«Αν διαλέξετε ένα σημείο, ας πούμε, σε ένα τροπικό δάσος, και μετρήσετε τον αριθμό των διαφορετικών ειδών σαυρών σε ακτίνα 15 μέτρων και καταλήξετε σε έναν αριθμό», ρωτά ο Λουκ Μάλερ, «τι καθορίζει αυτόν τον αριθμό;»

Ο Λουκ Μάλερ είναι επίκουρος καθηγητής στο τμήμα Οικολογίας και Εξελικτικής Βιολογίας της Σχολής Τεχνών και Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά. Ο άξονας γύρω από τον οποίο περιστρέφεται το ερευνητικό του έργο είναι η αλληλεπίδραση των οικολογικών και εξελικτικών δυνάμεων στον χρόνο και τον χώρο, που καθορίζει την βιοποικιλότητα που συναντάται σε διάφορα ενδιαιτήματα. Κι αυτό, το επιτυγχάνει κυρίως μελετώντας τις σαύρες Anolis της οικογένειας Dactyloidae (ή αλλιώς Anoles) – που αριθμεί περισσότερα από 425 είδη σαυρών- οι οποίες αποτελούν μικρού μεγέθους ερπετά που ζουν σε δέντρα τροπικών περιοχών της Αμερικής.

Το δύσκολο ερώτημα

Τι καθορίζει, λοιπόν, τον αριθμό των διαφορετικών ειδών στις τοπικές κοινότητες ζώων; Το εν λόγω ερώτημα συνιστά ένα μακροχρόνιο οικολογικό πρόβλημα, για το οποίο δεν υφίσταται καμία επικρατούσα άποψη. Οι γνώμες των επιστημόνων δεν έχουν ακόμη «συναντηθεί» σε κάποια απάντηση και η αναζήτηση της αλήθειας -ή μέρους της- καλά κρατεί. «Οφείλεται σε τοπικές διεργασίες, όπως ο ανταγωνισμός για την τροφή ή την περιοχή;» αναρωτιέται ο Μάλερ. «Ή είναι αποτέλεσμα ευρύτερων, περιφερειακών διεργασιών, όπως η δημιουργία νέων ειδών μέσω της εξέλιξης;», συμπληρώνει και καθιστά τα πράγματα ακόμη πιο περίπλοκα.

Οι υποθέσεις των επιστημόνων

Μια από τις διατυπωθείσες υποθέσεις προτείνει ότι η καθοριστική δύναμη είναι ο τοπικός ανταγωνισμός. Αν, δηλαδή, μια τοπική κοινότητα -π.χ. ένα συγκεκριμένο κομμάτι δάσους σε ένα τροπικό νησί- είναι «γεμάτο» με πολλά είδη ζώων, τότε πρόσθετα είδη δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν, διότι κάθε οικολογική θέση είναι ήδη κατειλημμένη.

Σύμφωνα, όμως, με μια άλλη υπόθεση, η ποικιλομορφία των ειδών σε μια τέτοια περιοχή δεν περιορίζεται από έναν προϋπάρχοντα αριθμό θέσεων. Αντιθέτως. Ο σημαντικότερος παράγοντας που καθορίζει τον αριθμό των ειδών σε μια τοπική κοινότητα είναι η ποικιλομορφία της ευρύτερης περιοχής. «Σε ένα νησί με μικρό συνολικό αριθμό ειδών, οι τοπικές κοινότητες θα πρέπει να αποτελούνται από έναν επίσης μικρό αριθμό ειδών», εξηγεί ο Μάλερ. «Αλλά σε ένα νησί όπου υφίστανται πολλά είδη, το λογικό είναι να συναντήσετε και πολλά είδη στις τοπικές κοινότητες. Με άλλα λόγια, η τοπική ποικιλότητα είναι ουσιαστικά ένα αντικαθρέφτισμα της ευρύτερης ποικιλότητας, με τις κλασικές οικολογικές διαδικασίες, όπως για παράδειγμα ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών, να έχουν πολύ μικρή σημασία», εξηγεί ο καθηγητής.

Θεωρώντας ότι τα ανωτέρω ισχύουν, ο Λουκ Μάλερ συνεχίζει εξηγώντας ότι αν η ευρύτερη ποικιλότητα καθορίζει και την ποικιλότητα των τοπικών κοινοτήτων, τότε αυτό σημαίνει ότι -επαγωγικά- η τοπική βιοποικιλότητα διέπεται από τις ίδιες εξελικτικές διαδικασίες μεγάλης κλίμακας που καθόρισαν τη βιοποικιλότητα της ευρύτερης περιοχής.

Η επιστημονική αναζήτηση μιας σαφούς απάντησης

Αλλά για να δοθεί μια σαφής απάντηση στο αρχικό ερώτημα, ο καθηγητής και οι συνεργάτες του μελέτησαν σαύρες του είδους Anolis, από τα νησιά της Καραϊβικής, Τζαμάικα και Ισπανιόλα. Αυτό που διαπίστωσαν ήταν απροσδόκητο. Τα προκύψαντα στοιχεία «έδειξαν το δρόμο» για μία τρίτη επιλογή. Μια επιλογή που απαιτούσε το «πάντρεμα» της «τοπικής» και και της «ευρύτερης» υπόθεσης, δηλαδή τον συνδυασμό των δύο παραπάνω υποθέσεων.

