Tropische soorten evolueren sneller

De grote soortenrijkdom in de tropen in vergelijking tot gematigder klimaten laat zich verklaren door een versnelde evolutie in de tropen. Dat schrijven Nieuw Zeelandse biologen deze week in het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

De biologen onderzochten de evolutiesnelheid in 45 houtachtige plantensoorten rond de Stille Oceaan. Op verschillende breedtegraden (van Nieuw Zeeland tot Nieuw Guinea en van Noord-Amerika tot Tahiti) zochten zij soorten die op het niveau van familie of geslacht met elkaar verwant zijn. Vervolgens bepaalden zij het aantal veranderingen in het DNA.

De moleculaire evolutie in tropische plantensoorten blijkt ruim twee keer zo snel te verlopen als die bij nauw verwante plantensoorten uit gematigde streken. De Nieuw Zeelanders zien in die bevinding een bevestiging van de voorspelling van de bioloog Klaus Rohde, die in 1992 stelde dat een warmer klimaat de moleculaire evolutie bevordert.

In de tropen is er vanwege het klimaat meer energie beschikbaar en ligt het niveau van de stofwisseling hoger. Er treden daardoor relatief meer mutaties op in het DNA en de generatietijden worden in het algemeen korter. Dat alles heeft een positief effect op de vorming van nieuwe soorten.

De theorie van Rohde sluit aan bij de ideeën van ontdekkingsreiziger Alexander van Humboldt. Die opperde in 1808 in een verslag van zijn reizen door Zuid-Amerika al dat de overweldigende soortenrijkdom in de tropen het gevolg was van een grote hoeveelheid beschikbare energie.

De Nieuw Zeelanders hebben deze theorie nu met experimentele gegevens weten te staven. Dankzij hun zorgvuldige proefopzet konden zij alternatieve verklaringen uitsluiten. Zo zou de snellere evolutie in de tropen ook het gevolg kunnen zijn van het feit dat populaties van een bepaalde soort in de tropen over het algemeen kleiner zijn doordat er zoveel concurrerende soorten zijn. In kleine populaties kunnen nieuwe genetische vormen makkelijk de overhand krijgen. Om die reden namen de biologen vooral heel algemene soorten uit het tropisch regenwoud mee in hun vergelijking.

De Nieuw Zeelanders kozen voor hun onderzoek planten omdat die hun leven lang op een vaste plaats staan en daardoor minder genetische menging kennen. Eerder onderzoek met vogels leverde geen bevestiging op van Rohde's hypothese, mogelijk omdat populaties elkaar overlapten. Daardoor zouden zij genen hebben kunnen uitwisselen en dat zou het effect van een klimaatgebonden versnelde evolutie maskeren.