Sardiner tager os til kilderne til biodiversitet i Amazonas-floden

Amazonfloden rummer den største biodiversitet af ferskvandsfisk i verden. Hvad er oprindelsen af ​​denne overflod af arter? Forskere ved Universitetet i Genève (UNIGE), Schweiz, har integreret en række potentielle faktorer i en enkelt statistisk model for at studere genesen af ​​genetisk diversitet inden for en typisk art, Amazonas sardin. Udgivet i tidsskriftet PLOS ET , deres undersøgelse beskriver bidraget fra hver faktor og synergierne i arbejdet. Denne tilgang, som nemt kan bruges til enhver art, kunne integreres i undersøgelsen af ​​virkningen af ​​forskellige planlagte projekter, såsom oprettelsen af ​​nye dæmninger på Amazonas, samt enhver menneskelig storstilet ændring i forskellige økosystemer.

Det enorme netværk af bifloder og mangfoldigheden af ​​de miljøer, der drænes af Amazonfloden, kan forklare den hyppige fremkomst af nye arter. At være i stand til at identificere de mange faktorer af diversificering, der er involveret, deres respektive bidrag og deres interaktioner er afgørende for vores forståelse af oprindelsen af ​​nye arter, bevarelse af arter og for at forudse konsekvenserne af menneskelige aktiviteter. "Vi brugte en analysemetode, der kombinerer genetiske og matematiske teknikker, som sammenligner de forskellige faktorer i søgen efter sammenhænge, " siger Juan Montoya-Burgos, forsker ved Institut for Genetik og Evolution på UNIGE Det Naturvidenskabelige Fakultet.

Amazonas delte sig i to under istiden

I samarbejde med forskere fra universiteterne i São Paulo og Rondônia, i Brasilien, forskerne har udvalgt Amazonas sardin som en repræsentativ art for hele bassinet, som dækker mere end 7 millioner kvadratkilometer, og indsamlede prøver fra mange bifloder til Amazonas. De opdagede, at denne art indeholder tre genetisk meget forskellige populationer, med variationer inden for samme population. "Flere faktorer, såsom flodslettevegetation eller vandets kemiske sammensætning, tidligere foreslået som individuelle divergensfaktorer, har faktisk handlet sammen og ofte synergistisk, at opdele denne art i tre forskellige slægter, " tilføjer Luiz Jardim de Queiroz, forsker ved UNIGE og førsteforfatter af undersøgelsen.

En af disse faktorer går tilbage til en nylig geologisk tid, den sene Pleistocæn (500.000 til 12.000 år siden). I de tørre klimatiske perioder i denne epoke, det hvide vand i Øvre Amazonas blev midlertidigt afbrudt fra det mørke vand i Nedre Amazonas. Isoleringen af ​​sardiner i begge regioner har ført til en adaptiv specialisering til begge typer vand, hvis kemiske sammensætning adskiller sig - især i surhedsgrad og mængden af ​​silt - i det omfang, at fisk ikke længere blandes, når disse farvande slutter sig til.

Det er første gang, at bidraget fra hver faktor, enten alene eller kombineret, afsløres ved hjælp af en statistisk model, som gør det muligt at identificere, blandt alle de foreslåede og målte faktorer, hvilke forklarer ændringerne i variabelen af ​​interesse, i dette tilfælde den genetiske mangfoldighed inden for en art. "I tilfælde af sardiner, samspillet mellem vandfalds indvirkning og den geografiske afstand mellem sardinpopulationer er ansvarlig for 38 % af deres genetiske differentiering. Effekten af ​​flodslettestørrelsen alene tegner sig for 23% af denne differentiering. Denne effekt, meget vigtigere end tidligere antaget, skubber rollen som vandets kemi tilbage, hvis forekomst er blevet meget fremhævet, til kun 3 %", siger Luiz Jardim de Queiroz.

Udvikle passende bevaringsstrategier

Menneskelige ændringer af Amazonas landskab, såsom de nye dæmninger, der er planlagt i store Amazonas bifloder, vil også have en indvirkning på de genetiske differentieringsprocesser for vandorganismer og true deres mangfoldighed:"At udvikle bevaringsstrategier i disse områder, der bør foretages vurderinger for at bestemme arternes mangfoldighed og den rolle, som landskabsejendommeligheder spiller, såsom vandfald, vandsammensætning, flodslettes størrelse og vegetationssammensætning, " forklarer Juan Montoya-Burgos.

Resultaterne opnået med denne komplekse analyse af multiple korrelationer eksemplificerer styrken af ​​den anvendte metode, for første gang, i studiet af Amazonas biodiversitet. Denne tilgang, som kan omfatte så mange faktorer som ønsket, fører til et mere præcist skøn over virkningen af ​​menneskelig indgriben i forskellige terrestriske eller akvatiske økosystemer, da det nemt kan implementeres for enhver art.