Быть большим, кажется, увеличивает риск быть уничтоженным, когда массовые вымирания ударил. Mohan Raj / wikimedia, CC BY-SA

Недавно ученые предположили, что шестое массовое вымирание Земли началось, Как страшно, как это звучит, неужели люди слишком умны и слишком важны, чтобы их уничтожить? Палеонтологи давно пытались пролить свет на этот вопрос, ища общие правила, которые могли бы предсказать выживание вида.

Хотя это не совсем простое упражнение, исследования пока показывают, что шансы не в нашу пользу.

Ограничения разнообразия

Жизнь на Земле может быть прослеживается назад к одному одноклеточному виду, возможно, к 3.5 миллиарду лет назад. С тех пор разнообразие и максимальная сложность увеличились, и миллионы видов эволюционировали.

Но как мы перешли от одного вида к миллионам видов? Давайте сделаем простой мысленный эксперимент. Линии могут расщепляться на две части, так что один вид дает два, два урока четыре, четыре урока восемь и т. Д. Если построить этот процесс как кривую, число видов будет экспоненциально расти с течением времени. Конечно, виды также вымерли, но при условии, что это происходит реже, чем новые, вы все равно окажетесь экспоненциально увеличивающимся кривым.

Но может ли разнообразие расти навсегда? Чарльз Дарвин конечно же не думал, и считал, что Земля, вероятно, обладает грузоподъемностью. Он сравнивал виды с клиньями, вбитыми в бревно, каждый из которых занимал свою собственную нишу или участок экосистемы. Поскольку количество клиньев приближается к грузоподъемности, становится сложнее вставлять новые, пока новые клинья не станут более старыми.

Идея о том, что Земля может вмещать только конечное число видов, несколько изменяет нашу простую модель. В начале этого процесса цифры далеки от пропускной способности, а рост - экспоненциальный. Позже наступает прогрессивно более жесткий тормоз, и темпы роста замедляются, поэтому разнообразие достигает плато. Вместе эти силы дают S-образную или сигмоидальную кривую.

Итак, что мы видим, когда смотрим на настоящую историю жизни в летописи окаменелостей? К счастью, палеонтологи систематически компилируются каталоги ископаемых родов, что позволяет сравнивать. Однако они показывают гораздо более сложную картину.

Массовых вымираний как игра Changers

Некоторые из самые ранние кривые разнесения были изготовлены для морских организмов. Они выявили пять массовых вымираний за последние полвека лет, когда разнообразие заметно и быстро сократилось. Первые два из них - конец ордовика, около 444m лет назад, и конец девона, около 359m лет назад, произошло в то время, когда разнообразие, похоже, достигло плато. Разнообразие просто отскочило назад до предыдущих уровней после того, как они ударили.

Третье массовое вымирание, получивший название "Великий умирающий"Некоторые 252m лет назад на границе пермского и триасового периодов, было намного больше. Она затмила обоих своих предшественников, а также то, что позже убили динозавры - возможно, уничтожив 96% всех морских видов.

Его последствия были также гораздо более радикальными: далеко не только восстановление до прежних уровней, число родов и семей в конечном итоге росло через видимый потолок ордовикца в пермианский период и продолжало делать это до настоящего кризиса биоразнообразия.

Как было возможно такое изменение передач? Массовые вымирания почти наверняка вытекают из катастрофические физические изменения к окружающей среде, со скоростью, которая затрудняет или не позволяет животным адаптироваться и развиваться для размещения. Некоторые группы истощаются гораздо больше, чем другие, и способами, которые трудно предсказать.

Идею лучше всего иллюстрируют две группы моллюсков, фильтрующих кормовые морские организмы с подобными экологиями и жизненными привычками: брахиоподы (Phylum Brachiopoda) И двустворчатые (Phylum Mollusca). До конца пермский, 252m лет назад, брахиоподы были гораздо более разнообразными, чем двустворчатые моллюски. Тем не менее, Великий Умирающий ударил брахиопод намного сложнее, чем двустворчатые моллюски, а двустворчатые моллюски также оправились намного быстрее. Мало того, что двустворчатые мосты поднялись до господства после массового вымирания - они стали намного более разнообразными, чем брахиоподы когда-либо были.

