Какие формы жизни на Земле называют биполярными и в чем их особенность?
Биполярные виды — те виды растений и животных (таксонов более высокого ранга), которые обитают в полярных, умеренных или субтропических широтах обоих полушарий, но отсутствуют в тропических и экваториальной климатических зонах. Виды, которые обнаруживают на обоих “концах” Земли могут быть идентичными или очень похожими, но особенности их географического распространения до сих пор остаются загадкой.
Откуда мы впервые узнали о биполярности некоторых биологических видов?
История появления концепции биполярности начинается с историей освоения Арктики и Антарктики. Капитан Джеймс Кларк Росс принимал участие во многих Арктических и Антарктических экспедициях, собирал и изучал зоологические коллекции, благодаря чему определил некоторые особенности видов северного и южного полярных районов.
Капитан Росс обобщил результаты сравнения и опубликовал их в двухтомнике “Voyage of discovery and research in the Southern and Antarctic regions during the Years 1839–1943”, в первом томе которого впервые сформулировал концепцию биполярности некоторых морских организмов. Его идею поддержали многие ученые и исследователи.
В современном мире существует несколько концепций происхождения биполярных видов. Вот самые интересные из них:
Независимое происхождение. Теория независимого происхождения биполярных видов была предложена Джеймсом Дуайтом Дана в 1854 году. Он отметил сходство условий среды обитания для морских видов: холодные или умеренные температуры вод океана обоих полушарий. На основе этого, Дана предположил происхождение схожих видов на основе схожести условий среды. Его исследования показали, что одновременно в океанах северного и южного полушария присутствуют некоторые виды рода десятиногие ракообразные (Decapoda), а так же некоторые схожие виды: В водах Великобритании и Новой Зеландии обнаружили креветки семейства Palaemon, однако виды этих креветок в Северном и Южном полушарии были разными.
Конвергентное происхождение. Гипотеза конвергентного происхождения схожа с гипотезой независимого происхождения, однако она объясняет наличие идентичных или близкородственных видов в полярных зонах эволюцией тропических видов, ранее обитающих в теплых океанических водах. Основоположник этой теории — Герман Гессе — исследовал распространение рода Глобагерина (морские планктонные диатомовые водоросли) и обнаружил один из видов данного рода в морях обоих полушарий. Он предположил, что представители данного рода являются независимыми идентичными видами, эволюционировавшими из другого вида рода Глобагерина, обитающего в более теплых тропических водах. Интересно то, что современные методы исследований помогли подтвердить обоснованность данной теории: в 2004 году с помощью морекулярного датирования определили, что северный и южный генотип данного вида разделились примерно 1,8 — 1,5 лет назад.
Это далеко не все теории происхождения биполярных видов, о которых мы еще поговорим в следующих статьях.
Как же выглядят биполярные виды?
Очень по-разному. Однако, в основном, биполярность свойственна различным микроорганизмам и некоторым видам растений. На картинке ниже приведены фотографии углеродных скелетов одноклеточных организмов семейства Radiolaria, которые можно обнаружить в обоих полушариях Земли.