Mount Kilimanjaro ตั้งอยู่ในแทนซาเนีย มีความสูงเกือบ 6,000 เมตร และเป็นภูเขาที่สูงที่สุดในแอฟริกา ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มี การพัฒนาและการพัฒนาเมือง อย่างกว้างขวางที่เชิงเขา ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงสิ่งที่อาศัยอยู่บนภูเขาได้ ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงให้เห็นว่าระหว่างปี 2519-2543 มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในแนวแผ่นดินระหว่างภูเขาคิลิมันจาโรและเขาพระสุเมรุ ซึ่งอยู่ห่างออกไปทางตะวันออกไม่ถึง 100 กม. พื้นที่ที่แต่เดิมมีพืชพรรณธรรมชาติหนาแน่นถูกบังคับให้มีพื้นที่สำหรับ
การเกษตรแบบเข้มข้นและการพัฒนาที่อยู่อาศัยเพื่อรองรับจำนวน
ประชากรที่เพิ่มขึ้น ทุกวันนี้ ภูเขาคิลิมันจาโรแทบจะล้อมรอบไปด้วยพื้นที่ที่พัฒนาแล้ว ซึ่งรวมถึงไร่ข้าวสาลี ไร่อ้อยเชิงพาณิชย์ และนาข้าว นอกจากนี้ยังมีฟาร์มรายย่อยอยู่รอบ ๆ และการตั้งถิ่นฐานที่กำลังเติบโต ซึ่งหมายความว่าระบบนิเวศของภูเขากำลังเสี่ยงที่จะกลายเป็น “เกาะระบบนิเวศ” ซึ่งล้อมรอบไปด้วยการเพาะปลูกและการพัฒนา เมื่อแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติถูกแยกออกในลักษณะนี้ สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ จะไม่สามารถอพยพย้ายถิ่นได้น้อยลง ส่งผลให้เกิดความแปรปรวนและความหลากหลายทางพันธุกรรมน้อยลง
ความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่น้อยลงทำให้ระบบนิเวศมีความเสี่ยงมากขึ้นในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม ความหลากหลายช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับตัว ตัวอย่างเช่น หากมีเหตุการณ์ที่ร้อนขึ้น พืชหรือสัตว์บางชนิดอาจไม่มีชีวิตรอด และบางชนิดอาจอยู่รอดได้
เราทำการศึกษาเพื่อค้นพบว่าผลกระทบระยะยาวของการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ปกคลุมนี้อาจส่งผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพอย่างไร โดยเฉพาะเราต้องการทราบว่าสะพานพืชพรรณธรรมชาติมีความสำคัญอย่างไร
เราทำสิ่งนี้โดยศึกษากลุ่มแมลงที่เรียกว่า Orthoptera ซึ่งรู้จักกันทั่วไปในชื่อตั๊กแตน จิ้งหรีด และจิ้งหรีดพุ่มไม้ สิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นระบบเตือนภัยล่วงหน้าเนื่องจากได้รับการปรับให้เข้ากับปากน้ำที่พิเศษมาก ซึ่งหมายความว่าพวกมันได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสภาพแวดล้อม และสิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในทันทีว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใดอาศัยอยู่ในชุมชนหนึ่งๆ ในแหล่งที่อยู่อาศัยหนึ่งๆ การเปลี่ยนแปลงใดๆ ต่อตั๊กแตนสามารถส่งสัญญาณถึงผลกระทบที่กว้างไกลสำหรับสัตว์กลุ่มอื่นๆ ซึ่งมักจะศึกษาได้ยาก
เราพบว่า เนื่องจากการแพร่กระจายของสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน
Orthoptera จึงใช้พืชพันธุ์ระหว่างเขา Meru และ Mount Kilimanjaro เป็นสะพานธรรมชาติ สะพานเหล่านี้ทำให้สิ่งมีชีวิตในพื้นที่สามารถพัฒนาไปสู่ระดับความหลากหลายในปัจจุบันได้
