Ново изследване разкрива, че „горещите точки“ на биоразнообразието в тропиците са създали нови видове с по-бързи темпове през последните 25 милиона години, но тези в умерените региони са пълни с мигриращи видове, които вероятно са търсили убежище от променящия се и охлаждащ климат.

през последните

Някои краища на света гъмжат от необикновено разнообразие от живот. Чарлз Дарвин отбеляза, че: "Едно и също място ще подкрепи повече живот, ако е заето от много разнообразни форми."

Въпросът как тези „горещи точки“ на биологичното разнообразие - от Калифорния до Галапагос - са придобили такова богатство от видове, отдавна озадачава натуралистите. Сега учени от университета в Кеймбридж са провели проучване на „големи данни“ на почти всички видове бозайници и птици в света, за да разкрият отговора - и той е много различен в зависимост от климата.

Според проучването, тропическите горещи точки в близост до екватора са генерирали нови видове с много по-бързи темпове от околните им райони през последните 25 милиона години на еволюция.

Горещите точки на биоразнообразието обаче в по-умерените северни региони, като Средиземноморския басейн и Кавказките планини, са основно населени с имигрантски видове, които произхождат от други места.

Учените казват, че тези мигранти може би са избягали от последиците от дългосрочните "геоложки процеси" като огромни посягащи ледници. По-топлите климати, както и полуостровите и планинските вериги, биха могли да предложат подслон.

Изследователите твърдят, че тяхното ново проучване, публикувано днес в списанието Science Advances, показва как тези "контрастни макроеволюционни пътища" са оформили неравномерното разпределение на видовете по планетата.

"От десетилетия знаем, че само подгрупа от места на Земята, не повече от 20%, съдържа около половината от всички видове гръбначни животни. Липсваха ни инструменти и данни, за да разберем защо съществуват тези модели", каза старши автор д-р Андрю Таненцап, от Департамента по растителни науки в Кеймбридж.

"Мащабните инициативи за картографиране на видове по цялата планета и в Дървото на живота, както и напредъкът в изчислителната техника, разширяват нашето разбиране за еволюцията по вълнуващи начини. Това изследване вече може да даде отговор на стария въпрос защо разнообразието варира толкова много по света. "

Учените от Кеймбридж използваха нови изчислителни техники, за да комбинират няколко гигантски набора от данни. Те включват глобалното разпространение на 11 093 вида птици и 5 302 бозайници и подробни еволюционни дървета, които проследяват произхода на хиляди организми през дълбоко време.

По този начин изследователите са успели да анализират развитието на особено богати на видове райони във всеки от големите "биогеографски региони" на Земята - от Австралазия до Близкия.

Те откриха, че горещите точки за биоразнообразие в тропиците, като южноамериканските гори и индонезийските острови, имат по-високи нива на „видообразуване“ - образуването на нови и различни видове - през последните 25 милиона години.

Например, степента на видообразуване за птици в горещите точки на индо-малайския регион е била средно с 36% по-висока от не-горещите зони на този регион. Горещите точки в неотропите имат почти 28% по-голямо видообразуване на птиците в сравнение с не-горещите точки.

„Генерирането на видове е по-бързо в тропиците, но сега можем да видим, че е изключително бързо в тези горещи точки на биологичното разнообразие“, каза водещият автор на изследването д-р Хавиер Игеа, също от Департамента по растителни науки в Кеймбридж.

"Повече валежи и по-горещи температури укрепват екосистемите на тропическите горещи точки, като произвеждат повече растения, повече животни, които се хранят с тези растения и т.н.", каза той.

"По-голямата налична енергия и обхват на местообитанията в тези горещи точки подпомогнаха ускоряването на диверсификацията на видовете."

Тропическата гореща точка на Мадагаскар например съдържа 12 вида истински лемур, диверсифицирани през последните десет милиона години. Всички 17 вида ендемични за Филипините мишки от земни червеи са генерирани през последните шест милиона години.