Διαπίστωσαν ότι η ποικιλομορφία των ειδών στις τοπικές κοινότητες φαίνεται πράγματι να καθορίζεται από τοπικές οικολογικές διεργασίες που θέτουν ένα ανώτερο όριο στην ποικιλομορφία των ειδών – αλλά μόνο αν οι ευρύτερες εξελικτικές δυνάμεις έχουν ήδη δημιουργήσει τα είδη που έχουν την ικανότητα να μονοπωλήσουν τους τοπικούς οικολογικούς πόρους. Για παράδειγμα, η πλούσια εξελικτική ποικιλομορφία των ειδών στην Ισπανιόλα, ένα μεγάλο και αρχαίο νησί, έχει «τροφοδοτήσει» με πλούτο εξειδικευμένων ειδών τις τοπικές κοινότητες στα μεγαλύτερα υψόμετρα του νησιού.

Γιατί όμως; Η ποικιλομορφία του νησιού Ισπανιόλα -η οποία προέρχεται από την εξέλιξη που διαδραματίζεται επί εκατομμύρια χρόνια σε μια εκτενή και πολύπλοκη περιοχή- έχει οδηγήσει σε μοναδικά είδη σαυρών Anolis που συναντώνται μόνο σε ορεινές περιοχές ή υψίπεδα. Τα είδη αυτά έχουν καταλάβει όλες τις διαθέσιμες οικολογικές θέσεις, αποκλείοντας περισσότερα είδη από το να ενταχθούν στις τοπικές κοινότητες.

Αντίθετα, η Τζαμάικα χαρακτηρίζεται από μικρότερη έκταση και διαθέτει πιο περιορισμένες ορεινές περιοχές και υψίπεδα. Και ενώ πολλά είδη σαυρών του γένους Anolis έχουν εξελιχθεί στο νησί, η σχετική έλλειψη χώρου στα μεγάλα υψόμετρα δεν επέτρεψε την εξέλιξη νέων ειδών που βρίσκουν τις κατάλληλες για την επιβίωσή τους συνθήκες στα υψίπεδα ή στα όρη, όπως συνέβη στην Ισπανιόλα. Στην πραγματικότητα, μόνο ένα ξεχωριστό είδος σαύρας του συγκεκριμένου γένους συναντάται στην Τζαμάικα.

Μια πιθανή απάντηση από τους ερευνητές

Συνοψίζοντας, η τοπική ποικιλομορφία καθορίζεται τόσο από περιφερειακές όσο και από τοπικές δυνάμεις, αλλά με διαφορετικούς τρόπους. Οι ευρύτερες δυνάμεις παράγουν ένα ποικίλο σύνολο ειδών, τα οποία στη συνέχεια ανταγωνίζονται μεταξύ τους, θέτοντας τοπικά όρια στην ποικιλότητα σε κάθε δεδομένη τοποθεσία. Αλλά αν μια περιοχή στερείται «εξελικτικών ευκαιριών», επειδή είναι πολύ μικρή ή πολύ νέα, τότε δεν παράγει ένα ποικιλόμορφο σύνολο ειδών και τα τοπικά όρια δεν επιτυγχάνονται ποτέ.

Ο καθηγητής Μάλερ και οι συνεργάτες του περιέγραψαν αυτά τα ευρήματα στη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό “Ecology Letters”. Ανάμεσα στους συγγραφείς βρίσκεται και ο Λουκ Φρίσκοφ, ο οποίος συμμετείχε στην έρευνα ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Μάλερ, αλλά είναι πλέον επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στην πόλη Άρλινγκτον, καθώς και η Γκάβια Λέρτζμαν-Λεπόφσκι, υποψήφια διδάκτωρ που εργάζεται σήμερα στο εργαστήριο του Μάλερ.

Πώς διεξήχθη η μελέτη

Οι περιοχές που επελέγησαν για τις ανάγκες της έρευνας -η Τζαμάικα και η Ισπανιόλα – επελέγησαν επειδή είναι παρόμοιες από πολλές απόψεις. Βρίσκονται στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος, έχουν την ίδια τοπογραφία και διαθέτουν παρόμοια δασικά ενδιαιτήματα.

Κάθε καλοκαίρι, από το 2016 έως το 2018, οι ερευνητές μετρούσαν τον αριθμό των ειδών σαυρών του γένους Anolis σε δεκάδες περιοχές διαμέτρου 30 μέτρων και στα δύο νησιά, από το επίπεδο της θάλασσας έως το υψόμετρο των 2.000 περίπου μέτρων.

«Οι πανίδες του γένους Anolis της Τζαμάικα και της Ισπανιόλα παρέχουν μια πολύ καλή ευκαιρία σύγκρισης, επειδή αποτελούν ένα φυσικό πείραμα», λέει ο Μάλερ. «Και αυτό που διαπιστώσαμε είναι ότι οι τοπικές διεργασίες έχουν σημασία. Αλλά έχουν σημασία με τέτοιο τρόπο, ώστε οι ευρύτερες ευκαιρίες διαφοροποίησης των ειδών να καθορίζουν την ισχύ τους», αναφέρει ο ίδιος, και καταλήγει αναφέροντας ότι η σύγκριση που πραγματοποίησαν στο πλαίσιο της έρευνάς τους, παρότι προσφέρει πολύτιμα στοιχεία, χρήζει περαιτέρω δοκιμών.

Πηγή: Έρευνα