Saniaisten fossiiliaineisto paljasti: sukupuuttoihin ja uusien lajien syntyyn vaikuttavat eri tekijät

Luonnon monimuotoisuuden kirjo on vaihdellut suuresti läpi elämän historian. Tätä vaihtelua selittävät kilpailevat teoriat – lajienväliset vuorovaikutukset ja ympäristöolot – paljastuivat laajassa Turun yliopiston johtamassa kansainvälisessä tutkimuksessa saman asian kääntöpuoliksi.

Saniainen. Kuva: Pixabay

​Aikanaan dinosaurukset hallitsivat maata ja siipisaurukset taivaita. Läpi elämän historian jotkin eliöryhmät ovat menestyneet toisten kustannuksella, ja lajien kokonaismäärä on vaihdellut huomattavasti maailmankaudesta toiseen. Tutkijat ovat jo pitkään yrittäneet selvittää näitä suuren mittakaavan evoluutiota ohjaavia tekijöitä, mutta yhteisymmärrystä ei ole saavutettu. Turun yliopiston johtamassa kansainvälisessä tutkimuksessa aiemmin vastakkaiset näkemykset loksahtivat yllättäen saumattomasti yhteen.

– Aiemmin on väitelty siitä, määräävätkö luonnon monimuotoisuutta ensisijaisesti lajienväliset vuorovaikutukset vai ulkoiset ympäristöolot, tutkimusta johtanut Turun yliopiston biodiversiteettiyksikön tutkija Samuli Lehtonen kertoo.

Saniaiset avain arvoituksen ratkaisuun

Testatakseen kilpailevia näkemyksiä Lehtonen kokosi ryhmän huippututkijoita Suomesta, Ruotsista, Sveitsistä ja Yhdysvalloista. Tutkijat mallinsivat fossiileihin perustuen saniaisten lajirunsaudessa viimeisen 400 miljoonan vuoden aikana tapahtuneita muutoksia. Saniaisten fossiiliaineisto on laaja, ja molekyylisystematiikan ansiosta niiden evoluutiohistoria tunnetaan nykyään varsin tarkoin. Saniaiset ovat olleet tärkeä kasvillisuuden osa niin hiilikauden suometsissä kuin modernien sademetsien epifyytteinäkin, mutta vallitsevat saniaisryhmät ovat moneen kertaan vaihtuneet ajan kuluessa.

Saniaisten monimuotoisuudessa havaittua vaihtelua verrattiin muissa eliöryhmissä ja ympäristössä tapahtuneisiin muutoksiin, kuten mannerten liikkeisiin ja ilmastovaihteluihin. Scientific Reports -lehdessä julkaistut tulokset osoittivat, että muutokset ympäristössä vaikuttavat voimakkaasti sukupuuttoihin, mutta yllättäen eivät uusien lajien syntyyn. Sen sijaan uusien saniaislajien synty kiihtyy lajienvälisen kilpailun vähetessä. Tutkimus esittää uusien lajien synnyn olevan pääosin neutraali prosessi, jossa sattumanvaraisen lajiutumisen todennäköisyys kasvaa monimuotoisuuden ollessa alhainen.

– Monimuotoisuus on lajiutumisen ja sukupuuttojen summa, joten vanhan kiistan molemmat osapuolet ovat tavallaan olleet koko ajan oikeassa. Kilpailevat näkemykset vain kuvasivat saman asian kääntöpuolia, Lehtonen toteaa.

Tutkimusartikkeli:
Lehtonen S, Silvestro D, Karger DN, Scotese C, Tuomisto H, Kessler M, Peña C, Wahlberg N, Antonelli A. 2017. Environmentally driven extinction and opportunistic origination explain fern diversification patterns.

Lähde: Turun yliopisto