Известните разнообразни чинки, които Дарвин открива на Галапагоските острови, както е представено в неговата революционна книга „Произходът на видовете“, са емблематичен пример за бързо видообразуване в тропическа гореща точка.

Въпреки това, когато става въпрос за по-умерените райони на Близкия (Северна Америка) и Палеарктика (Евразия и Северна Африка), изследователите откриха различна история.

Докато горещите точки в тези региони също имаха по-широк спектър от ресурси и местообитания, отколкото съседните райони, данните от еволюционните или филогенетични дървета разкриха, че повечето от техните животни са "специфицирани" някъде другаде. „Горещите точки за биологичното разнообразие в умерените зони се формират главно от миграцията, настъпила през последните 25 милиона години“, каза Игея.

"Подозираме, че този приток на имигрантски видове е резултат от климатични колебания в продължение на милиони години, особено охлаждане. Горещите точки на биологичното разнообразие може да са действали като убежище, където повече видове могат да оцелеят при тежки климатични условия", каза той.

Игея посочва видове като иберийския рис, който сега е родом от горещата точка на Средиземноморския басейн, но е открит в Централна Европа по време на плейстоцен - преди последната ледникова епоха.

Или свраката с жълтоклюн, която се изолира в Калифорния, след като се отдели от своите прародители - най-вероятно поради заледяване - преди повече от три милиона години.

"Открихме, че горещите точки по света имат по-голяма сложност на местообитанията и повече енергия в околната среда, но процесите, които движат биоразнообразието, са много различни за тропическите и умерените зони", каза Игея.

За Tanentzap значението на миграцията на видовете в умерените региони предполага, че поддържането на връзката между горещите точки трябва да бъде приоритет за бъдещи усилия за опазване.

"Много от тези горещи точки имат видове, които не се срещат никъде другаде на Земята, но въпреки това са изправени пред опустошителни нива на загуба на местообитания. Защитата на тези райони е жизненоважна за опазването на разнообразието на естествения свят", каза той.

Библиографска справка:

J. Igea и A. J. Tanentzap. Множество макроеволюционни пътища за превръщане в точка за биологично разнообразие. Sciecne Advances. DOI: 10.1126/sciadv.aau8067

Археомагнитно изследване на изгорени праисторически материали

ИЗТОЧНИК | Новини за науката и технологиите на NCyT

Археомагнетизмът е техника за датиране, която през последните 15 години е претърпяла забележително развитие, особено в Западна Европа.

Университетът в Бургос (UBU) е получил финансиране за разработване през следващите години на проекта Археомагнитен анализ в изгорени археологически материали от холоценската и плейстоценската епоха, ръководен от професор Анхел Каранчо Алонсо от района на праисторията и член на звеното на UIC 165 Консолидирани изследвания, фокусирани върху палеомагнетизма.

Археомагнетизмът е техника за датиране, която през последните 15 години е претърпяла забележително развитие, особено в Западна Европа. Въпреки че за историческите хронологии може да достигне точност, сравнима с радиовъглерода (C14), има много малко археомагнитни изследвания в Западна Европа преди първото хилядолетие пр. Н. Е., Така че нейният времеви обхват на приложение все още е доста ограничен (последните 2-3 хилядолетия).

Групата на палеомагнетизма на UBU е пионер в археомагнитните проучвания на праисторически археологически материали, изгорени на Иберийския полуостров, особено в вид материал, известен като „фумиери“ (антропни седименти, изгорени в холоценови пещери).

Чрез археомагнитното изследване на изгорени материали и праисторически горивни структури, този проект има за цел да получи нови археомагнитни данни (насоченост и палеоинтензивност). Целта е, от една страна, да се разшири съществуващата археомагнитна база данни на Иберийския полуостров между приблизително 6000 - 500 г. пр. Н. Е., Период, в който липсват особено данни. Това ще направи възможно подобряването на кривите и моделите на вариация на магнитното поле на Земята и прилагане на археомагнитната техника за датиране за този интервал. В допълнение, проектът предлага анализ на палеоинтензитета в праисторическата керамика, сравняващ различни техники.

