Mencari Sejarah Evolusi Kadal Hijau di Mediterania

 

Klad evolusioner dan keanekaragaman hayati kadal hijau dari genus Lacerta dan Timon —reptil yang umum di cekungan Mediterania dan daerah sekitarnya di benua Eropa, Afrika Utara, dan Asia — belum pernah dipelajari secara rinci dari perspektif biogeografi historis. Sekarang, sebuah makalah yang diterbitkan dalam Journal of Biogeography menyajikan skenario baru untuk menguraikan proses evolusi potensial yang telah bertindak —secara terpisah atau bersama-sama—untuk memunculkan keanekaragaman hayati spesies dalam kelompok ini di ekosistem Mediterania.

Studi ini dipimpin oleh peneliti Antigoni Kaliontzopoulou, dari Fakultas Biologi dan Institut Penelitian Keanekaragaman Hayati (IRBio) dari Universitas Barcelona. Tim dari Museum Nasional Ilmu Pengetahuan Alam (MNCN-CSIC), Universitas Vigo dan Universitas Porto (Portugal), di antara institusi lain, juga berpartisipasi.

Sejarah tersembunyi dari evolusi kadal hijau

Saat ini, populasi kadal hijau terancam oleh banyak faktor: perusakan dan fragmentasi habitat alami mereka; hilangnya praktik pertanian tradisional; penggunaan pestisida; peningkatan populasi kucing di daerah manusiawi; perubahan iklim, dan, di samping itu, kecelakaan fatal yang mereka alami di jalan. Namun, meski ada indikasi beberapa populasi mengalami penurunan populasi, International Union for Conservation of Nature (IUCN) belum memasukkan reptil ini sebagai spesies yang terancam punah.

Menurut penelitian sebelumnya, evolusi kelompok kadal hijau adalah hasil dari kombinasi evolusi dan konservatisme relung ekologi, “tetapi peran relatif dari sejarah geologi dan dinamika relung belum diuji”, kata Antigoni Kaliontzopoulou, seorang anggota Departemen Biologi Evolusi, Ekologi dan Ilmu Lingkungan UB.

Studi baru ini menggabungkan alat analisis mutakhir untuk mempelajari evolusi fenotipe dan sejarah biogeografis filogeni kadal hijau, dan untuk menyimpulkan kontribusi relatif mereka terhadap diversifikasi spesies. Tim tersebut menghubungkan model biogeografi resolusi tinggi, yang mengintegrasikan untuk pertama kalinya data komprehensif tentang perubahan konfigurasi ekosistem terestrial dan konektivitas di Mediterania untuk menilai pentingnya penyebaran dan perwakilan dalam menentukan dinamika rentang historis.

Secara khusus, tim menerapkan pemodelan fenotipik filogeni untuk mengidentifikasi perubahan tingkat evolusi keanekaragaman morfologi dan relung iklim yang ditempati. Informasi ini kemudian digabungkan dengan serangkaian analisis diversifikasi yang bergantung pada sifat untuk menetapkan bagaimana diversifikasi kelompok garis keturunan telah dibentuk.

“Kesimpulan seperti itu biasanya fokus pada satu aspek diversifikasi: baik cladogenesis, dinamika geografis, sifat relung iklim atau evolusi sifat fenotipik”, Kaliontzopoulou menambahkan. “Studi kami inovatif dalam menyatukan bukti yang memungkinkan kami untuk membedakan hipotesis tentang proses evolusi potensial yang berbeda yang mungkin bertindak secara terpisah atau dalam kombinasi untuk membentuk keanekaragaman spesies di hotspot Mediterania”.

Studi ini memberikan bukti bahwa, ketika semua keanekaragaman yang ada dipertimbangkan, sejarah biogeografi kelompok kadal Mediterania ini adalah hasil dari kombinasi perluasan jangkauan yang terkait dengan peristiwa penyebaran — mungkin tergantung pada jarak geografis — dan evolusi cepat dari karakteristik relung ekologi. dalam clade tertentu.

“Secara keseluruhan, kelompok ini telah terdiversifikasi dalam ritme yang relatif stabil, tanpa perubahan tingkat diversifikasi garis keturunan yang terkait dengan peristiwa iklim utama di wilayah Mediterania, dan tanpa hubungan yang jelas dengan morfologi fungsional atau perbedaan ceruk iklim”, kata Kaliontzopolou. “Sebaliknya, kolonisasi daerah yang sebelumnya kosong lebih mendorong diversifikasi garis keturunan baru melalui isolasi mereka dari kerabat mereka dan difasilitasi, dalam beberapa kelompok, oleh peningkatan toleransi terhadap suhu yang lebih rendah”.

Pola berulang dalam ekosistem Mediterania

Semua indikasi adalah bahwa sejarah evolusi kadal hijau didominasi oleh episode biogeografis penyebaran jarak jauh ke daerah yang sebelumnya kosong, dimodulasi oleh proses divergensi alopatrik. Proses-proses ini juga disertai dengan mekanisme konservatisme relung ekologi, kadang-kadang disela oleh peristiwa evolusi lokal dan adaptasi relung iklim, tetapi tanpa tanda-tanda hubungan dengan evolusi morfologis.

“Studi kami memberikan bukti peran gabungan konservatisme ceruk skala tinggi dan evolusi ceruk cepat yang mendasari sejarah evolusi clade kadal ini di sekitar Mediterania”, kata Kaliontzopolou. “

Ini tampaknya ditetapkan sebagai pola berulang dalam ekosistem Mediterania, dengan beberapa contoh terakumulasi untuk mendukung gagasan bahwa sementara konservatisme niche adalah mekanisme umum yang mendukung penumpukan keragaman, transisi dari hotspot terkait dengan peristiwa evolusi ceruk yang dipercepat. Selain itu, diversifikasi morfologi fungsional tidak muncul sebagai komponen kunci dari proses diversifikasi kadal hijau”.

Ini kontras dengan daerah biogeografis lainnya — mungkin dengan kondisi iklim yang lebih stabil seperti daerah tropis — di mana partisi ceruk struktural merupakan proses penting diversifikasi garis keturunan.

“Di ekosistem Mediterania, sebaliknya, tampaknya diversifikasi garis keturunan lebih didorong oleh peristiwa geologis dan melalui divergensi alopatrik setelah kolonisasi lingkungan baru. Dalam lingkungan seperti itu, perbedaan morfologi tampaknya terjadi dalam waktu yang jauh lebih baru dan dalam kelompok yang sudah terdiversifikasi, mungkin sebagai respons terhadap peristiwa atau proses skala ekologis seperti seleksi seksual, yang tidak diselidiki dalam penelitian kami”, peneliti menyimpulkan.