カメ・ワニ類（非アビ類古生物）における進化の多様化、孤立化、脅威の系統と空間的分布

Phylogenetic and spatial distribution of evolutionary diversification, isolation, and threat in turtles and crocodilians (non-avian archosauromorphs).

• Timothy J Colston
• Pallavi Kulkarni
• Walter Jetz
• R Alexander Pyron

抄録

背景:

カメとワニの起源と容易に認識できる体形は、三畳紀とジュラ紀にまで遡る。長期的な成功を収めているにもかかわらず、現存種の多様性は低く、他の陸生脊椎動物群に比べて絶滅の危機に瀕しており、~25種のワニと~360種のカメのうち~65%が搾取と生息地の損失によって絶滅の危機に瀕しています。ここでは、利用可能な分子および形態学的証拠と統計的および機械学習アルゴリズムを組み合わせて、すべての絶滅種の多様性、脅威の状態、進化的特徴を系統的に包括的に評価しています。

BACKGROUND: The origin of turtles and crocodiles and their easily recognized body forms dates to the Triassic and Jurassic. Despite their long-term success, extant species diversity is low, and endangerment is extremely high compared to other terrestrial vertebrate groups, with ~ 65% of ~ 25 crocodilian and ~ 360 turtle species now threatened by exploitation and habitat loss. Here, we combine available molecular and morphological evidence with statistical and machine learning algorithms to present a phylogenetically informed, comprehensive assessment of diversification, threat status, and evolutionary distinctiveness of all extant species.

結果:

他の陸生脊椎動物とは対照的に、化石記録の中のカメとワニの最近の絶滅した系統は、世界的な大量絶滅を経験していないし、系統全体の多様化率や体格の進化の経時的な変化も経験していない。本研究では、まだ調査されていない、あるいはデータが不足している114種について脅威の状況を予測し、南アジアと東南アジア、西アフリカ、アマゾン東部に脅威にさらされているカメとワニが集中していることを明らかにした。その結果、他の陸生脊椎動物群とは異なり、絶滅の危険性は進化の明瞭性に伴って増大することがわかった。本研究で得られた知見は、絶滅リスクの地理的決定要因、特に人為的な生息地の破壊に起因するものが重要な役割を果たしていることを強調している。

RESULTS: In contrast to other terrestrial vertebrates and their own diversity in the fossil record, the recent extant lineages of turtles and crocodilians have not experienced any global mass extinctions or lineage-wide shifts in diversification rate or body-size evolution over time. We predict threat statuses for 114 as-yet unassessed or data-deficient species and identify a concentration of threatened turtles and crocodilians in South and Southeast Asia, western Africa, and the eastern Amazon. We find that unlike other terrestrial vertebrate groups, extinction risk increases with evolutionary distinctiveness: a disproportionate amount of phylogenetic diversity is concentrated in evolutionarily isolated, at-risk taxa, particularly those with small geographic ranges. Our findings highlight the important role of geographic determinants of extinction risk, particularly those resulting from anthropogenic habitat-disturbance, which affect species across body sizes and ecologies.

結論:

現存するカメやワニは、世界的に認識されるようなユニークで保存された形態を維持している。多くの種は、搾取と地球規模の変化により絶滅の危機に瀕しています。我々は、分類学的に完全な、年代順の分子系統と様々なアプローチを用いて、両グループの脅威の状況と進化の特徴を包括的に評価している。どちらのグループも、多様化率や体長の進化における全体的な大きな変化は見られず、また、最近の絶滅した系統においても世界的な大量絶滅の兆候は見られなかった。しかし、最も進化的に区別された種が最も脅威にさらされている傾向があり、種の豊富さと絶滅の危険性は、特に南アジアと東南アジアの人為的撹乱の多い地域に集中している。範囲の広さは脅威の最も強い予測因子であり、不釣り合いな量の進化的多様性が差し迫った絶滅の危険にさらされている。

CONCLUSIONS: Extant turtles and crocodilians maintain unique, conserved morphologies which make them globally recognizable. Many species are threatened due to exploitation and global change. We use taxonomically complete, dated molecular phylogenies and various approaches to produce a comprehensive assessment of threat status and evolutionary distinctiveness of both groups. Neither group exhibits significant overall shifts in diversification rate or body-size evolution, or any signature of global mass extinctions in recent, extant lineages. However, the most evolutionarily distinct species tend to be the most threatened, and species richness and extinction risk are centered in areas of high anthropogenic disturbance, particularly South and Southeast Asia. Range size is the strongest predictor of threat, and a disproportionate amount of evolutionary diversity is at risk of imminent extinction.