En ny studie tyder på att många av de växter och djur som kallar Latinamerika hem faktiskt kan ha sina rötter i Amazonas.

Studien, medförfattare av Harvard Visiting Scholar Alexandre Antonelli och ett internationellt team av forskare, fann att en dynamisk process av kolonisering och artbildning ledde till bildandet av de amerikanska tropikerna, som idag är den artrikaste regionen på planeten. Studien beskrivs i en artikel den 14 maj publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Vi blev förvånade över att upptäcka så mycket rörelse över så olika miljöer och över så stora avstånd, sa Antonelli, studiens huvudförfattare. "Ända tills nu, dessa naturliga spridningshändelser antogs vara ganska sällsynta. Våra resultat visar hur avgörande dessa händelser har varit i bildandet av tropiska Amerikas unika och enastående rika biologiska mångfald."

Under tiotals miljoner år, tusentals arter har naturligt tagit sig till nya regioner, där några av dem överlevde och anpassade sig till nya förhållanden. Dessa anpassningar adderade, och när avkomman var tillräckligt annorlunda från tidigare generationer, nya arter bildades.

Över tid, denna dynamiska process inträffade så många gånger i de amerikanska tropikerna att området blev den exceptionellt mångsidiga region vi ser idag.

För att förstå den processen, Antonelli och kollegor använde information om de evolutionära förhållandena, distribution, och tidpunkten för uppkomsten av tusentals tropiska arter för att beräkna hur ofta arter sprids till nya regioner eller nya miljöer. Mycket av denna information kommer från naturhistoriska samlingar, inklusive exemplar vid Harvard University Herbaria och Museum of Comparative Zoology, där Antonelli för närvarande arbetar.

Vad de hittade, han sa, är att medan alla regioner i de amerikanska tropikerna har bytt arter med varandra, Amazonia stack ut som huvudkällan.

"Två huvudfaktorer verkar förklara Amazonias nyckelroll för att exportera så mycket mångfald:dess enorma område, och den långa tid som arterna har funnits där. Tillsammans, dessa har ökat chanserna att arter sprids till nya livsmiljöer och regioner", säger Antonelli.

För alla grupper som forskare undersökte - från växter till fåglar till grodor till däggdjur, och till och med grodor, ormar och ödlor – Antonelli sa att mönstret förblev i stort sett detsamma, antyder att biotiska rörelser är viktiga för att skapa mångfald bland alla livsformer.

"Det mesta av evolutionär forskning fokuserar på hur nya arter bildas. Men vi vill förstå hur hela ekosystem utvecklas, och vad som gör vissa regioner mycket mer artrika än andra. Detta är viktigt eftersom det visar oss hur växter och djur hanterar nya miljöer och vilka faktorer som bestämmer den biologiska mångfalden", avslutar Antonelli.

Denna studie belyser den långtgående betydelsen av tropiska regioner – som omfattar regnskogar, savanner och bergsekosystem, bland annat – för att upprätthålla världens biologiska mångfald. De flesta tropiska ekosystem är nu hotade på grund av mänskliga aktiviteter, och många arter är på gränsen till utrotning, ytterligare framhäva behovet av omedelbart och omfattande skydd.

"Denna studie samlar en verkligt enorm mängd data och destillerar ner den på ett sätt som ger avgörande insikter i historien om biologisk mångfald i tropikerna, "sa Kyle Dexter, Universitetslektor vid School of GeoSciences vid University of Edinburgh och Research Associate vid Royal Botanic Garden Edinburgh." Det tidigare paradigmet i tropikerna fokuserade på lokal evolution när man förklarade hög tropisk mångfald, men uppenbarligen sker en förändring för att erkänna vikten av spridning, och den här studien bidrar på ett avgörande sätt till denna förändring."

Går framåt, Antonelli hoppas kunna fortsätta att undersöka de dynamiska processer som driver arternas distribution och utveckling, speciellt i tropiska områden. För detta ändamål, hans grupp kombinerar data och tekniker från flera discipliner, från fossiler till genom och från fältarbete till mjukvaruutveckling.

"Biologisk mångfald är den mörka materien på vår planet:vi vet att det måste finnas miljontals arter som vi inte har hittat ännu. Att hitta, förståelse, och att skydda denna mångfald är förmodligen mänsklighetens tuffaste men viktigaste utmaning”.