หากสะพานพืชระหว่างภูเขาอ่อนแอลงหรือหายไปทั้งหมด ไม่ใช่แค่การเคลื่อนที่ของแมลงเหล่านี้เท่านั้นที่ได้รับผลกระทบ สัตว์ขนาดใหญ่ เช่น ละมั่ง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็ก งู หรือกิ้งก่ามีความเสี่ยงสูงที่จะถูกโดดเดี่ยวและอาจสูญพันธุ์ในอนาคตอันใกล้ พวกมันต้องการการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมและที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่
เราต้องการทราบว่าแมลงเหล่านี้ใช้พืชพรรณธรรมชาติเป็นสะพานหรือไม่ สายพันธุ์เฉพาะถิ่น – สายพันธุ์ที่พบเฉพาะในภูมิภาคนี้ของแอฟริกาตะวันออก – มีความสนใจเป็นพิเศษ เราศึกษา Orthoptera ที่บินไม่ได้ซึ่งต้องคลานบนพื้นหากต้องการไปถึงที่อยู่อาศัยใหม่บนภูเขาลูกอื่น สายพันธุ์ที่บินได้และบินได้นั้นไม่เหมาะกับการศึกษาของเรา
เราพบชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่นในสัดส่วนที่สูงเป็นพิเศษในพื้นที่ป่าที่ระดับความสูงต่ำกว่าภูเขาทั้งสองลูกนี้ เราเชื่อว่านี่เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนว่า Orthoptera เคยใช้พืชพันธุ์หนาแน่นระหว่างภูเขาเป็นสะพานเพื่อกระจายออกไปในทั้งสองภูมิภาค
ที่เห็นเด่นชัดคือยังมีสัตว์เฉพาะถิ่นที่บินไม่ได้อยู่สองสามชนิดซึ่งอยู่ร่วมกันบนภูเขาทั้งสองลูก ซึ่งพบได้เฉพาะในพื้นที่ป่าที่สูงขึ้นเท่านั้น สายพันธุ์เหล่านี้มีบรรพบุรุษร่วมกันและมีต้นกำเนิดมาจากที่เดียวกัน รูปแบบการกระจายนี้ไม่สามารถเกี่ยวข้องกับทางเดินในป่าที่เพิ่งหายไป สปีชี่ส์ที่อาศัยอยู่ในเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงซึ่งมีสภาพอากาศที่เย็นกว่าและชื้นกว่าไม่สามารถใช้ทางเดินอพยพในที่ราบลุ่มได้ อย่างน้อยก็ภายใต้สภาพอากาศปัจจุบัน
เราเชื่อว่าสาเหตุของการกระจายตัวของสัตว์เฉพาะถิ่นในระดับความสูงที่ไม่ต่อเนื่องนี้มาจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในสมัยโบราณ เมื่อหลายหมื่นปีก่อนบริเวณด้านล่างมีอากาศเย็นและชื้นกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ดังนั้น Orthoptera ที่ชอบสภาพอากาศแบบนี้จึงตั้งรกรากอยู่ที่เชิงเขา เดินทางด้วยเท้าผ่านเส้นทางบกที่เป็นป่า ต่อมาเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและปริมาณน้ำฝนลดลง พวกเขาจึงเดินทางไปยังพื้นที่ที่สูงขึ้น พวกเขาไม่ได้ติดต่อกับตั๊กแตนในภูมิภาคใกล้เคียงอีกต่อไป
ผลการวิจัยของเราสนับสนุนวิทยานิพนธ์ที่ว่าสัตว์และพืชแพร่กระจายผ่านสะพานของพืชเป็นหลัก ในทางตรงกันข้าม วิธีอื่นๆ ในการแพร่กระจายในระยะทางไกล เช่น การขนส่งเมล็ดพันธุ์ทางลมหรือ “การเดินทางทางอากาศ” ของแมลงแต่ละตัว มีบทบาทรองลงมา
การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าสะพานป่าระหว่างภูเขาในแอฟริกาตะวันออกทำหน้าที่เป็นทางเดินอพยพที่สำคัญ และไม่ได้เป็นเพียงปรากฏการณ์ก่อนประวัติศาสตร์เท่านั้น แต่มีอยู่และหายไปในบางแห่งเมื่อไม่นานมานี้ เช่นเดียวกับเข็มขัดไม้ไผ่ ที่หายไป ของคิลิมันจาโร นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของอิทธิพลที่ยาวนานและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของมนุษย์ในภูมิประเทศของแอฟริกา