От друга страна, ще бъде разгледан анализът на магнитните свойства, за да се характеризира съставът, концентрацията и гранулометрията на феромагнитните минерали, присъстващи в материалите. Тези анализи ще позволят да се получи информация от археологически интерес, като палеотемператури, оценка на възможни процеси след отлагане или разграничаване на фазите на заетост в праисторически археологически обекти.

Както изследователите детайлизират, очакваните резултати от проекта ще представляват интерес както от археологическа, така и от геофизична гледна точка. Събирането на нови археомагнитни данни ще ни позволи да възстановим вариациите, които магнитното поле на Земята е преживяло в близкото минало, и да моделираме неговата времева еволюция.

Изследваните материали включват стратиграфски последователности на „фумиери“ от няколко полуостровни пещери, както и експериментална археологическа дейност, при която тези материали се пресъздават при контролирани условия, за да се разберат процесите на тяхното натрупване, изгаряне и консервация.

От друга страна, нов принос ще бъде археомагнитното изследване на палеолитните домове в Абрик Романи (Барселона), за да се идентифицират възможните диахронии в неандерталските професии. Заедно това са добре запазени и независимо добре датирани материали, вариращи на възраст от средния палеолит (горен плейстоцен) до холоценовите културни фази като неолита, халколита, бронзовата и желязната епоха.

Като цяло това е нов и интересен проект поради естеството и възрастта на материалите, поради методологичния принос, който прави, и поради мултидисциплинарния си характер, използван за археологическото и геофизичното поле. UIC 165 (UBU палеомагнетизъм) се състои от две жени и трима мъже, а цялата група UBU палеомагнетизъм в момента се състои от осем жени (3 лекари, 4 докторанти изследователи и лаборант) и четирима мъже (4 лекари).

Този проект наскоро получи финансиране от програмата за подкрепа на изследователски проекти, одобрена от Министерството на образованието и съфинансирана от Европейския фонд за регионално развитие. Той е част от регионалната стратегия за научни изследвания и иновации в поканата за отпускане на безвъзмездни средства за университетите в Кастилия и Леон и публичните изследователски центрове.

Това ще бъдат „лекарствата“, ураганите в Средиземно море

ИЗТОЧНИК | Цифровата държава

АВТОР | Микеланджело Криадо

Изменението на климата ще намали честотата на тези видове урагани, но ще ги направи по-интензивни и опасни.

С напредването на века Средиземно море ще става все по-опасно море. С глобалното затопляне ще изглежда като тропически морета. Тези нови условия ще улеснят развитието на екстратропични циклони, много подобни на ураганите, медиканесите. Въпреки че различните модели и симулации показват, че ще има по-малко, съществуващите ще бъдат по-трайни, интензивни и с по-голяма разрушителна способност.

„Климатичните промени превръщат Средиземно море в по-благоприятна среда за развитие на урагани“, казва Хуан Хесус Гонсалес, изследовател в Института по екологични науки към Университета на Кастилия-Ла Манча (UCLM). Той веднага пояснява, че терминът medicán или medicanes е опростяване и че урагани като тропическите не се появяват в Средиземно море. Първо, защото не е тропическо море и, второ, защото те никога няма да имат интензивността и величината на ураган от категория 3 до 5. „Но те имат същата физика“, не забравяйте.

Medicanes се формират особено в централното и източното Средиземноморие. За разлика от ураганите, те едва издържат един ден, разтваряйки се между 12 и 18 часа. Вятърът му рядко надвишава 100 км/ч, а размерите му са много по-малки. В допълнение, честотата на медикаментите е една или две годишно в сравнение с типичния сезон на ураганите, който само в Атлантическия океан обикновено надвишава 10 с толкова тропически бури. Но и двамата живеят от конфликтното термично взаимодействие между морето и въздуха. И двамата имат тази специална спирална форма на завихрящи се облаци, които се въртят обратно на часовниковата стрелка. И в едното можете да видите окото на урагана, а в другото окото на медиканата.

