Учени откриват универсален скрит модел, управляващ целия живот на Земята

Едно просто правило, което изглежда управлява начина, по който е организиран животът на Земята, е описано в ново проучване, публикувано наскоро в Nature Ecology & Evolution.

Проучването представя обединяваща рамка за биоразнообразие „от ядрото към прехода“, която задълбочава разбирането ни за това как са структурирани екосистемите и би могла значително да информира глобалните стратегии за опазване.

Изследователският екип, ръководен от университета Умео и с участието на университета на Рединг, смята, че това правило помага да се обясни защо видовете са разпространени по начина, по който са разпространени по планетата. Откритието ще помогне да се разбере животът на Земята – включително как екосистемите реагират на глобалните промени в околната среда.

Правилото е просто: във всеки регион на Земята повечето видове се струпват в малки "горещи точки", след което постепенно се разпространяват навън, като все по-малко видове могат да оцелеят по-далеч от тези горещи точки.

Глобална мозайка със скрит модел

Биогеографите отдавна знаят, че Земята е разделена на отделни биогеографски региони – области, оформени от историческа изолация, климат и еволюция. Досега обаче не е ясно дали разпространението на видовете в тези региони следва някакъв скрит модел или универсална структура.

За да провери това, изследователският екип анализира глобалното разпространение на земноводни, птици, бозайници, влечуги, водни кончета, дървета и скатове, черпейки от обширни екологични бази данни и картографирайки повече от 48 000 географски клетки на мрежата.

Всяка клетка от мрежата е била оценена въз основа на четири ключови аспекта на биоразнообразието: видово богатство, ендемичност, размер на ареала и припокриване на биотата. Припокриването на биотата се отнася до наличието на видове от други региони, което може да показва потенциала на видовете да се адаптират и оцеляват в различни среди, допринасяйки за цялостното биоразнообразие на региона.

Използвайки усъвършенствани техники за клъстериране, учените идентифицират седем различни типа области – или "биогеографски сектори" – които се повтарят по целия свят. Тези сектори образуват подреден градиент, простиращ се от регионални ядра на биоразнообразието – области, изобилстващи с уникални, локализирани видове – до преходни зони, които са дом на по-малко видове, често споделяни със съседни региони.

Всеки биогеографски регион съдържа своя собствена версия на тази последователност "от ядрото към прехода", независимо от типа местообитание или таксономичната група.

"Във всеки биорегион винаги има основна област, където живеят повечето видове. От тази основна област видовете се разпространяват в околните райони, но само една подгрупа успява да се запази. Изглежда, че тези основни области осигуряват оптимални условия за оцеляване и диверсификация на видовете, действайки като източник, от който биоразнообразието се разпространява навън", обяснява водещият автор Рубен Бернардо-Мадрид (Rubén Bernardo-Madrid) от университета Умео (Швеция)

Тази закономерност подчертава непропорционалната екологична роля, която тези малки райони играят за поддържането на биоразнообразието на цели биорегиони. Хосе Луис Тела (Jose Luis Tella) от Estación Biológica de Doñana-CSIC, Испания, заявява: "Опазването на тези основни зони е от съществено значение, тъй като те представляват критични приоритети за стратегиите за опазване."

"Филтриране на околната среда"

Изследователите са проучвали биорегиони по целия свят, изследвайки видове от много различни форми на живот: земноводни, птици, водни кончета, бозайници, морски скатове, влечуги и дървета. Предвид огромните разлики в жизнените стратегии – някои видове летят, други пълзят, плуват или остават вкоренени – и контрастните екологични и исторически характеристики на всеки биорегион, изследователите са очаквали, че разпространението на видовете ще варира значително в различните биорегиони. Изненадващо, те са откриват един и същ модел навсякъде.

Моделът сочи към общовалиден процес,наречен филтриране на околната среда. Филтрирането на околната среда отдавна се смята за ключов теоретичен принцип в екологията за обяснение на разпространението на видовете на Земята. Досега обаче глобалните емпирични доказателства бяха оскъдни. Това проучване предоставя широко потвърждение в множество клонове на живота и в планетарен мащаб.

"Няма значение дали ограничаващият фактор е топлината, студът, сушата или солеността. Резултатът винаги е един и същ: само видове, способни да понасят местните условия, се установяват и запазват, създавайки предвидимо разпределение на живота на Земята", заявява
професор Мануела Гонсалес-Суарес (Manuela González-Suárez), съавтор на изследването в Университета в Рединг.

Съществуването на универсален организиращ механизъм има дълбоки последици за нашето разбиране за живота на Земята.

"Този ​​модел предполага, че животът на Земята може до известна степен да е предвидим", коментира Хоакин Калатаюд (Rey Juan Carlos), съавтор от университета "Рей Хуан Карлос" (Испания).

Такива предвидими модели могат да помогнат на учените да проследят как животът се е разнообразил с течение на времето и да предложат ценна информация за това как екосистемите биха могли да реагират на глобалните промени в околната среда.

Справка: Bernardo-Madrid, R., González-Suárez, M., Rosvall, M. et al. A general rule on the organization of biodiversity in Earth’s biogeographical regions. Nat Ecol Evol (2025). https://doi.org/10.1038/s41559-025-02724-5 

Източник: Life clusters in cores then spreads out, finds new rule, University of Reading

Още по темата

20/05/2025

Животът

Повечето бозайници следват едни и същи правила на поведение - какво се крие зад този модел?

14/08/2024

Животът

"Извънземна" биология, нарушаваща правилата, създава свободно плаващи гени в разрез с текущите идеи за хромозомите

13/07/2023

Животът

36-милионен геоложки цикъл определя биоразнообразието

15/11/2021

Земята

Каква е причината за най-голямото увеличение на биоразнообразието в историята на Земята