En ny studie om mossor som finns i polarregionerna avslöjar hur flera arter har migrerat runt om i världen och till och med finns i deras polära motsats.

Mossor är den dominerande floran i Antarktis, men lite är känt om när och hur de kom dit. Majoriteten av Antarktis mossflora (~ 45 procent av arterna) har ett märkligt utbredningsmönster - ett mönster med arter som bara upptar regioner på båda halvklotets höga breddgrader, med inga eller mycket små populationer vid högre höjder i de tropiska regionerna. Detta icke-kontinuerliga distributionsmönster har förbryllat forskare, inklusive biologer som Darwin och Wallace, sedan 1800 -talet.

En nyligen storskalig genetisk studie av forskare från British Antarctic Survey (BAS), universitetet i Cambridge, och Helsingfors universitet och Åbo i Finland undersökte ursprunget till det ”bipolära” utbredningsmönstret hos fyra vanliga mossarter. Studien av över 250 prover visar att drivrutinen för dessa bipolära mönster är långdistansspridning. Detta är det troliga resultatet av en spore eller annan reproduktiv växtdel som korsar ekvatorn, antingen via vindar eller djur t.ex. flyttfåglar.

Huvudförfattare Dr Elisabeth Biersma från BAS säger:”Det är fantastiskt att tänka på hur väl spridda några av dessa växter är. Vi trodde alltid att det var praktiskt taget omöjligt för dessa växter att korsa ekvatorn, men vi ser att de har och framgångsrikt koloniserats i nya områden '.

Ändå, studien fann att sådana inter-hemisfäriska spridningar är sällsynta händelser, förekommer på flera miljoner års tidsskalor, illustrerar också svårigheterna för växter att göra så långa resor.

Nord till söder, eller söder till norr?

Tre av de fyra arter som studerades flyttade från norr till söder, dock, en art, för närvarande en särskilt vanlig art i Holarctic (Polytrichum juniperinum), visade motsatt mönster. Även om huvudfördelningen av P. juniperinum för närvarande finns på norra halvklotet, analyserna tyder på att mossan har sitt ursprung i Antarktisregionen (Antarktis, sub-Antarktis och södra Sydamerika), och härifrån koloniserade de båda boreala regionerna på norra halvklotet, liksom andra södra halvklotets regioner som Australasien och Sydafrika. Teamet använde molekylärgenetiska tekniker för att identifiera artens provins.

'Du kanske har lagt märke till den underbara stjärnliknande formen av Polytrichum juniperinum på en promenad ute på den brittiska landsbygden, tillägger Dr Biersma. 'Väl, nästa gång du ser en kanske du inser att du faktiskt tittar på en migrant från andra änden av världen, som bara har koloniserat de boreala regionerna under de senaste tusen till miljoner åren! '

Polytrichum juniperinum har också några små populationer i bergiga regioner i norra Sydamerika, som kunde ha fungerat som kalla livsmiljöstenar för att komma från ett halvklot till det andra över ekvatorn. Dock, studien fann att så inte var fallet, och att dessa populationer i själva verket härrörde från en separat spridningshändelse från söder.

Global biogeografi av den bipolära mossan Polytrichum juniperinum avslöjar sitt ursprung längst söder om södra halvklotet. Världskartan representerar dagens distribution av P. juniperinum.

Persistens i södra halvklotets glacierade regioner

Studien visade också att alla mossor hade funnits längst ut i söder (Antarktis eller södra Sydamerika) långt före Last Glacial Maximum (18-20 kya) och tidigare istid. Dessa regioner antas ha upplevt omfattande istid under dessa glaciala cykler, försvårar överlevnaden för dessa växter. Resultaten av denna studie tyder på att växter måste ha funnits här, trots de hårda förhållandena under dessa isperioder.

Polytrichaceae -mossor på den skotska landsbygden - dessa mossor förekommer över de tempererade regionerna på norra halvklotet, men finns också i de yttre ändarna av södra halvklotet.