Mark Ryan / Mary Parrish / Jay Matternes / Smithsonianin laitos
Maalla elävät lajit muodostavat 85% 95%: iin kaikista biologisesta monimuotoisuudesta tänään maapallolla. Tämä on erityisen vaikuttavaa, kun katsomme, että mantereet kattavat vain 30% planeettamme pinta-alasta. Ja että useimmat maa-lajit ovat jälkeläisiä pienestä joukosta uraauurtavia ryhmiä, jotka hyökkäsivät maahan noin 400m vuotta sitten.
Yllättäen tiedemiehet ovat kuitenkin täysin eri mieltä siitä, milloin maan luonnon monimuotoisuus saavutti nykyaikaisen tason. Näemmekö tänään tyypillinen viimeisten kymmenien tai jopa satojen miljoonien vuosien aikana? Tai onko monimuotoisuus kasvanut eksponentiaalisesti huomattavasti enemmän elävät nykyään eläviä lajeja?
Jonkin sisällä uusi paperi Luonnonekologian ja evoluutiossa, tekijäni ja minä tutkimme, kuinka "paikallisissa" ekosysteemeissä (tunnetaan myös "ekologisina yhteisöinä") asuvien selkärankaisten lajien monimuotoisuus muuttui viimeisen 375m vuoden aikana. Analysoimme melkein 30,000-fossiilikohteita, jotka ovat tuottaneet tetrapodojen, maa-selkärankaisten, kuten nisäkkäiden, lintujen, matelijoiden (mukaan lukien dinosaurukset) ja sammakkoeläinten fossiileja. Lajien laskeminen yksittäisissä fossiilikohteissa antoi meille mahdollisuuden arvioida muinaisten ekologisten yhteisöjen monimuotoisuutta.
Tuloksemme osoittavat, että monipuolinen biologinen monimuotoisuus maapallolla, joka on nähtävissä koko maailmassa, ei ole viime aikoina ilmiö. Tetrapod-ekosysteemien monimuotoisuus on ollut samanlainen ainakin viimeisten 60m-vuosien aikana, pian pian dinosaurusten kuoleman jälkeen. Tämä viittaa siihen, että merkittävä käsitys siitä, että ekosysteemien biologinen monimuotoisuus nousee enemmän tai vähemmän jatkuvasti on väärin. Sen sijaan on todennäköistä, että tapa, jolla lajit vuorovaikutuksessa - esimerkiksi kilpailemalla sellaisista resursseista kuin avaruus ja ruoka - pyrkivät rajoittamaan paikallisten ekosysteemien pakattavien lajien määrää.
Tämä ei tarkoita, että tetrapodien paikallinen monimuotoisuus ei ole kasvanut viimeisten 375m-vuosien aikana. Tuloksemme osoittavat myös, että tämä monimuotoisuus on tänään vähintään kolme kertaa korkeampi kuin 300m vuosia sitten, jolloin tetrapodit kehittivät ensimmäisiä kehittyneitä keskeisiä innovaatioita elämälle maalla (kuten munasolun muna, joka mahdollisti lisääntymisen veden lähteistä). Huomasimme kuitenkin, että monimuotoisuuden lisääntyminen on harvinaista ja tapahtuu suhteellisen äkillisesti geologisesti. Niitä seuraa yleensä myös kymmeniä miljoonia vuosia, kun kasvua ei tapahdu.
Vastahyökkäyksellä suurin paikallisen monimuotoisuuden lisääntyminen tapahtui massiivisen sukupuuttoon, joka hävisi dinosaurukset, 66m vuotta sitten. Vain muutaman miljoonan vuoden kuluttua tästä tapahtumasta paikallinen monimuotoisuus oli lisääntynyt kahdesta kolmeen kertaan ennen sukupuuttoon, lähinnä modernien nisäkkäiden upean menestyksen ansiosta, joka kehittyi täyttämään dinosaurusten jättämän ekologisen tilan. Mutta tämän suuren nousun jälkeen paikallinen tetrapodien monimuotoisuus ei lisääntynyt seuraavien 60m-vuosien aikana.
Eri asteikot
Kilpailevat eläinten monipuolistumismallit antavat selkeät ennusteet siitä, miten paikallisen mittakaavan monimuotoisuuden tulisi muuttua geologisen ajan kuluessa joko pitkän aikavälin vakauden tai jatkuvan kasvun myötä. Osoittaessamme, että paikalliselle monimuotoisuudelle on olemassa raja-arvoja miljoonien vuosien ajan, tuloksemme ovat haaste haastaville malleille, joiden monipuolistaminen jatkuu enemmän tai vähemmän huomaamatta. Mutta monimuotoisuus mantereella tai globaalilla tasolla voisi seurata erillistä mallia, joten tulokset eivät välttämättä koske myös näitä asteikkoja.
Esimerkiksi massiivisen sukupuuton jälkeen useimmat mantereella olevat lajit voitaisiin hävittää. Mutta suhteellisen pieni määrä selviytyneitä lajeja voi tulla hyvin menestyksekkääksi ja leviää laajasti. Tässä skenaariossa monimuotoisuus koko mantereella kaatuu, mutta paikallinen monimuotoisuus saattaa näyttää muuttumattomana, koska sama pieni joukko lajeja löydettäisiin kaikkialla.
Itse asiassa samanlainen prosessi näyttää olevan tapahtuu nyt vastauksena ihmisten aiheuttamaan elinympäristön tuhoutumiseen. Invasiiviset lajit leviävät laajasti, joskus lisäävät paikallista monimuotoisuutta, vaikka alueellinen monimuotoisuus saattaa laskea. Mutta edellinen työ Manner-mittakaavan selkärankaisten monimuotoisuutta käsittelevä tutkimusryhmä, jota on käytetty mesosooisiin ja varhaisiin kenoosiisiin aikakausiin (250m: n ja 47m: n ympärille), viittaa siihen, että pitkien ajanjaksojen aikana lajien määrä mantereilla osoittaa samanlaista mallia kuin paikallisella tasolla. Tämä tarkoittaa, että maapallon näyttävä monimuotoisuus - ainakin selkärankaisilla - ei todennäköisesti ole viime aikoina innovaatio.
Author
Roger Close, ERC: n tutkija Paleobiologiassa, Birminghamin yliopisto
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat
at InnerSelf Market ja Amazon
