Le iguane galleggiarono in un quinto del mondo per colonizzare le Fiji

Una nuova analisi condotta da biologi dell’Università della California, Berkeley e dell’Università di San Francisco (USF) suggerisce che qualche tempo dopo circa 34 milioni di anni fa, le iguane delle Figi atterravano sul gruppo isolato delle Isole del Pacifico meridionale dopo aver viaggiando 5.000 miglia dalla costa occidentale del Nord America – la più lunga dispersione transceanica di qualsiasi terrestri di terrestri.

La dispersione di overwater è il modo principale in cui le isole di nuova formazione vengono popolate da piante e animali, compresi gli esseri umani, che spesso portano all’evoluzione di nuove specie e ecosistemi completamente nuovi. Comprendere come accadono queste colonizzazioni ha affascinato gli scienziati dai tempi di Charles Darwin, l’originatore della teoria dell’evoluzione per selezione naturale.

La nuova analisi, che sarà pubblicata la prossima settimana sulla rivista Atti della National Academy of Sciencessuggerisce che l’arrivo degli antenati delle Fiji Iguanas coincideva con la formazione di queste isole vulcaniche. Il tempo stimato dell’arrivo, 34 milioni di anni fa o più recentemente, si basa sui tempi della divergenza genetica delle Fiji Iguanas, Brachilofusdai loro parenti più vicini, le iguane del deserto nordamericano, Dipsosaurus.

In precedenza, i biologi avevano proposto che le iguane delle Fiji potessero essere scese da un lignaggio più vecchio che era più diffuso nel Pacifico ma da allora si è estinta, lasciando Brachilofus come gli unici iguanidi nell’Oceano Pacifico occidentale. Un’altra opzione era che le iguane si facevano l’autostop da parti tropicali del Sud America e poi attraverso l’Antartide o persino l’Australia, sebbene non vi siano prove genetiche o fossili a sostegno di questo.

La nuova analisi mette a riposo quelle teorie.

“Abbiamo scoperto che le Fiji Iguanas sono più strettamente legate alle Iguane del deserto nordamericano, qualcosa che non era stato capito prima e che il lignaggio delle Fiji Iguanaas si è divisa dal loro lignaggio sorella relativamente recente Il paleontologo che è un ex membro post -dottorato presso l’UC Berkeley ed è ora assistente professore presso l’USF presso il Dipartimento di Scienze ambientali.

“Che abbiano raggiunto le Figi direttamente dal Nord America,” ha dichiarato il co-autore Jimmy McGuire, professore di biologia integrativa e curatore di biologia integrativa della UC Berkeley al Museum of Vertebrate Zoology. “Ma i modelli alternativi che coinvolgono la colonizzazione da aree terrestri adiacenti non funzionano davvero per il lasso di tempo, dal momento che sappiamo che sono arrivati ​​nelle Figi negli ultimi 34 milioni di anni circa. Ciò suggerisce che non appena la terra è apparsa dove ora risiede le Fiji, queste iguane potrebbero averlo colonizzato. Indipendentemente dall’effettivo tempismo della dispersal, l’evento era Spectacular.”

Mentre i marinai oggi possono sfruttare i venti favorevoli per raggiungere le Figi dalla California in circa un mese, un’iguana – o più probabilmente un gruppo di iguane – probabilmente avrebbe impiegato molto più tempo a cavalcare Flotsam attraverso i Doldrum e attraverso l’equatore a Fiji e Tonga, dove si trova questo gruppo di iguane. Fortunatamente, le iguane sono grandi ed erbivore e abituate a lunghi periodi senza cibo e acqua. E se il flotsam consistesse in alberi sradicati, la zattera stessa avrebbe fornito cibo.

“Potresti immaginare una specie di ciclone che bussò agli alberi in cui c’erano un mucchio di iguane e forse le loro uova, e poi hanno catturato le correnti oceaniche e si sono fatte raft”, ha detto Scarpetta.

Le iguane delle Figi sono un outlier

Tutto sommato, ci sono oltre 2.100 specie nell’Iguania del sottordine, un grande gruppo che comprende anche animali come camaleonti, anole, draghi barbuti e lucertole cornute. Quello che la maggior parte delle persone considera come iguana sono la famiglia di lucertole dell’emisfero occidentale, Iguanidae, che includono e per lo più sembrano l’iguana verde diffusa del centro e del Sud America che Carl Linnaeus ha descritto come Iguana iguana Nel 1758. Esistono 45 specie di Iguanidae che vivono nei Caraibi e nelle aree tropicali, subtropicali e desertiche delle Nord, Centri e Sud America. Questi includono le famose iguane marine delle Isole Galapagos, ma anche i Chuckwallas del sud-ovest americano.

