Mitkä lajit selviävät Maapallon kuudes joukkotuho? Ison näyttäminen näyttää lisäävän riskiä pyyhkiä pois, kun massiiviset sukupuutto- iskut osuvat. Mohan Raj / wikimedia, CC BY-SA

Tutkijat ehdottivat äskettäin, että maapallon kuudes kuolema on alkanut. Kuten kauhistuttavaa kuin ihmiset kuulevat, ihmiset ovat varmasti liian älykkäitä ja liian tärkeitä pyyhkimään pois? Palaontologit ovat jo pitkään yrittäneet valaista tätä kysymystä etsimällä yleisiä sääntöjä, jotka voivat ennustaa lajin selviytymistä.

Vaikka tämä ei ole aivan suoraviivainen harjoitus, tutkimus tähän mennessä osoittaa, että kertoimet eivät ole meidän kannaltamme.

Moninaisuuden rajoitukset

Elämä maapallolla voi olla jäljittää yhdelle yksisoluiselle lajille, ehkä noin 3.5 miljardia vuotta sitten. Sittemmin monimuotoisuus ja suurin monimutkaisuus ovat lisääntyneet ja miljoonat lajit ovat kehittyneet.

Mutta miten menimme yhdestä lajista miljooniin lajeihin? Tehdään yksinkertainen ajatuskokeilu. Lineageja voi jakaa kahteen, jotta yksi laji tuottaa kaksi, kaksi tuottoa neljä, neljä tuottoa kahdeksan ja niin edelleen. Jos piirtää tämä prosessi käyräksi, lajien lukumäärä kasvaisi eksponentiaalisesti ajan kuluessa. Luonnollisesti laji häviää, mutta jos tämä tapahtuu harvemmin kuin uusia, saatte vielä eksponentiaalisesti kasvavan käyrän.


sisäinen tilausgrafiikka


Mutta voiko monimuotoisuus kasvaa ikuisesti? Charles darwin varmasti ajatellutja uskoi, että maapallolla oli todennäköisesti kantavuus. Hän vertaili lajeja kiiloihin, jotka ajettiin lokiin, joista kukin oli omalla markkinarakoillaan tai ecospace-laastarillaan. Kun kiilojen lukumäärä lähestyy kantokapasiteettia, uusien hankkiminen on vaikeampaa, kunnes uusien kiilojen lisääminen pakottaa vanhemmat ulos.

 

 

Ajatus siitä, että maapallolla on vain rajallinen määrä lajeja, muuttaa yksinkertaista malliamme jonkin verran. Prosessin alussa numerot ovat kaukana kantokyvystä, ja kasvu on eksponentiaalista. Myöhemmin hitaammin jarrutetaan ja kasvunopeus hidastuu siten, että monimuotoisuus saavuttaa tasangon. Yhdessä nämä voimat tuottavat S-muotoisen tai sigmoidisen käyrän.

Mitä siis näemme, kun tarkastelemme fossiilisten ennätysten todellista elämän historiaa? Onneksi paleontologit ovat kokoontuneet järjestelmällisesti fossiilisten sukujen luettelot, mikä mahdollistaa vertailun. He osoittavat kuitenkin paljon monimutkaisemman kuvan.

Massamuutokset pelinvaihtajina

Jotkut aikaisimmat monimuotoisuuskäyrät tuotettiin meren eliöille. Nämä paljastivat viisi joukkotuhoistapahtumaa viimeisten puolen miljardin vuoden aikana, jolloin monimuotoisuus väheni selvästi ja nopeasti. Kaksi ensimmäistä näistä - Ordoviitin lopussa, noin 444m vuotta sitten, ja ja devonin loppu, noin 359m vuotta sitten, tapahtui ajankohtana, jolloin monimuotoisuus näytti saavuttaneen tasangon. Monimuotoisuus vain palasi edellisiin tasoihin, kun he iskuivat.

Kolmas massiivinen sukupuutto, jota kutsutaan ”Suuri kuolema”, Jotkut 252m vuotta sitten, Permin ja Triass-jaksojen välissä, oli paljon suurempi. Se pyyhkäisi molemmat edeltäjänsä, samoin kuin se, joka myöhemmin tappoi dinosaurukset - pyyhkäisi ehkä pois 96% kaikista merilajeista.

Sen jälkivaikutukset olivat myös paljon radikaaleja: kaukana vain toipumisesta entisiin tasoihin, sukujen ja perheiden lukumäärä kasvoi lopulta Ordoviitin näennäisen katon kautta Permiin, ja jatkoi sen tekemistä nykyiseen biologisen monimuotoisuuden kriisiin saakka.

Miten tällainen vaihde muuttui mahdolliseksi? Massiiviset sukupuuttoon johtuvat lähes varmasti katastrofaalisia fyysisiä muutoksia ympäristöön, sillä nopeudella, että eläinten on vaikeaa tai mahdotonta sopeutua ja kehittyä mukautumaan. Jotkut ryhmät ovat tyhjentyneet paljon enemmän kuin toiset ja tavalla, jota on vaikea ennustaa.