Всичко това се променя. Неотдавнашно проучване, публикувано в списание Geophysical Research Letters и проведено от група изследователи, ръководени от González, е моделирало появата и развитието на лекарства в контекста на изменението на климата. Моделът е разработен от американски учени, специализирани в ураганите, и вече се използва за симулация и прогнозиране на урагани до категория 5. Първо са пуснали модела назад, до 1985 г., виждайки, че той възпроизвежда с голяма надеждност лекарствата, които са се появили от тогава. След това те избраха междинния климатичен сценарий, който се очаква през останалата част от века, и го преместиха в бъдещето. Намериха добри и лоши новини.

„Честотата на медикаментите ще бъде по-малка“, коментира изследователят на UCLM. Те са бури, които достигат до Средиземно море от Атлантическия океан и се трансформират в тропически циклони, но с глобалното затопляне "има разширяване на тропиците и пренос на географската ширина на субтропиците, което предполага, че бурите ще имат по-трудно да получат там ", обяснява Гонсалес. Така че честотата ще намалее, ще има години, когато няма да се появи лекарство.

Но останалите условия ще бъдат по-лоши, тоест по-добри за медикаментите. „Климатичните промени правят Средиземно море по-тропическо, а морето е това, което храни медикамента“, обяснява Гонсалес. Според резултатите от техните изследвания, въпреки че честотата може да бъде намалена с 34%, броят на лекарствата, които продължават повече от 24 часа, ще се увеличи. „Те ще могат да достигнат устойчиви ветрове от 125 км/ч и пориви с по-висока скорост, което попада в категория 1 на ураганите“, изчислява изследователят на UCLM. Рискът от голям лекар ще бъде по-голям в началото на есента и ще бъде концентриран особено в Йонийско море, източно от багажника на Италия.

С по-голямата продължителност и по-голяма интензивност на ветровете, така нареченият индекс на разсейване на енергия също ще се увеличи и това е мярка, която е свързана с разрушителния капацитет на тези циклони. „Освен това, за разлика от ураганите, които са склонни да следват предсказуем праволинеен маршрут, медикамените имат по-хаотични и нередовни траектории“, предупреждава Гонсалес, чиито изследвания са свързани с европейския проект SOCLIMPACT, посветен на оценката на въздействието на изменението на климата върху европейските острови.

"Техните заключения са подобни на резултатите, които сме получили", разказва професорът по метеорология в Университета на Балеарските острови Рому Ромеро, чиято група от години разследва лекарства. През 2017 г. и използвайки съвсем различна методология, подкрепена от генерирането на синтетични циклони, той изчисли, че както в работата на UCLM, ще има намаляване на тези циклони (между 5% и 10%), но, „когато форма, те ще бъдат по-интензивни ", добавя той.

Най-общо казано, повечето ще бъдат слаби, някои умерени и няколко насилствени. Ключът тук е увеличаването на ветровете, които имат нелинейни ефекти върху интензивността на лекарството. "Разрушителната сила има много общо с транспорта на кинетична енергия: умереното увеличаване на устойчивите ветрове на повърхността може експоненциално да увеличи разрушителния й капацитет", припомня Ромеро. Според техните оценки Средиземно море ще има лекарства, които могат да съдържат ветрове до 140-150 км/ч. За Ромеро, „с изменението на климата, вероятността те да влязат в категория 1 [урагани] вече няма да бъде нищожна“.

Библиографска справка:

Хуан Дж. Гонсалес - Алеман и др. 2019 г. Потенциално увеличаване на опасността от средиземноморска активност на ураганите с глобалното затопляне. Геофизични изследователски писма. DOI: 10.1029/2018GL081253