Extreme Höhenmigration förderte kryptische Speziation bei riesigen Kolibris

Die öko-evolutionären Antriebskräfte der Nischenexpansion oder -kontraktion von Arten sind entscheidend für die Biodiversität, aber schwer zu erschließen. Nischenexpansion kann durch lokale Anpassung gefördert oder durch physiologische Leistungsabgaben eingeschränkt werden. Bei Vögeln ermöglichen evolutionäre Veränderungen im Migrationsverhalten eine Erweiterung der klimatischen Nische durch die Ausbreitung in verschiedene saisonale Umgebungen. Breitere Nischen können kurzlebig sein, wenn diversifizierende Selektion und Geographie Speziation und Nischenteilung über klimatische Gradienten fördern. Um die Dynamik der Nischenbreite zu beleuchten, können wir fragen, wie „Abweichungs“-Arten Einschränkungen trotzen. Von den 363 Kolibriarten hat der riesige Kolibri (Patagona gigas) die breiteste klimatische Nische mit großem Abstand. Um die Rolle des Migrationsverhaltens, der leistungsseitigen Abwägungen und der genetischen Struktur bei der Aufrechterhaltung seiner außergewöhnlichen Nischenbreite zu testen, untersuchten wir seine Bewegungen, Atemmerkmale und Populationsgenomik. Satelliten- und Lichtsensor-Geolokalisierungsspuren enthüllten eine >8.300-km Loop-Migration über das zentrale Andenhochland. Diese Migration umfasste einen 3-wöchigen, ~4.100 m Aufstieg, unterbrochen von nach oben gerichteten Ausbrüchen und Pausen, die den Akklimatisierungsroutinen menschlicher Bergsteiger ähnelten und von steigenden Blut-Hämoglobin-Konzentrationen begleitet wurden. Extreme Migration war mit einer tiefen genomischen Divergenz von hochgelegenen Ansiedlungen verbunden, mit entscheidenden postzygotischen Barrieren zum Genfluss. Die beiden Formen treten nebeneinander auf, unterscheiden sich jedoch fast unmerklich in Größe, Gefieder und Atemmerkmalen. Das hochgelegene residierende Taxon ist der größte Kolibri der Welt, eine zuvor unentdeckte Art, die wir hier beschreiben und benennen. Die riesigen Kolibris zeigen evolutionäre Grenzen der Nischenbreite: Wenn sich die ursprüngliche Nische aufgrund der Evolution (oder des Verlusts) eines extremen Migrationsverhaltens erweiterte, folgte die Speziation.