Varför så många fågelarter i östra Himalaya – och varför inte ännu fler?

Mångfalden av tättingar är troligen större i östra Himalaya än i något annat område i världen. Nu kommer en artikel i tidskriften Nature som beskriver artbildningen bland sångare, trastar, mesar och andra tättingar i Himalaya, sedan de lämnade urhemmet i Australien för ca 34 miljoner år sedan. Bland annat visade det sig att vissa arter som ser extremt lika ut har levt åtskilda i mer än 7 miljoner år. Studien bygger på DNA-analyser av samtliga tättingar i regionen, och har gjorts av en internationell forskargrupp med tre svenska deltagare.

I östra Himalaya häckar fler än 360 arter av tättingar inom ett begränsat område, vilket troligen är fler arter i förhållande till ytan än någon annanstans i världen. Som jämförelse kan nämnas att i hela Europa, som är tusen gånger så stort, häckar ca 185 tättingarter. Varför är artmångfalden så hög i östra Himalaya? Och omvänt – varför finns det inte ännu fler arter där? Dessa frågor har en grupp forskare från USA, Sverige, Tyskland och Indien arbetat med under många år, och nu redovisas resultaten i tidskriften Nature. Arbetet har letts av Trevor Price vid University of Chicago och Dhananjai Mohan vid Wildlife Institute of India. Från Sverige deltog Ulf Johansson från Naturhistoriska riksmuseet, Per Alström från ArtDatabanken, SLU och Urban Olsson från Göteborgs universitet.

Artantalet inom ett visst område bestäms av en mängd faktorer, såsom hastigheten med vilken nya arter bildas och gamla dör ut, invandringen från andra områden, rikedomen av olika naturtyper (nischer) och det geografiska läget. Himalaya ligger i skärningspunkten mellan den tempererade tibetanska högplatån, det tropiska södra Asien och de centralasiatiska och centralkinesiska bergsområdena. Bergskedjan har genom sitt geografiska läge och sin höga höjd, med flera av världens högsta bergstoppar, en enormt stor variation i olika miljöer, som i sig gynnar en hög biologisk mångfald.

Forskarna har analyserat DNA från samtliga 460 tättingarter som häckar i hela Himalaya – den hittills mest omfattande studien av fåglars DNA där samtliga arter inom ett större geografiskt område inkluderats. Det visade sig att de närmaste släktingarna i östra Himalaya hade varit genetiskt åtskilda i genomsnitt i sju miljoner år, vilket är ungefär lika länge som människan har varit genetiskt skild från sina närmaste släktingar schimpansen och bonobon (dvärgschimpansen). Detta var förvånande med tanke på att många av arterna är extremt lika varandra till utseendet (se t.ex. en bild på två arter av bambusångare som varit genetiskt åtskilda i ungefär 7,5 miljoner år). Den höga åldern hos nära släktingar tyder på artbildningen inom Himalaya har varit begränsad, och att invandring är en betydligt viktigare anledning till den stora artmångfalden.

Studien tyder på att tättingarnas spridning från Australien, där de har sitt ursprung, till den asiatiska kontinenten skedde för omkring 34 miljon år sedan, i samband med en markant global temperatursänkning. Denna utvandring resulterade i en enastående mångfald och spridning över världen. Under de följande 10–12 miljoner åren utvecklades de flesta av huvudgrenarna i tättingarnas släktträd, som inbegriper välkända grupper som svalor, lärkor, olika typer av sångare, trastar, mesar, nötväckor och olika typer av finkfåglar. Dessa etablerade sig i olika ekologiska nischer i Himalaya och på andra platser. Arter som utvecklades efter den första etableringsfasen uppvisar betydligt mindre ekologiska skillnader; de äter i huvudsak samma föda, men de förekommer på olika höjder i Himalaya.

Under de senaste sex miljoner åren har många nya arter utvecklats, exempelvis i Kina, men många av dessa har aldrig spridit sig till östra Himalaya. En viktig anledning till detta är, enligt författarna till denna studie, att de ekologiska nischerna gradvis fyllts upp, så att konkurrens mellan arter har hindrat invandring av nya arter. Eftersom artbildning hos fåglar ofta inleds med att en art etablerar sig i ett nytt område och isoleras från sin ursprungspopulation, kan evolutionen av nya arter hämmas genom att konkurrens om resurser hindrar etablering i nya områden.

Forskarna fann även att antalet tättingarter i Himalaya är högst vid omkring 1800 meters höjd. Detta var förvånande eftersom det bröt ett känt mönster att antalet arter är störst i tropikerna, för att sedan gradvis avta mot kallare regioner. I Himalaya borde detta ha visat sig som ett gradvist minskat antal arter från de lägsta nivåerna och uppåt. Merparten av tättingarterna på 1800 meters höjd visade sig vara insektsätare, och forskarna kunde konstatera att mängden av små insekter, som utgör fåglarnas föda, var störst vid denna höjd.

En av de sällsynta fågelarter som analyserades var bugunmesian (Liochichla bugunorum), som upptäcktes så sent som 2006, och som bara är känd från en plats i östra Himalaya. Den befanns ha isolerats från sin närmaste släkting i centrala Kina för mer än 3 miljoner år sedan, vilket styrker uppfattningen att detta är en unik art, och understryker betydelsen av genetiska studier för bevarande av biologisk mångfald.

Studien visar på vikten av att skydda den unika fågelfaunan i östra Himalaya, som utgör en av världens främsta "hotspots" för biologisk mångfald.

Mer information

Dr Per Alström, ArtDatabanken, Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
070-454 69 65, per.alstrom@slu.se
http://www.slu.se/per-alstrom-research

Dr Ulf Johansson, Naturhistoriska riksmuseet
08-5195 51 40, ulf.johansson@nrm.se,
http://www.nrm.se/forskningochsamlingar/forskningsavdelningen/vertebratzoologi/personal/ulfjohansson.9239.html

Dr Urban Olsson, Göteborgs universitet
073-670 18 22, urban.olsson@bioenv.gu.se
http://www.bioenv.gu.se/personal/Olsson_Urban

Originalartikeln
Niche filling slows the diversification of Himalayan songbirds. Trevor D. Price, Daniel M. Hooper, Caitlyn D. Buchanan, Ulf S. Johansson, D. Thomas Tietze, Per Alström, Urban Olsson, Mousumi Ghosh-Harihar, Farah Ishtiaq, Sandeep K. Gupta, Jochen E. Martens, Bettina Harr, Pratap Singh & Dhananjai Mohan.
Nature 2014. DOI:10.1038/nature13272

Pressbild (Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Illustratör ska anges.)

• Två arter av bambusångare som varit genetiskt åtskilda i omkring 7,5 miljoner år, men som trots det är extremt lika varandra. Målning: Ian Lewington.