Forskere fra tidligere DG-center løser muligvis gammel gåde om biodiversitet

Forskning fra det tidligere DG-støttede CMEC kaster nyt lys over gammel gåde om, hvordan biodiversitet opstår. Årsagen til, at nogle områder på kloden har særligt mange dyrearter, skal ifølge forskerne findes i arternes evolutionære tilpasning og spredning inden for bestemte naturtyper. Resultatet er baseret på forskning, som er foretaget under Danmarks Grundforskningsfonds 10-årige bevilling til CMEC i perioden 2009 – 2019. Studiet, der er blevet til i samarbejde med the Smithsonian Institute i USA, er for nylig publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.

Forskere verden over har længe diskuteret årsagen til klodens ujævne fordeling af biodiversitet. Mens nogle mener, at artsrigdommen primært afspejler, hvor mange nye arter der opstår, og at arterne spreder sig tilfældigt inden for de pågældende områder, mener andre, at biodiversitetens ujævne fordeling skyldes høje temperatur og meget nedbør, som skaber høj plantevækst, og som bevirker, at arter kan sameksistere.

I et nyt studie har forskere fra Center for Makroøkologi, Evolution og Klima (CMEC) ved Københavns Universitet fremlagt en helt tredje forklaring. Studiet er blevet til med støtte fra DG, da CMEC havde bevilling fra fonden fra 2009 til 2019, og forskerne fra centret er i samarbejde med The Smithsonian Institute i USA kommet frem til, at svaret muligvis findes i dyrenes evolutionære tilpasningsevne.

”Biologer har diskuteret dette i over hundrede år og fundet alle mulige sandsynlige forklaringer – men vi har endnu ikke det endelige svar. Men nu kan vi i hvert fald sige, at artsrigdom ikke kun er et spørgsmål om et klima med høj temperatur eller masser af energi i form af solindstråling og plantevækst. Vores nye forskning viser, at forklaringen på artsrigdom i høj grad skal findes i evolutionen. Dyrearterne har deres nicher, som de er evolutionært tilpassede til, og som styrer, hvor arterne kan sprede sig hen,” siger Michael K. Borregaard, lektor på CMEC og førsteforfatter bag studiet.

Et klart mønster

Sammen med forskerkollegaen Carsten Rahbek, der er centerleder ved CMEC, og amerikanske Gary Graves fra the Smithsonian Institute, har Michael Borregaard undersøgt udbredelsen af tre forskellige klasser af hvirveldyr i Sydamerika, herunder padder, pattedyr og fugle. For at gøre dette har forskerne udviklet nye modeller til at beregne og forklare artsrigdommen i dyrearterne.

Modellerne undersøger i hvor høj grad, arterne fra hver dyreklasse og i et afgrænset område er tilstede i omkringliggende områder. På den måde kan forskerne måle, hvordan sammensætning af artssamfundene ændrer sig på tværs af kontinentet, og få en ide om hvorvidt de har spredt sig gennem tiden.

”Når vi kigger på spredningen af arter, så ser vi et klart mønster. Og det er uanset, om vi kigger på fugle, padder eller pattedyr, der er helt separate systemer. Mønsteret i spredningen følger meget nøje grænserne på Sydamerikas forskellige naturområder eller vegetationsbiomer, som vi kalder dem. Og det underbygger for os, at artsrigdommen kan forklares med, at dyrenes naturlige nicher begrænser, hvordan deres udbredelser kan ændre sig over tid. På den måde kommer historiske evolutionære tilpasninger til forskellige vegetationstyper til at spille en helt central rolle for biodiversiteten,” forklarer Michael K. Borregaard.

Som led i undersøgelsen har forskerne foretaget et massivt kortlægningsarbejde og inddelt hele det sydamerikanske kontinent i områder på 110 gange 110 kilometer. Ved hjælp af de nye modeller, har forskerne inden for hvert område undersøgt forekomsten af samtlige dyrearter i de tre klasser og registreret henholdsvis 2265 paddearter, 1146 pattedyrsarter og 2869 fuglearter.

”Vi har valgt Sydamerika, fordi det er verdens største hotspot for biodiversitet.  Og så er kontrasterne mellem vegetationsbiomerne kæmpestore. Man har ret klare grænser mellem Amazonas, Cerrado-savannen og Andesbjergene, fordi de er meget forskellige naturområder,” fortæller Borregaard og tilføjer:

”Vi har lige nu en verdensomspændende krise, hvor vi mister arter i højt tempo. Hvis vi skal løse den krise, er vi nødt til at vide, hvad der forårsager biodiversitet. Uden den viden bliver det rigtig svært at beskytte vores artsrigdom.”

Læs den videnskabelige artikel fra CMEC i Nature Communications her

Læs mere om studiet fra CMEC i en pressemeddelelse fra Københavns Universitet her