Een nieuw model ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, kan voorspellen hoe geografische kenmerken zoals bergen, rivieren en woestijnen de evolutionaire uitkomsten van soorten beïnvloeden. Het model, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Ecology &Evolution, zou wetenschappers kunnen helpen beter te begrijpen hoe de biodiversiteit over de hele wereld is verdeeld en hoe deze waarschijnlijk zal worden beïnvloed door de klimaatverandering.

"Ons model biedt een manier om te voorspellen hoe de geografische structuur van een landschap de evolutionaire relaties tussen soorten zal beïnvloeden", zegt hoofdauteur van het onderzoek Dr. Jonathan A. Moore, een postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Milieuwetenschappen, Beleid en Management van UC Berkeley. "Dit zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van de oorsprong van de biodiversiteit en hoe deze waarschijnlijk wordt beïnvloed door menselijke activiteiten."

Het model werkt door het evolutieproces in een landschap te simuleren. Het landschap wordt weergegeven als een raster van cellen, die elk door een enkele soort kunnen worden bewoond. Het model simuleert vervolgens de beweging van soorten door het landschap, evenals het proces van natuurlijke selectie. In de loop van de tijd produceert het model een kaart van de verspreiding van soorten over het landschap, evenals een fylogenetische boom die de evolutionaire relaties tussen de soorten laat zien.

De onderzoekers testten het model door de evolutie van verschillende landschappen te simuleren. Ze ontdekten dat het model de verspreiding van soorten en de evolutionaire relaties daartussen nauwkeurig kon voorspellen. Het model toonde ook aan dat geografische kenmerken een aanzienlijke impact kunnen hebben op de evolutionaire uitkomsten van soorten. Bergen kunnen bijvoorbeeld fungeren als barrières voor de genenstroom, wat leidt tot de divergentie van populaties en de vorming van nieuwe soorten. Rivieren kunnen ook als barrières fungeren, maar ze kunnen ook corridors vormen voor verspreiding, waardoor soorten zich tussen verschillende delen van het landschap kunnen verplaatsen.

"Ons model biedt een nieuwe manier om te begrijpen hoe geografische kenmerken de evolutie beïnvloeden", zegt senior auteur van het onderzoek Dr. Justin Y. Chen, assistent-professor bij de afdeling Milieuwetenschappen, Beleid en Management van UC Berkeley. "Dit zou belangrijke implicaties kunnen hebben voor ons begrip van biodiversiteit en hoe deze waarschijnlijk zal worden beïnvloed door klimaatverandering."

Verwacht wordt dat klimaatverandering de geografische verspreiding van soorten zal veranderen, evenals de barrières voor hun verspreiding. Dit zou een aanzienlijke impact kunnen hebben op de evolutionaire uitkomsten van soorten, wat zou kunnen leiden tot het uitsterven van sommige soorten en de opkomst van nieuwe. Het nieuwe model zou wetenschappers kunnen helpen voorspellen hoe deze veranderingen zich waarschijnlijk zullen voordoen, en zou de instandhoudingsinspanningen ter bescherming van de biodiversiteit kunnen informeren.