Sedmdesát devět procent endemie druh vykazují pokles a zdůrazňují, jak je křehká biologická rozmanitost ostrova tváří v tvář změnám ekosystému.
Hmyz hraje základní roli v ekosystémech, od opylovacích rostlin po rozklad a udržování živin. Jejich rozmanitost a hojnost jsou zásadní pro ekologickou stabilitu, ale nedávné důkazy o rozšířeném poklesu vyvolaly vážné obavy ohledně toho, jak se hmyz přizpůsobuje moderním tlakům na životní prostředí. Stanovení toho, zda tyto odmítnutí odrážejí dlouhodobé trendy, je klíčové pro globální strategie ochrany a pro odhalení příčin toho, co se nazývalo „hmyz apokalypsa“.
Ve studii zveřejněné ve VědaVědci z Okinawa Institute of Science and Technology (Oist) aplikoval přístup komunity genomiky k vyšetřování populací mravenců na Fidži jako modelu pro širší biologickou rozmanitost hmyzu. Sekvenováním genomů ze vzorků muzea rekonstruovali evoluční historii mravenců, vystopovali, když druh poprvé kolonizoval ostrovy, a zkoumali dlouhodobou dynamiku populace.
Monitorování ochrany na ochranu přírody často zdůrazňuje velká charismatická zvířata a ekosystémy, které se snáze průzkumují, jako jsou mírné regiony. Přesto se předpokládá, že mnoho hmyzů prochází strmým poklesem a ostrovní ekosystémy – bohaté na jedinečné druhy – jsou obzvláště zranitelné. Dr. Evan Economimo, profesor Oist a University of Maryland a vedoucí autor studie, vysvětlil: „Může být obtížné odhadnout historické změny v populacích hmyzu, protože s několika výjimkami jsme se v průběhu času přímo nesledovali. Změny v celé komunitě. “
Zjištění týmu byla pozoruhodná: 79% endemických mravenci Fidži – ty, které se nikde jinde – zjistily, že se objeví známky úpadku, s načasováním těchto redukcí, které se vyrovná s příchodem člověka na ostrovy. Naproti tomu nepůvodní druhy mravence zavedené lidmi se rychle rozšiřují. Zdá se, že se většina úpadku během posledních několika set let zintenzivnila, což se shoduje s evropským kontaktem, kolonizací, globálním obchodem a šířením moderního zemědělství.
Přístup v celé komunitě
Zaměřením na fidžijské souostroví, regionu dlouhodobého zájmu vědců, byli schopni získat široký a komplexní přehled o změnách populace a historii kolonizace téměř všech různých druhů mravenců v regionu. „Očekává se, že jsou uzavřeny, izolované ekosystémy, ostrovy budou cítit účinky lidského dopadu rychleji, takže jsou druhem kanárského v uhelném dole,“ poznamenává Dr. Cong Liu, první autor v tomto článku.
Studium populací tropických ostrovů však není bez problémů. Práce v terénu mohou být často velmi obtížná a není snadné provádět nepřetržité průzkumy. Proto se namísto spoléhání na sledování v terénu v reálném čase zde používal sbírky muzeí postavených po celá desetiletí práce v terénu, včetně předchozích úsilí týmu a těch jiných entomologů.
Muzeomika: Rekonstrukce kolonizace mravenců
Jednou z výzvy při používání muzejních sbírek je to, že DNA v průběhu času degraduje. Vědci proto museli k porovnání malých fragmentů DNA používat speciální metody sekvenování (Museumomics). V této studii sekvenovali vzorky genomů od tisíců mravenců z více než sto různých druhů ANT.
Pomocí těchto údajů identifikovali 65 samostatných instancí (kolonizační události), kde na ostrov přišli nové druhy mravenců. Ty se pohybovaly od přirozené kolonizace (tj. Příchod mravenců bez lidského zapojení) před miliony let, až po nedávné úvod člověka poté, co se Fidži stal součástí globálních obchodních sítí.
Na základě této historie byli vědci schopni využít své modely populace k identifikaci nárůstu nebo poklesu populace různých skupin ANT v celém fidžijském souostroví a zaznamenali pokles endemických druhů a také dramatické zvýšení populace nepůvodních druhů v posledních letech.
Ostrovní endemické druhy často vyvinuly rysy, díky nimž jsou citlivé na změny životního prostředí, včetně příchodu nových, škodlivých druhů. „Většina zaznamenaných vyhynutí byla historicky z ostrovních systémů,“ dodává Dr. Liu.
Překračování souostroví
Tým doufá, že tato práce může působit jako inspirace pro budoucí práci, aby pokračovala v budování vědeckého porozumění populacím hmyzu a informovala úsilí o ochranu. „Tato studie také zdůrazňuje důležitost sbírky biologické rozmanitosti a muzea,“ vysvětluje profesor Alexander Mikheyev z Australská národní univerzitavedoucí autor této studie. „Jak se naše vědecká sada nástrojů rozšiřuje, existuje stále více informací, které jsme schopni zachytit ze sbírek biologické rozmanitosti, takže je nezbytné, abychom nadále investovali a udržovali tyto životně důležité zdroje.“
Tým se také zaměřuje na to také místně, aby změřil biologickou rozmanitost populací hmyzu Okinawan v reálném čase prostřednictvím akustického monitorování a zachycení v rámci sítě Okinawa Environmental Polsation Network (Okeon).
„Hmyz je nezbytný pro životní prostředí,“ zdůrazňuje Prof. Economimo. „Jako vědci musíme hrát svou roli v jejich ochraně a poskytnout a analyzovat příslušné údaje, abychom zajistili dlouhodobou integritu našich ekosystémů.“
Reference: „Genomické podpisy naznačovaly ztrátu biologické rozmanitosti v endemickém ostrově Ant Fauna“ od Cong Liu, Eli Sarnat, Jo Ann Tan, Julia Janicki, John Deyrup, Masako Ogasawara, Miquel L. Grau, Lijun qiu, Francisco HitA Garcia, Narula, Narula, Narula. Darwell, Yasuhiro Kubota, Naomi E. Pierce, Alexander S. Mikheyev a Evan P. Economo, 11. září 2025, Věda.
Doi: 10.1126/science.ads3004
Financování: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, Japan Society pro propagaci vědy, Japan Society pro propagaci vědy, Japan Society pro propagaci vědy, Muzeum srovnávací zoologie, Harvard University
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
