Dlaczego fauna i flora na wyspach wygląda tak podobnie do siebie?

Dzikie kurczaki, kury oraz koguty spacerują przez parking szukając następnego posiłku w Kauai, Hawajach. Zdjecie: bluestork/Shutterstock

Umiejscowiona na wschodzie od Madagaskaru wulkaniczna, francuska wyspa Réunion czasami jest nazywana siostrą hawajskich wulkanów z powodu podobieństw w klimacie oraz geograficznej naturze. Ci obeznani z jej, na pierwszy rzut oka, pierwotną wegetacją mogą być zdziwieni, kiedy usłyszą, że połowa roślin znajdująca się tutaj została przyniesiona przez ludzi, którzy przybyli zaledwie w 16-stym wieku. Pojawia się pytanie – jak i dlaczego niektóre gatunki przybyły tutaj, a inne nie? 

Zespół pięciu naukowców z University of Paris Saclay, China’s Ocean University oraz Institute for Biodiversity Research z Berlinu zdecydowali się odpowiedzieć na to pytanie. Ludzie od dawna przenosili gatunki na całym świecie, przez co naukowcy zastanawiali się nad skutkami tych podróży. Naukowcy z The United Nation zajmujący się bioróżnorodnością, IPBES, odnotowali 37 000 nierdzennych gatunków na świecie. Każdego roku, około 200 gatunków zostaje wprowadzonych do nowego terytorium, przez co 1 215 rdzennych gatunków wymiera.  Człowiek jest główną przyczyną wprowadzenia nierdzennych gatunków na świat, niezależnie od tego, czy człapią, wspinają się, pływają albo latają. Może rzeczywiście postąpiliśmy wbrew intuicji przez kształtowanie społeczeństw wyspowych ptaków. Lokalna flora i fauna wykorzystały miliony lat, aby zaadaptować się do niezwykle specyficznego klimatu wyspy oraz ich środowiskowych i geologicznych limitów, jednak nasze przybycie drastycznie zakłóciło ten porządek przez zaledwie kilkaset lat na poziomie ekologicznym i genealogicznym.  A co z czynnikami wyjaśniającymi, czemu niektóre wyspy stały się domem dla nierdzennych gatunków w większym stopniu od pozostałych wysp? 

Bioróżnorodność na wyspach: temat, który był kwestionowany od czasów Darwina 

Naukowcy zastanawiali się nad bioróżnorodnością wysp od czasów Darwina. W 1957 roku dwójka amerykańskich biologów, Robert H. McArthur oraz Edward O. Wilson pragnęli zrozumieć dystrybucję rdzennych gatunków na wyspach, co obecnie jest znane jako osobna gałąź nauki, biogeografia. Dokładne badanie tych gatunków na różnych wyspach doprowadziło do wielu obserwacji wyspy znajdujące się najdalej od kontynentów miały najmniej różnych gatunków, a największe wyspy - najwięcej.  Biolodzy utworzyli dwa matematyczne prawa wyjaśniające większą, czy też mniejszą różnorodność gatunków żyjących na wyspach. Te dwa prawa były uznawane za podstawę teorii równowagi biogeografii wysp: im większa wyspa, tym więcej gatunków może na niej istnieć (prawo regionowo-gatunkowe); im dalsza wyspa od głównego regionu, tym mniejsza różnorodność gatunków na niej występuje (prawo izolacji-różnorodności). 

Jak ludzie pomieszali prawa biogeografii 

O czym ta dwójka mężczyzn nie miała wtedy pojęcia to sposób, w jaki ludzie w zaledwie sześćdziesiąt lat zmuszą naukowców do przemyślenia praw biogeograficznych. To dlatego badania naukowe próbowały rozwiązać już od kilku lat, z najnowszą analizą do tego tematu od nas. Byliśmy zainteresowani w szczególności ptakami, które pod względem ilości gatunków sięgają 10 000, prawie sto z nich wymarło, głównie przez wprowadzenie nierdzennych osobników. Taka sytuacja wydarzyła się z gołębiami socorro, które były endemiczne w kilku meksykańskich wyspach i przestały występować w dziczy z powodu drapieżniczych zachowań kotów. Praca nad ptakami jest szczególnie fascynująca, ponieważ są one jednymi z najlepiej przestudiowanych grup zwierząt na świecie, przez co cieszymy się dużą ilością danych na temat ich habitatów, nawyków żywieniowych, a nawet rozmiarów dziobów oraz skrzydeł. Taka ilość informacji sprawia, że są cenną grupą do zrozumienia związku ludzi z nierdzennymi gatunkami zwierząt. Przez badanie tej grupy byliśmy w stanie ukazać, że turystyka, podróż przez morze i powietrze, rozwój terenów miejskich i agrokultury, a także zwiększona populacja ludzi grają dużą rolę w różnorodności nierdzennych ptaków na wyspach, nawet bez wspominania o czynnikach biogeograficznych. 

