Реальное количество видов позвоночных животных на планете может быть в два раза больше, чем принято считать в официальной систематике. Масштабный метаанализ генетических данных показал, что за каждым видом, описанным по внешним признакам, скрываются в среднем две независимые эволюционные линии.
Биологи веками классифицировали животных по морфологии — их внешнему виду и строению. Однако развитие молекулярных методов выявило проблему «скрытых видов»: организмов, которые выглядят идентично, но генетически изолированы друг от друга миллионы лет. До сих пор ученые не знали общих масштабов этого явления для всей группы позвоночных, что мешало адекватно оценивать богатство фауны, а также реальные темпы видообразования и вымирания в истории Земли.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, проанализировали данные 373 профильных исследований, посвященных границам видов у рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Ученые рассчитали среднее соотношение между количеством «морфологических» видов (описанных по внешности) и «молекулярных» (выделенных по ДНК). Всего обработали массив данных по 1041 традиционному виду позвоночных.
Для исключения ошибок сравнили результаты, полученные по двум разным маркерам: ядерной и митохондриальной ДНК. Ученые проверили гипотезу о том, что митохондриальный геном может давать завышенные оценки из-за особенностей своего наследования. С помощью методов филогенетического анализа (ANOVA) и регрессионных моделей исследователи также выяснили, как на накопление скрытых различий влияют среда обитания (вода или суша) и физиология (например, способность к полету).
Статистический анализ показал, что в среднем один морфологический вид скрывает в себе еще один независимый вид (общий коэффициент составил 2,0). Этот показатель оказался на удивление стабильным для всех пяти крупнейших групп позвоночных: и у птиц, и у рыб скрытое разнообразие представлено примерно в равной пропорции. Коэффициент варьировался в узком диапазоне от 1,8 до 2,1, что совпадает с аналогичными расчетами для насекомых.
Исследователи также зафиксировали, что в пресных водах скрытые виды встречаются чаще, чем в морях, а митохондриальные маркеры, несмотря на тенденцию к небольшому завышению показателей, остаются надежным инструментом для первичной оценки разнообразия.
Авторы отметили, что подавляющее большинство выявленных линий до сих пор официально не описаны и не имеют названий. Это критически важно для экологии: вид, считающийся обычным и благополучным, может оказаться группой из нескольких исчезающих видов с узким ареалом. Так произошло с китайской исполинской саламандрой Andrias davidianus: вместо одного вида она оказалась группой из девяти, большинство из которых уже находятся на грани полного вымирания.
Результаты работы ставят вопрос о корректности данных в палеонтологии. Поскольку ископаемые остатки позволяют изучать только внешние признаки организмов, биоразнообразие прошлых эпох тоже может быть недооценено минимум в два раза. Биологи называют выявление и описание таких скрытых групп приоритетной задачей, поскольку без понимания реального состава фауны невозможно точно рассчитать скорость сокращения биологического богатства планеты и эффективно планировать заповедные зоны.
Автор: Максим Абдулаев