Такой поворот таблиц может быть возможен, когда одна группа уже заполнила экосистему, что затрудняет получение других групп. Только быстрое изменение физической среды может вывести их из строя, предлагая экологическим конкурентам возможность, которой они ранее не были. Эти восходящие группы также могут более точно подразделять экокосмию (меньшие клины по аналогии Дарвина), позволяя снова затухать кривую сдержанного разнесения. Новые виды также могут изменять окружающую среду способами, которые обеспечивают ниши для других, тем самым создавая новый экокосмический (или увеличивающий журнал Дарвина).

Нечто подобное случилось на земле с вымиранием динозавров на вымирание мела и палеогена некоторые 66m лет назад, который видел млекопитающих сравнительно слабо затронуты. Как ни странно, Великий умирание событие ранее выбила тогда чрезвычайно успешных предков современных млекопитающих - терапсиды - на задний план несколько 186m лет назад, что позволило архозавры и в конечном счете динозавры, чтобы процветать в первую очередь. Все возвращается.

Прогнозирование победителей

С такими крупными сдвигами в биоразнообразии Земли, казалось бы, заложниками капризов судьбы, палеонтологи искали любые общие правила, которые могли бы предсказать выживание. На суше, большой размер кажется невыгодным.

Тревожно, что немногие животные, большие, чем собака, выжили в мелом-палеогене. Другие недостатки включают экологическая специализация и имеющий ограниченное географическое распределение.

Между событиями вымирания широкое географическое распределение, по-видимому, обеспечивает значительную страховку. Однако недавно мы показали, что географический диапазон не имел никакого эффекта на число выживших видов сухопутных млекопитающих в конце Триасовое массовое вымирание некоторые 201m лет назад. Физические события, вызывающие массовые вымирания, будь то астероиды, массовый вулканизм или другие физические факторы, настолько разрушительны и имеют такие глобальные последствия, что даже самые распространенные и многочисленные виды могут быть уничтожены.

Поэтому очень сложно сделать обобщения и прогнозы. Но мы знаем, что ничего действительно безопасно. Поскольку мы сталкиваемся с перспективой шестого массового вымирания, хотя вызванные деятельностью человека на этот раз, хорошо помнить, что вымирания могут быстро развиваться непредсказуемыми способами.

Потеря одного вида может иметь непредсказуемые последствия для многих других, поскольку экосистемы связаны сложной сетью взаимодействий, которые мы не всегда в полной мере понять. Мы должны надеяться, что такой коллапс экосистемы достаточно далеко вниз по дороге для нас, чтобы предотвратить это. К сожалению, ранние признаки - такие, как фрагментации мест обитания и утраты видов в тропических лесах и рифы - это не хорошо.

Об авторе

Мэтью Виллс, профессор эволюционной палеобиологии в Центре эволюции Милнера, Университет Бата. Его интересы включают макроэволюционные закономерности и тенденции, особенно то, как группы быстро исследуют свои морфологические «варианты дизайна». У него по-прежнему не хватает четверга.

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Связанные книги:

at

Наука начинает показывать, как мы неправильно поняли эволюционное древо жизни

Мэтью Уиллс, Университет Бата

Новые исследования показывают, что внешность может быть обманчивой, когда дело касается семьи. Новая технология ДНК встряхивает генеалогические деревья многих растений…

Спасибо за визит InnerSelf.comгде есть 20,000+ изменяющие жизнь статьи, пропагандирующие «Новые взгляды и новые возможности». Все статьи переведены на 30 + языки. Подписаться в журнал InnerSelf Magazine, публикуемый еженедельно, и в журнал Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine издается с 1985 года.