Zamislite džunglu. Verovatno je to bujna šuma, ispunjena različitim pesmama ptica i zujanjem hiljada različitih vrsta insekata. Sada zamislite tundru: neplodan, vetrovitim teren sa relativno malo vrsta biljaka ili životinja.
Ova dva mesta ističu zanimljiv fenomen – da neka mesta na Zemlji imaju mnogo više vrsta od drugih. U stvari, distribucija vrsta širom sveta sledi čudno dosledan obrazac: generalno, postoji više vrsta bliže ekvatoru, a manje kako se krećete ka polovima. Ovaj „latitudinalni gradijent biodiverziteta“ može se posmatrati u mnogim različitim grupama organizama tokom vremena.
Jedno moguće objašnjenje za prisustvo više vrsta bliže ekvatoru je da promene klime od ekvatora do polova utiču na sposobnost novih vrsta da evoluiraju — proces koji se zove specijacija.
Istraživački tim na Univerzitetu Britanske Kolumbije okrenuo se jedinstvenim alatima i vrstama kako bi tačno pratio kako klima utiče na evoluciju i šta to znači za mesta na kojima se pojavljuju nove vrste.
Jesenji crv je moljac koji se nalazi od Meksika do Kanade (domet od skoro 4.000 km) čije gusenice imaju crne ili crvene glave. Iako ovo može izgledati kao suptilna razlika, čini se da gusenice sa ovim različitim bojama imaju različito ponašanje i pojavljuju se u različito doba godine, a genetske studije sugerišu da se razvijaju u različite vrste.
Ovaj moljac se takođe nalazi u veoma različitim klimatskim uslovima, što je omogućilo da istražime kako geografska širina i klima mogu uticati na njihovu sposobnost da se iz jedne vrste pretvore u dve.
„Međutim, imali smo problem: sa globalnim zatvaranjima i ograničenjima putovanja, nismo mogli ni da napustimo svoje domove, a još manje da uzorkujemo gusenice širom celog kontinenta. Dakle, okrenuli smo se nauci iz gomile. Neke aplikacije i veb lokacije koriste fotografije ili audio klipove koje su postavili korisnici za identifikaciju flore i faune, stvarajući ogromne baze podataka o posmatranju prirode“, kažu naučnici.
Zahvaljujući posmatračima u dvorištu, mogli su da pristupe hiljadama posmatranja širom Severne Amerike iz udobnosti domova kako bi počeli da istražuju specijaciju na velikom geografskom nivou.
Proces specijacije nastaje kada su dve grupe organizama koji pripadaju istoj vrsti odvojene barijerom koja ih sprečava da se razmnožavaju. Najpoznatiji način na koji se to može desiti je kroz fizičku barijeru između grupa, poput planinskog venca ili autoputa.
Za jesenjeg veb-crva, barijera koja ih dovodi do toga da postanu dve različite vrste je vreme. U principu, vrste moljaca se pojavljuju i razmnožavaju samo tokom leta, a kada se to dogodi, razmnožavaju se najviše nekoliko nedelja.
Crvenokosi i crnoglavi jesenji crvi imaju tendenciju da se pojavljuju i razmnožavaju u različito vreme tokom leta, a ovaj vremenski razmak stvara prepreku koja ih dovodi do toga da postanu dve različite vrste.
Leta prema ekvatoru imaju tendenciju da budu mnogo duža, tako da jesenji mrežni crvi prolaze kroz više životnih ciklusa u godini u poređenju sa severnim populacijama, koje su u stanju da se razmnožavaju samo jednom tokom kratkih leta. Ako crvenoglavi i crnoglavi crvi koji su bliži ekvatoru imaju veću fleksibilnost kada se mogu razmnožavati, možda će moći bolje da izbegavaju jedni druge, čineći specijaciju efikasnijom.
Zahvaljujući pahuljastom izgledu jesenjeg crva i statusu baštenskih štetočina, hiljade fotografija sa geografskim oznakama i datumima bile su dostupne na naučnom sajtu iNaturalist koji je okupio publiku. Pregledali smo 11.000 fotografija jesenjih crva od preko 7.000 korisnika, ručno proveravajući hiljade fotografija da li je gusenica crvena ili crnoglava.
„Iako su veliki podvig, ove metode su nam dale prozor u jesenje populacije veb-crva od Floride do Ontarija. Da bismo videli kako se specijacija menja na geografskim širinama, sastavili smo vreme i datume svake jesenje fotografije veb-crva snimljene i izmerili boje gusenica sa svake slike.“
„Koristeći sva ova zapažanja, otkrili smo da su u severnijim regionima sa kratkim letima, gusenice crvenoglave i crnoglave jesenje gusenice veb-crva bile prinuđene da se razmnožavaju u isto vreme i da su imale sličnu boju. Ovo sugeriše da se između grupa dešavalo više razmnožavanja i da su izgledale i delovale više kao jedna vrsta“, kažu oni.
Međutim, u svom južnom dometu, crno- i crvenoglave gusenice su mogle više da razdvoje svoje generacije i imale su manje sličnu obojenost, što znači da su možda dalje u procesu postajanja dve vrste.
„Otkrili smo da razlike u klimi od ekvatora do polova utiču na to koliko dobro vrste mogu evoluirati kada je vreme barijera, odražavajući gradijent biodiverziteta širine. Ukratko, klima može promeniti koliko se vrste lako formiraju. Na Zemlji postoji oko 2,1 milion klasifikovanih vrsta, a preko milion od njih su insekti (sa mnogo miliona više neotkrivenih), što ih čini najraznovrsnijim životinjama na planeti.“
Vrste migriraju, bilo kao invazivne vrste koje dolaze na nova mesta, ili se kreću ka polu da bi izbegle klimu koja se zagreva.
Ljudi imaju ogroman uticaj na ekosisteme naše planete, a nove vrste se mogu formirati jednako brzo kao što nestaju. Dakle, da bismo razumeli procese koji pokreću biodiverzitet na Zemlji, moramo razumeti kako ti procesi utiču na stvorenja koja čine veći deo tog biodiverziteta.
