity . 1 (2): 275–282. Bibcode :2003SyBio...1..275C. doi :10.1017/S1477200003001099. S2CID  55799145 . Получено 04.04.2008 .
  14. ^ Видал, Н.; Азволинский, А.; Круо, К.; Хеджес, С.Б. (11.12.2007). «Происхождение тропических американских норных рептилий путем трансатлантического сплава». Biology Letters . 4 (1): 115–118. doi :10.1098/rsbl.2007.0531. PMC 2412945. PMID 18077239  . 
  15. ^ Видал, Н.; Марин, Дж.; Морини, М.; Доннеллан, С.; Бранч, У. Р.; Томас, Р.; Венсес, М.; Уинн, А.; Круо, К.; Хеджес, С. Б. (31.03.2010). «Эволюционное древо слепозмеи раскрывает длинную историю Гондваны». Biology Letters . 6 (4): 558–561. doi :10.1098/rsbl.2010.0220. PMC 2936224 . PMID  20356885. 
  16. ^ Mayr, G.; Alvarenga, H.; Mourer-Chauvié, CC (2011-10-01). «Из Африки: ископаемые останки проливают свет на происхождение гоацина, знаковой неотропической птицы». Naturwissenschaften . 98 (11): 961–966. Bibcode : 2011NW.....98..961M. doi : 10.1007/s00114-011-0849-1. PMID  21964974. S2CID  24210185.
  17. ^ Хеджес, С. Блэр (2006). «Палеогеография Антильских островов и происхождение наземных позвоночных Вест-Индии»1. Анналы Миссурийского ботанического сада . 93 (2): 231–244. doi :10.3417/0026-6493(2006)93[231:POTAAO]2.0.CO;2. S2CID  198149958.
  18. ^ Куксо, Ф. (2016-11-08). «Пауки-мореплаватели совершили кругосветное путешествие за 8 миллионов лет». Scientific American . Получено 2016-11-10 .
  19. ^ Аб Кунтнер, М.; Чеккарелли, Ф.С.; Опель, Б.Д.; Хаддад, ЧР; Рэйвен, Роберт Дж.; Сото, Э.М.; Рамирес, MJ (12 октября 2016 г.). «Вокруг света за восемь миллионов лет: историческая биогеография и эволюция паука Amaurobioides зоны распыления (Araneae: Anyphaenidae)». ПЛОС ОДИН . 11 (10): e0163740. Бибкод : 2016PLoSO..1163740C. дои : 10.1371/journal.pone.0163740 . ПМК 5061358 . ПМИД  27732621. 
  20. ^ Кунтнер, М.; Харрисон, С.Е.; Харви, М.С.; Купер, С.Дж.Б.; Остин, А.Д.; Рикс, М.Г. (2017). «Через Индийский океан: замечательный пример трансокеанского распространения южного мигаломорфного паука». PLOS ONE . 12 (8): e0180139. Bibcode : 2017PLoSO..1280139H. doi : 10.1371/journal.pone.0180139 . PMC 5540276. PMID  28767648 . 
  21. ^ ab Le, M.; Raxworthy, CJ; McCord, WP; Mertz, L. (2006-05-05). "Молекулярная филогения черепах (Testudines: Testudinidae) на основе митохондриальных и ядерных генов". Молекулярная филогенетика и эволюция . 40 (2): 517–531. Bibcode :2006MolPE..40..517L. doi :10.1016/j.ympev.2006.03.003. PMID  16678445.
  22. ^ Oaks, JR (2011). «Откалиброванное по времени древо видов Crocodylia раскрывает недавнюю радиацию настоящих крокодилов». Эволюция . 65 (11): 3285–3297. doi : 10.1111/j.1558-5646.2011.01373.x . PMID  22023592. S2CID  7254442.
  23. ^ Pan, T.; Miao, J.-S.; Zhang, H.-B.; Yan, P.; Lee, P.-S.; Jiang, X.-Y.; Ouyang, J.-H.; Deng, Y.-P.; Zhang, B.-W.; Wu, X.-B. (2020). «Почти полная филогения современных Crocodylia (Reptilia) с использованием данных, основанных на митогеноме». Zoological Journal of the Linnean Society . 191 (4): 1075–1089. doi :10.1093/zoolinnean/zlaa074.
  24. ^ Лоуренс, Э. (1998-10-15). «Игуаны плывут по волнам». Nature . doi :10.1038/news981015-3.
  25. ^ Censky, EJ; Hodge, K.; Dudley, J. (1998-10-08). «Распространение ящериц по воде из-за ураганов». Nature . 395 (6702): 556. Bibcode :1998Natur.395..556C. doi : 10.1038/26886 . S2CID  4360916.
  26. ^ abc Yoon, CK (1998-10-08). «Несчастные игуаны уплывают, и путешествие захватывает биологов». The New York Times .
  27. ^ Чоун, С. Л. (2017). «Обломки цунами сулят неприятности». Science . 357 (6358): 1356. Bibcode :2017Sci...357.1356C. doi :10.1126/science.aao5677. PMID  28963243. S2CID  206663774.
  28. ^ Карлтон, Дж. Т.; Чепмен, Дж. В.; Геллер, Дж. Б.; Миллер, Дж. А.; Карлтон, ДА; Маккаллер, М. И.; Тренеман, NC; Стивс, Б. П.; Руис, Г. М. (2017). «Рафтинг, вызванный цунами: трансокеанское распространение видов и его последствия для морской биогеографии». Science . 357 (6358): 1402–1406. Bibcode :2017Sci...357.1402C. doi : 10.1126/science.aao1498 . PMID  28963256.

Дальнейшее чтение