Krytyczny problem lotnisk 

Wyspy na hawajskim archipelagu znajdują się ponad 3 000 kilometrów z dala od lądu. Pomimo tego, z powodu posiadania dużej ilości portów morskich i lotnisk, są rozwinięte pod względem turystyki i dobrze połączone z lądem. Obecnie też są domem dla kilkudziesięciu gatunków nierdzennych ptaków. Tymczasem wyspy Cape Verde na zachodzie od Senegalu znajdują się zaledwie 650 kilometrów od lądu, ale nie ma w nich aż tak wielu ludzi oraz infrastruktury transportowej. Znajduje się tam zaledwie pięć gatunków, które nie były oryginalnie częścią fauny. Innym, martwiącym fenomenem jest to, że ludzie nie tylko przyprowadzają gatunki do miejsc, do których natura ich nie przystosowała, lecz także selektywnie wybierają rodziny zwierząt, których cechy są dla nich interesujące. Wprowadzone ptaki zazwyczaj są roślinożerne, jedzą na podłodze i nie mają zbyt wielkich wymagań co do habitatu, ponieważ mogą żyć w wielu środowiskach i mają nawet jeszcze więcej powodów, aby żyć w zakłóconym habitacie. Po jakimś czasie, wszystkie nierdzenne ptaki stają się podobne w swoich nawykach żywieniowych i preferencjach środowiska, a nawet ogólnym trybie życia. 

Gatunki inwazyjne, które za sobą podążają i wyglądają podobnie 

Nierdzenne ptaki wprowadzone na wyspy są także bliżej spokrewnione niż myśleliśmy bez braku ludzkiej selekcji. Wiemy, że człowiek wybiera, jaki gatunek zostanie przetransportowany (dobrowolnie albo niedobrowolnie) oraz to, że często przynależą do tej samej rodziny albo blisko spokrewnionej rodziny, które przypominają siebie, tak jak rodzina Gallinaceae (do której przynależą kury, indyki i bażanty) która pochodzi z Azji, Afryki albo Ameryki, ale została przywieziona na wyspy przez europejskich podróżników, którzy transportowali udomowione populacje zwierząt do polowania albo jako jedzenie. Obecnie te gatunki stały się częścią ekosystemu wielu wysp, co wywołuje chaos wśród lokalnych osobników. Te gatunki przejawiają podobne ekologiczne cechy takie jak wysoka masa ciała albo ogólna dieta, przez co różne populacje wprowadzone na różne wyspy skutkują do powstania podobnych społeczności. Przez studiowanie miejscowej dystrybucji nierdzennych ptaków, udało nam się zlokalizować główne ogniki różnorodności nierdzennej, czyli miejsc, gdzie przeróżne gatunki zostały efektywnie wprowadzone w porównaniu z innymi regionami. Niektóre wyspy takie jak Hawaje, Nowa Zelandia oraz wyspia Reunion są domem dla wielu nielokalnych ptaków z różnymi cechami charakterystycznymi i przynależnością do innych rodzin. W przeciwieństwie do nich, wyspy na Północnym Atlantyku, Seychelles na Oceanie Indyjskim oraz wielkie wyspy Indonezji i Papui Nowej Gwinei nie posiadają aż tak dużej ilości nierdzennych osobników. Jednakże te ptaki dalej są różnorodne, razem z cechami, które były selektywnie wybrane dla korzyści człowieka.  

Rzeczywiste zagrożenie dla wysp opornych na zmiany 

To wszystko sprawia, że sytuacja bioróżnorodności wysp jest przygnębiająca, nie wspominając o zagrożeniach innych niż inwazje biologiczne. Wiemy już, że inwazje są główną przyczyną wymarcia gatunków na wyspach. Oprócz tego społeczeństwa ptaków, inne osobniki również są dotknięte przez selekcję wprowadzonych gatunków. Widzimy też homogenizację wysp: jeżeli wszystkie gatunki, które zostały tu przetransportowane, wprowadzone i ustabilizowane dzielą te same charakterystyczne cechy, to nawet znajdując się na dwóch wyspach w kompletnie innych miejscach geograficznych będą wyglądać bardzo podobnie.  Zamiast zamartwiania się o możliwość homogenizacji gatunków ptaków, które wyglądają coraz podobniej na tropikalnych wyspach, brak różnorodności zdecydowanie zmniejsza szanse dla tych gatunków na adaptację do globalnych zmian, takich jak inny klimat, utrata naturalnych habitatów, zanieczyszczenie oraz kłusownictwo. Tymczasem ptaki, które są bardzo podobne do siebie poprzez wymieranie innych osobników i wprowadzenie gatunków inwazyjnych, stanowią poważny problem dla przyszłości bioróżnorodności i jej odporności na te ciągłe zmiany.