Diepe boring in Europa’s oudste en meest soortenrijke meer biedt nieuw inzicht in evolutie

Hoe ouder en stabieler een ecosysteem is, hoe langduriger en stabieler zijn gemeenschap van soorten is. Dit concludeert een internationaal onderzoeksteam met daarin de Utrechtse wetenschappers dr. Aleksandra Cvetkoska (tevens verbonden aan het Nederlands Instituut voor Ecologie NIOO-KNAW), dr. Timme H. Donders en prof. dr. Friederike Wagner-Cremer. Ze verkregen deze evolutionaire inzichten door in de sedimenten te boren van het Meer van Ohrid, op de grens van Albanië en Noord-Macedonië. Met een ouderdom van 1,4 miljoen jaar is het niet alleen Europa’s oudste meer, maar ook het meest soortenrijke. Er leven namelijk meer dan 300 endemische soorten (soorten die enkel daar voorkomen). Het onderzoek werd geleid door wetenschappers van de Justus Liebig Universiteit in Giessen (Dld.) en de Universiteit van Keulen.

The 1.4 million year old Lake Ohrid on the border between Albania and Northern Macedonia (Photo credit: Thomas Wilke).
Het 1,4 miljoen jaar oude Meer van Ohrid op de grens van Albanië en Noord-Macedonië (foto: Thomas Wilke)

Om de evolutionaire ontwikkeling van het Meer van Ohrid sinds zijn ontstaan te bestuderen, combineerden de wetenschappers de milieu- en klimaatgegevens van een 568 meter lange sedimentkern. Daarin troffen ze de fossielen aan van meer dan 150 endemische soorten kiezelalgen (diatomeeën). De gegevens tonen aan dat enkele duizenden jaren na het ontstaan van het meer er al nieuwe soorten ontstonden. Vele sterven snel weer uit in het destijds nog ondiepe en kleine meer. Het team verklaart dit doordat een ‘jong’ en nog klein meer weliswaar veel nieuwe ecologische kansen biedt, maar ook zeer gevoelig is voor milieuveranderingen zoals fluctuaties in temperatuur, waterspiegel en voedingsstoffen.

Colorized scanning electron microscope image of the endemic diatom species Scoliodiscus glaber from Lake Ohrid. Size of the silica shell 0.1 mm (Photo credit: Z. Levkov)
Gekleurde foto gemaakt mbv. raster-elektronenmicroscopie van de endemische kiezelalgsoort Scoliodiscus glaber uit het Meer van Ohrid. Grootte van de silicaschaal is 0.1 mm (foto: Z. Levkov)

Nadat het meer dieper en groter werd vertraagden zowel de vorming en uitsterving van soorten sterk. De wetenschappers schrijven dit toe aan de verminderde vorming van nieuwe leefomgevingen en de soortenrijkdom die zijn maximale draagkracht bereikte. Ook vormde het steeds grotere meer in toenemende mate een buffer voor variaties in klimaat en milieu. De vondst dat in de historie van het Meer van Ohrid een vluchtige verzameling van, uit evolutionair oogpunt, kortlevende soorten zich ontwikkelden tot een stabiele gemeenschap van langlevende soorten biedt nieuw inzicht in de evolutionaire ontwikkeling van ecosystemen. De studie, gepubliceerd in het vooraanstaande wetenschappelijke tijdschrift Science Advances, zal daarom van groot belang zijn voor toekomstig biodiversiteitsonderzoek.

Drilling platform for deep drilling in Lake Ohrid (Photo credit: Thomas Wilke)
Boorplatform voor diepe sedimentboringen op het Meer van Ohrid (foto: Thomas Wilke)

“De unieke dataset uit dit meer is een van de eersten in zijn soort en kan worden gebruikt als een test-case voor verschillende evolutionaire concepten en modellen,” zegt dr. Aleksandra Cvetkoska. “De ongeëvenaarde diversiteit van dit meer in combinatie met de lengte van dit natuurlijke archief maakt het echt bijzonder.”

Publicatie

Thomas Wilke, Torsten Hauffe, Elena Jovanovska, Aleksandra Cvetkoska, Timme Donders et al., ‘Deep drilling reveals massive shifts in evolutionary dynamics after formation of ancient ecosystem’, Sciences Advances (2020) vol. 6, no. 40, eabb2943. doi.org/10.1126/sciadv.abb2943