 

 

Idea havainnollistaa parhaiten kaksi ryhmää, joissa on samankaltaisia ​​ekologisia ja elämäntapoja omaavia simpukasta kaltaisia, suodattimia ruokkivia merieliöitä: \ tPhachi Brachiopoda) ja simpukat (Mollusca). Ennen Permian, 252m vuotta sitten, käsijalkaiset olivat paljon monimuotoisempia kuin simpukat. Kuitenkin suuri kuolema osui käsijalkojaan paljon vaikeammin kuin simpukat ja simpukat myös toipuivat paljon nopeammin. Kumiveneet eivät ainoastaan ​​nousseet joukkotuhoamisen jälkeen - he jatkoivat tulla paljon monipuolisemmiksi kuin käsijalkaiset olivat koskaan olleet.

 

Tällainen taulukkojen kääntäminen voi olla mahdollista, kun yksi ryhmä on jo täyttänyt ekokortin, minkä vuoksi muiden ryhmien on vaikea saada jalansijaa. Ainoastaan ​​nopeat muutokset fyysisessä ympäristössä voivat heittää ne pois ja tarjota ekologisille kilpailijoille mahdollisuuden, jota he aikaisemmin puuttuivat. Nämä nousevat ryhmät voivat myös jakaa ekosysteemin hienommin (pienemmät kiilat Darwinin analogiassa), jolloin pysähtynyt monimuotoisuuskäyrä voi ottaa jälleen pois. Uudet lajit voivat myös muuttaa ympäristöä sellaisilla tavoilla, jotka tarjoavat niille toisiaan, luoden siten uutta ekosysteemiä (tai laajentamalla Darwinin lokia).

Jotain tällaista tapahtui maalla, kun dinosaurukset hävisivät Cretaceous – Paleogene-sukupuuttoon, jossa 66m oli vuosia sitten, jolloin nisäkkäät näkyivät suhteellisen vähän. Ironista kyllä, Great Dying -tapahtuma oli aiemmin koputtanut modernien nisäkkäiden silloiset erittäin menestykselliset esi-isät - terapsidit - taustalla joitakin 186m vuotta aikaisemmin, mikä mahdollistaa archosaurs ja lopulta dinosaurukset kukoistavat ensinnäkin. Mikä laulaen tulee, se viheltäen menee.

Voittajien ennustaminen

Kun tällaiset suuret muutokset maapallon biologisessa monimuotoisuudessa näyttävät olevan panttivankeita omaisuuksien kapeille, paleontologit ovat etsineet mitään yleisiä sääntöjä, jotka voisivat ennustaa eloonjäämistä. Maalla, suuri koko vaikuttaa epäedulliselta.

 

Hälyttävästi harvat eläimet, jotka ovat suurempia kuin koira, säilyivät Cretaceous – Paleogene -tapahtumassa. Muita haittoja ovat mm ekologinen erikoistuminen ja joilla on rajoitettu maantieteellinen jakauma.

Poistumisen tapahtumien välillä näyttää siltä, ​​että laaja maantieteellinen jakautuminen tarjoaa huomattavaa vakuutusta. Olemme kuitenkin osoittaneet äskettäin, että maantieteellinen alue on ei ollut vaikutusta - selviytyneiden selkärankaislajien eloonjääneiden lukumäärä. \ t Kolmiulotteinen massiivinen sukupuutto joitakin 201m vuosia sitten. Fyysiset tapahtumat, jotka aiheuttavat massiivisia sukupuuttoja, olivatpa asteroidit, massavulkanismi tai muut fyysiset tekijät, ovat niin häiritseviä ja niillä on sellaisia ​​maailmanlaajuisia seurauksia, joita jopa yleisimmin levinneet ja useimmat lajit voidaan hävittää.

Siksi on hyvin vaikeaa tehdä yleistyksiä ja ennusteita. Mutta tiedämme, että mikään ei ole koskaan todella turvallista. Kun edessämme on kuudes massiivinen sukupuutto, vaikka aiheuttaman ihmisen toiminnanOn hyvä muistaa, että sukupuuttoon voi nopeasti ulottua ennalta arvaamattomilla tavoilla.

Yhden lajin häviämisellä voi olla odottamattomia seurauksia monille muille, koska ekosysteemit on yhdistetty monimutkaisella vuorovaikutusverkolla, jota emme aina täysin ymmärrä. Meidän on toivottava, että tällainen ekosysteemin romahtaminen on riittävän kaukana tieltä, jolla voimme estää sen. Valitettavasti varhaiset merkit - kuten elinympäristön pirstoutuminen ja sademetsissä ja riutoissa esiintyvä lajin menetys - eivät ole hyviä.

AuthorConversation

wills mathewMatthew Wills, Evolutionary Paleeobiology -professori, Milner Center for Evolution, Bathin yliopisto. Hänen etujaan ovat makroverkkotieteelliset mallit ja suuntaukset, erityisesti tapa, jolla ryhmät tutkivat nopeasti niiden morfologisia "suunnittelun" vaihtoehtoja. Hän ei vieläkään ole roikkunut torstaisin.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Aiheeseen liittyvä kirja:

at

rikkoa

Kiitos käynnistä InnerSelf.com, missä niitä on 20,000+ elämää muuttavat artikkelit, joissa mainostetaan "Uusia asenteita ja uusia mahdollisuuksia". Kaikki artikkelit on käännetty kielelle Yli 30 kieltä. Tilaa viikoittain ilmestyvälle InnerSelf Magazinelle ja Marie T Russellin Daily Inspirationille. InnerSelf-lehti on julkaistu vuodesta 1985.