Le iguane delle Figi sono un outlier, seduto da solo nel mezzo del Pacifico. Le quattro specie su Fiji e Tonga sono elencate come in pericolo, principalmente a causa della perdita di habitat, della predazione da parte dei ratti invasivi e dello sfruttamento da parte di contrabbandieri che alimentano il commercio esotico per animali domestici.

I biologi avevano ipotizzato, sulla base di alcuni fossili trovati in Asia orientale, che una popolazione ancestrale di iguanidi, ora estinta, viveva attorno al bordo del Pacifico e in qualche modo si diresse verso il centro del Pacifico, che si spostavano sull’isola lungo la strada. Potrebbero aver viaggiato in terra e mare dall’America attraverso il Bering Land Bridge e via attraverso l’Indonesia e l’Australia o giù lungo la costa del Pacifico delle Americhe e attraverso l’Antartide. Oppure avrebbero potuto rastrellare dal Sud America con la corrente di Humboldt, che gyring nel Sud Pacifico.

Precedenti analisi genetiche di alcuni geni per le lucertole iguanide erano inconcludenti sulla relazione delle iguane delle Figi con tutto il resto. Scarpetta, mentre un membro post -dottorato con McGuire alcuni anni fa, ha intrapreso un sondaggio completo di tutti i generi nell’Iguania per chiarire l’albero genealogico del gruppo.

“Diverse relazioni sono state dedotte in queste varie analisi, nessuna con supporto particolarmente forte”, ha detto McGuire. “Quindi c’era ancora questa incertezza su dove Brachilofus si adatta davvero alla filogenesi iguanide. I dati di Simon hanno davvero inchiodato questa cosa. “

Scarpetta ha raccolto il DNA di sequenza a livello del genoma da oltre 4.000 geni e da tessuti di oltre 200 esemplari iguanici ospitati nelle collezioni di musei in tutto il mondo. Quando ha iniziato a confrontare questi dati, un risultato si è distinto chiaramente: le iguane delle Figi sono più strettamente correlate alle iguane nel genere Dipsosaurus. Il più diffuso di questi è l’Iguana del deserto nordamericano, Dipsosaurus dorsalische è adattato al calore bruciante dei deserti del sud -ovest americano e del Messico settentrionale. Le altre specie del genere sono originarie dell’isola di Santa Catalina nel mare di Cortez.

“Iguana e le iguane del deserto, in particolare, sono resistenti alla fame e alla disidratazione, quindi il mio processo di pensiero è, se ci fosse un gruppo di vertebrati o qualsiasi gruppo di lucertola che potrebbe davvero fare un viaggio di 8.000 chilometri attraverso il Pacifico con una massa di vegetazione, un deserto Iguana Activestor sarebbe quello, diceva Scarpetta.

L’analisi ha determinato che i due lignaggi, Brachilofus E Dipsosaurus, Diverged circa 34 milioni di anni fa, il che non si adatta alle precedenti teorie dell’origine delle Iguane delle Figi.

“Quando non sai davvero dove Brachilofus si adatta alla base dell’albero, allora da dove provenivano può anche essere quasi ovunque “, ha detto McGuire.” Quindi è stato molto più facile immaginare che Brachilofus Orignato dal Sud America, dal momento che abbiamo già iguane marine e terrestri nelle Galapagos che quasi certamente si sono disperse nelle isole dalla terraferma “.

Con la nuova analisi, si può escludere un’origine sudamericana. E poiché le isole delle Fiji sono emerse dal mare anche circa 34 milioni di anni fa, le Iguana potrebbero avere serendipitamente intersecate le isole non molto tempo dopo. Altre isole a parte Figi e Tonga avrebbero potuto anche ospitare le iguane, ha osservato Scarpetta, ma è la natura delle isole vulcaniche che scompariranno facilmente come appaiono. La prova di altre iguane dell’isola del Pacifico, se esistevano, è stata probabilmente persa.

Scarpetta, che è stata innamorata di salamandre, serpenti e lucertole da prima del liceo, continua ad analizzare i dati a livello del genoma per le lucertole iguane per imparare di più sulle loro relazioni evolutive e per dedurre i loro movimenti e interazioni attraverso il tempo e lo spazio.

Altri coautori del documento sono Robert Fisher del Survey Geological US a San Diego, Benjamin Karin e Ammon Corl dell’UC Berkeley, Jone Niukula di Naturefiji-Mareqetiviti a Suva e Todd Jackman dell’Università di Villanova a Pennsylvania. Scarpetta è stata supportata da una borsa di ricerca post -dottorato della National Science Foundation.