Різноманіття наземних тварин було стабільним протягом мільйонів років, перш ніж з'явилися люди

Різноманітність сухопутних тварин була стабільною протягом мільйонів років, перш ніж люди прийшли разом Марк Райан / Мері Парріш / Джей Маттернес / Смітсонівська установа

Види, що мешкають на суші, складають від 85% до 95% всього біорізноманіття на Землі сьогодні. Це особливо вражає, якщо врахувати, що материки займають лише 30% площі нашої планети. І що більшість видів суходолу є нащадками невеликої кількості піонерських угруповань, які вторглися в землю приблизно 400m років тому.

Дивно, проте вчені категорично не погоджуються щодо того, коли біорізноманіття суходолу досягло сучасного рівня. Це те, що ми бачимо сьогодні типовий за останні кілька десятків, а то й сотень мільйонів років? Або різноманітність зростає експоненціально, з істотно більше види живі сьогодні, ніж будь-коли раніше?

В новий папір Мої співавтори в галузі «Екологія природи та еволюція» вивчали, як різноманітність видів сухопутних хребетних тварин, що мешкають у «місцевих» екосистемах (також відомих «екологічних спільнотах»), змінювалася протягом останніх 375м років. Ми проаналізували майже копалини копалин 30,000, які давали копалини тетрапод, наземних хребетних тварин, таких як ссавці, птахи, рептилії (включаючи динозаврів) та земноводні. Підрахунок видів у межах окремих викопних ділянок дозволив нам оцінити різноманітність у стародавніх екологічних спільнотах.

Наші результати показують, що багатий рівень біорізноманіття на суші, що спостерігається сьогодні по всьому світу, не є останнім явищем. Різноманіття в тетраподових екосистемах було подібним принаймні протягом останніх 60м років, починаючи з невдовзі після вимирання динозаврів. Це дозволяє припустити, що більш чи менш зростає ідея, що біорізноманіття в екосистемах зростає постійно з часом невірно. Натомість, ймовірно, що спосіб взаємодії видів - наприклад, змагаючись за такі ресурси, як космос та їжа - має тенденцію обмежувати кількість видів, які можна запакувати в місцеві екосистеми.

Матеріали по темі

Це не означає, що локальне розмаїття у тетраподів протягом останніх років 375m не збільшувалося. Наші результати також показують, що це різноманіття щонайменше втричі вище, ніж це було близько 300m років тому, коли тетраподи вперше виробили ключові нововведення для життя на суші (наприклад, навколоплідні яйця, що дозволило розмножуватись далеко від водних джерел). Однак ми виявили, що збільшення різноманітності зустрічається рідко і трапляється відносно різко в геологічному плані. За ними зазвичай супроводжуються десятки мільйонів років, коли не відбувається збільшення.

Найбільший приріст місцевого різноманіття відбувся після протизаконного масштабу після масового вимирання, яке знищило динозаврів, 66m років тому. Протягом лише кількох мільйонів років від цієї події місцеве різноманіття збільшилося в два-три рази за рівні попереднього вимирання, значною мірою завдяки вражаючим успіхам сучасних ссавців, який розвинувся для заповнення екологічного простору, залишеного динозаврами. Але після цього великого зростання місцеве різноманіття тетраподів не зростало протягом наступних 60м років.

Різні масштаби

Конкуруючі моделі диверсифікації тварин дають чіткі прогнози щодо того, як різноманітність в локальних масштабах повинна змінюватися за геологічний час, або з довгостроковою стабільністю, або з постійним збільшенням. Демонструючи, що існують обмеження місцевого різноманіття, які зберігаються мільйони років, наші результати становлять виклик для моделей, які показують, що диверсифікація продовжується більш-менш безперебійно. Але різноманітність на континентальному або глобальному рівні може йти за окремою схемою, тому наші результати не обов'язково застосовуються і в цих масштабах.

Наприклад, після масового вимирання більшість видів на континенті можуть бути знищені. Але порівняно невелика кількість видів, що вижили, може стати дуже успішним і широко поширитися. У цьому сценарії різноманітність на всьому континенті зазнає краху, але місцеве різноманіття може виявитися незмінним, оскільки всюди зустрічається однаковий набір видів.

Матеріали по темі

Насправді схожий процес є відбувається зараз у відповідь на знищення середовища проживання, спричинене людиною. Інвазивні види широко поширюються, іноді підштовхуючи місцеве різноманіття, навіть коли регіональне різноманіття може падати. Але попередня робота моєю дослідницькою групою щодо різноманітності сухопутних хребетних у континентальному масштабі в мезозойській та ранній кайнозойській епохах (приблизно 250m до 47m років тому) припускає, що протягом тривалих часових масштабів кількість видів на континентах демонструє аналогічну картину для місцевого масштабу. Це означає, що вражаюче різноманіття на суші сьогодні - принаймні, у хребетних - напевно, не є нещодавним нововведенням.