Research press release


Nature Ecology & Evolution

Earth upheavals shape the distribution of animals



今回、Gentile Francesco Ficetolaたちは、世界の陸地に基づく生物地理区の分布を、気候の変動、山地の形成、およびプレート構造の運動に関するモデルと照らし合わせることにより、その3つの要因のそれぞれがどれだけ動物の移動に対する障壁を形成したのかを評価した。その結果、進化的に最も深い分岐は、その3つのプロセス全てが複合した隣接地域の間に認められることが分かった。例えば、アフリカ、アジア、アラビア、およびユーラシア大陸プレートが過去1億年の間に衝突したとき、ヒマラヤのような大山脈が形成され、地域の気候が変化して、旧世界の各地に明確な区分が形成された。対照的に、北米に見られる動物分類の進化的近縁性は、東アジアに見られるものと同様に、プレート構造の活動とは何ら関係がなく、各大陸における異なった気候条件に対する選好性を反映している可能性が高いことが分かった。

関連するNews & Views記事では、Alexandre Antonelliが次のように述べている。「博物学者たちは……さまざまな大陸や地域における動物相・植物相内の主要な相違を古くから記録してきた。しかし、そうした相違の説明は、未検証の仮説に基づいているものが多かった。……Ficetolaたちは、世界の陸上生物地理区の境界の背後にあると考えられる大きな要因の明確な検証結果を示している」。

The distribution of all animals on earth has been shaped by a combination of changing temperature, the rise of mountains, and shifting plate tectonics, reports a paper published online this week in Nature Ecology & Evolution. The study identifies clear boundaries that separate groups of mammals, birds and amphibians into different regions of the world, with more evolutionarily distinct groups found in areas separated by major geological events, and closely related groups separated by more recent climatic change.

Similar types of animals tend to occur together in the same areas of the world, known as biogeographical regions. For example, the Wallace Line recognizes a sharp boundary running through Indonesia with groups of animals on either side more closely resembling those found in either Australia or Asia. However, the forces that shape these boundaries across the globe have not previously been investigated.

In this study, Gentile Francesco Ficetola and colleagues compare the distribution of the world's land-based biogeographical regions to models of climate variation, mountain building, and tectonic movement, in order to evaluate the extent to which each of these factors may have created barriers to the movement of animals. They find that the deepest evolutionary divergences are found between neighbouring areas subjected to a combination of all three processes. For example, when the African, Asian, Arabian and Eurasian continental plates collided within the past 100 million years, major mountain chains like the Himalayas were formed, changing the regional climate and forming sharp divisions across the Old World. In contrast, the evolutionary relatedness of animal groupings found in North America, as well as those found in eastern Asia, are found to be unrelated to any tectonic activity, and most likely reflect preferences for different climatic conditions across these continents.

In an accompanying News & Views article, Alexandre Antonelli writes: “Naturalists have long documented major differences in the fauna and flora of different landmasses and regions… However, explaining these differences has often relied on untested hypotheses… Ficetola et al. present an explicit test of the main factors suggested to underlie the boundaries of the world’s terrestrial bioregions.”

doi: 10.1038/s41559-017-0089

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