De Amazone-rivier herbergt de grootste biodiversiteit van zoetwatervissen ter wereld. Wat is de oorsprong van deze overvloed aan soorten? Onderzoekers van de Universiteit van Genève (UNIGE), Zwitserland, een reeks potentiële factoren hebben geïntegreerd in een enkel statistisch model om het ontstaan ​​van genetische diversiteit binnen een typische soort te bestuderen, de Amazone-sardine. Gepubliceerd in het tijdschrift PLOS EEN , hun studie beschrijft de bijdrage van elke factor en de synergieën op het werk. Deze aanpak, die gemakkelijk voor elke soort kan worden gebruikt, zou kunnen worden geïntegreerd in de studie van de impact van verschillende geplande projecten, zoals de aanleg van nieuwe dammen in de Amazone, evenals elke menselijke grootschalige wijziging in verschillende ecosystemen.

Het immense netwerk van zijrivieren en de diversiteit van de omgevingen die door de Amazone worden afgevoerd, kunnen de frequente verschijning van nieuwe soorten verklaren. In staat zijn om de vele factoren van diversificatie te identificeren, hun respectieve bijdrage en hun interacties zijn essentieel voor ons begrip van de oorsprong van nieuwe soorten, het behoud van soorten en het anticiperen op de gevolgen van menselijke activiteiten. "We gebruikten een analysemethode die genetische en wiskundige technieken combineert, die de verschillende factoren vergelijkt op zoek naar correlaties, " zegt Juan Montoya-Burgos, onderzoeker bij de afdeling Genetica en Evolutie van de UNIGE Faculteit Wetenschappen.

De Amazone sneed in tweeën tijdens ijstijden

In samenwerking met onderzoekers van de universiteiten van São Paulo en Rondônia, in Brazilië, de wetenschappers hebben de sardine uit het Amazonegebied geselecteerd als een representatieve soort van het hele stroomgebied, die meer dan 7 miljoen vierkante kilometer beslaat, en verzamelde monsters uit vele zijrivieren van de Amazone. Ze ontdekten dat deze soort drie genetisch zeer verschillende populaties bevat, met variaties binnen dezelfde populatie. "Meerdere factoren, zoals de vegetatie van uiterwaarden of de chemische samenstelling van water, eerder voorgesteld als individuele factoren van divergentie, hebben in feite samen en vaak synergetisch gehandeld, om deze soort in drie verschillende lijnen te verdelen, " voegt Luiz Jardim de Queiroz toe, onderzoeker bij UNIGE en eerste auteur van de studie.

Een van deze factoren dateert uit een recente geologische tijd, het late Pleistoceen (500.000 tot 12.000 jaar geleden). Tijdens de droge klimatologische perioden van dit tijdperk, de witte wateren van de Boven-Amazone werden tijdelijk losgekoppeld van de donkere wateren van de Beneden-Amazone. De isolatie van sardines in beide regio's heeft geleid tot een adaptieve specialisatie naar beide soorten water, waarvan de chemische samenstelling verschilt - met name in zuurgraad en hoeveelheid slib - in de mate dat vissen niet meer mengen wanneer deze wateren samenkomen.

Dit is de eerste keer dat de bijdrage van elke factor, alleen of gecombineerd, wordt onthuld met behulp van een statistisch model dat het mogelijk maakt om te identificeren, tussen alle voorgestelde en gemeten factoren, welke verklaren de veranderingen in de variabele van belang, in dit geval de genetische diversiteit binnen een soort. "In het geval van sardines, de interactie van de impact van watervallen en van de geografische afstand tussen sardinepopulaties is verantwoordelijk voor 38% van hun genetische differentiatie. Alleen al het effect van de omvang van de uiterwaarden is verantwoordelijk voor 23% van deze differentiatie. Dit effect, veel belangrijker dan gedacht, duwt de rol van de chemie van het water terug, waarvan de incidentie veel is benadrukt, tot slechts 3%", zegt Luiz Jardim de Queiroz.

Ontwikkel geschikte instandhoudingsstrategieën

Menselijke aanpassingen van het Amazonelandschap, zoals de nieuwe dammen die gepland zijn in grote zijrivieren van de Amazone, zal ook een impact hebben op de genetische differentiatieprocessen van aquatische organismen en hun diversiteit bedreigen:"Om instandhoudingsstrategieën in deze gebieden te ontwikkelen, er moeten beoordelingen worden gemaakt om de soortenrijkdom en de rol van landschapskenmerken te bepalen, zoals watervallen, watersamenstelling, grootte van de uiterwaarden en vegetatiesamenstelling, " legt Juan Montoya-Burgos uit.

De resultaten die zijn verkregen met deze complexe analyse van meerdere correlaties illustreren de kracht van de toegepaste methodologie, Voor de eerste keer, in de studie van de Amazone-biodiversiteit. Deze aanpak, die zoveel factoren kan omvatten als gewenst, leidt tot een nauwkeurigere schatting van de impact van menselijk ingrijpen in verschillende terrestrische of aquatische ecosystemen, omdat het gemakkelijk voor elke soort kan worden geïmplementeerd.