Een groot deel van een eeuwenoud debat over waar en hoe nieuwe vogelsoorten ontstaan, is nu opgelost. Onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen hebben bewijs geleverd dat vogels in bergachtige gebieden - waar de overgrote meerderheid van de soorten op aarde leeft - tijdens hun evolutie laaglandhabitats hebben verlaten voor steeds hogere berggebieden. Miljoenen jaren van klimatologische schommelingen hebben ertoe bijgedragen dat vogelsoorten op de vlucht zijn geslagen - zoals waarschijnlijk nu gebeurt.

Een van de fundamentele vragen in de biologie, en een eeuwenoud academisch debat, is:hoe ontstaan ​​nieuwe soorten? En hoe komen soorten op kilometers hoge bergtoppen terecht? Inderdaad, 85% van 's werelds gewervelde dieren - inclusief vogels - leeft in bergachtige gebieden waar laaglandhabitats diersoorten en populaties van elkaar isoleren.

"De discussie over het ontstaan ​​van bergvogelsoorten is al vele jaren aan de gang onder wetenschappelijke onderzoekers. Sommigen zeggen:"Het is duidelijk dat vogels gewoon van de ene berg naar de andere kunnen vliegen", terwijl anderen zeggen:"Nou, eigenlijk doen ze dat niet." Wetenschappers maken hier al ruzie over sinds Darwin en Wallace. Maar tot nu toe had niemand het wetenschappelijke bewijs", legt universitair hoofddocent Knud Andreas Jønsson van het Natuurhistorisch Museum van Denemarken aan de Universiteit van Kopenhagen uit.

Hij en een aantal collega-onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen zijn nu in het bezit van bewijs dat de eeuwenoude vete kan beslechten - of in ieder geval het deel ervan over het enorme eilandgebied rond Indonesië en Australië. Het bewijs is het resultaat van het verzamelen van volledige genomen van verschillende vogelpopulaties op 's werelds grootste tropische eiland, het bergachtige Nieuw-Guinea.

Genomische analyses hebben aangetoond dat vogelsoorten in de laaglanden opduiken en vervolgens miljoenen jaren hoger en hoger in bergachtige gebieden trekken - waarschijnlijk zowel als gevolg van concurrentie als klimaatverandering - voordat ze uiteindelijk uitsterven. Om deze reden worden bergtoppen, net als eilanden, vaak aangeduid als evolutionaire doodlopende wegen. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications .

Hoe dichter bij de top, hoe groter de genetische variatie

Door DNA te sequencen van vogels van dezelfde soort, maar die op twee afzonderlijke bergen leven, konden onderzoekers onderzoeken hoe genetisch verschillend deze populaties van elkaar zijn.

"We kunnen zien dat hoe hoger in de bergen vogels leven, hoe groter de verschillen tussen populaties van dezelfde soort zijn. Sommige populaties zijn zo verschillend, dat je zou kunnen stellen dat het verschillende soorten zijn. Omgekeerd zijn er grotere overeenkomsten tussen laaglandpopulaties. Dit vertelt ons dat de verspreiding van nieuwe soorten moet hebben plaatsgevonden van laaglandhabitats naar boven", legt Knud Andreas Jønsson, hoofdauteur van het onderzoek, uit.

Omdat de onderzoekers ook bekend zijn met de generatietijd van deze vogels, hebben ze kunnen meten dat de verplaatsing van soorten van laagland naar bergtoppen geleidelijk heeft plaatsgevonden, over een paar miljoen jaar.

Knud Andreas Jønsson wijst erop dat de studie niet noodzakelijkerwijs wijst op een oplopend patroon van wereldwijde kolonisatie. Daarom is het belangrijk om de processen achter soortenvorming binnen specifieke zoögeografische regio's te onderzoeken.

Klimaatschommelingen duwden vogels hoger de berg op

De studie toont ook aan dat klimaatschommelingen, vooral in de afgelopen twee miljoen jaar, bekend als Pleistocene klimaatschommelingen, dramatische schommelingen in de omvang van de populaties veroorzaakten. Soms hebben klimaatschommelingen waarschijnlijk bijgedragen aan de evolutie op de helling.

"Als het warmer wordt, worden bergbossen en vogels verder de helling op geduwd, naar waar er steeds minder leefgebied is en waar ze meer kans hebben om uit te sterven. Als gevolg hiervan zie je grote schommelingen in de populatiegrootte. Naarmate het warmer werd , populaties kromp en hoe slechter de kansen van een populatie werden voor verdere kolonisatie", legt Knud Andreas Jønsson uit.

Vogelsoorten overleven gemiddeld een paar miljoen jaar voordat ze uitsterven. Hoe kleiner de populatie, hoe kwetsbaarder een soort en hoe groter het risico op uitsterven. Zoals de onderzoeker aangeeft:

"Onze analyses tonen aan dat de soorten die op bergtoppen leven 5-10 miljoen jaar oud zijn. Dus de oudste en meest gespecialiseerde soorten leven op een hoogte van 3-4 kilometer, en in kleine aantallen. Klimaatschommelingen kunnen het proces versnellen, zodat oude soorten zullen sneller uitsterven. Dit zal waarschijnlijk ook een gevolg zijn van de huidige opwarming van de aarde."

Bergvogels lopen het grootste risico

In de regio Nieuw-Guinea-Indonesië zijn grote stukken laaglandbos verdwenen. Er is dan ook veel aandacht voor het verlies van de vele laaglandsoorten die daar leven. Maar volgens de onderzoeker zouden de nieuwe resultaten kunnen helpen om prioriteit te geven aan het behoud van hooglandvogels.

"Het lijdt geen twijfel dat hooglandvogelsoorten het meest kwetsbaar zijn voor de opwarming van de aarde. Gezien het feit dat het miljoenen jaren heeft geduurd voordat hun populaties zijn opgebouwd en hun grote genetische variatie op individuele bergtoppen, moet er misschien iets meer worden gedaan om ze te behouden Het is niet alleen een wereldwijd doel om soorten te behouden, maar ook om genetische diversiteit te behouden", besluit Knud Andreas Jønsson.