Які види переживуть шосте масове вимирання Землі? Бути великим, здається, збільшує ризик бути знищеним у разі масового вимирання. Мохан Радж/вікімедіа, CC BY-SA

Нещодавно вчені припустили шосте масове вимирання Землі почав. Як би жахливо це не звучало, але люди надто розумні й важливі, щоб їх знищити? Палеонтологи довгий час намагалися пролити світло на це питання, шукаючи загальні правила, які могли б передбачити виживання виду.

Хоча це не зовсім проста вправа, дослідження показують, що шанси не на нашу користь.

Обмеження різноманітності

Життя на Землі може бути простежується назад до одного одноклітинного виду, можливо, близько 3.5 мільярдів років тому. З тих пір різноманітність і максимальна складність збільшилися, а мільйони видів еволюціонували.

Але як ми перейшли від одного виду до мільйонів видів? Проведемо простий розумовий експеримент. Лінії можуть розділитися на дві частини, так що один вид дає два, два – чотири, чотири – вісім тощо. Якщо побудувати цей процес у вигляді кривої, кількість видів з часом зросте експоненціально. Звичайно, види також вимирають, але за умови, що це відбувається рідше, ніж з’являються нові, ви все одно матимете експоненційно зростаючу криву.

Innersele підписатися графіка

Але чи може різноманітність зростати вічно? Чарльз Дарвін звичайно думав ні, і вважали, що Земля, ймовірно, має несучу здатність. Він порівняв види з клинами, вбитими в колоду, кожен з яких займає свою власну нішу або ділянку екопростору. У міру того, як кількість клинів наближається до вантажопідйомності, вставляти нові стає важче, поки додавання нових клинів не виштовхне старі.

 

 

Ідея про те, що Земля може вмістити лише кінцеву кількість видів, дещо модифікує нашу просту модель. На початку процесу цифри далекі від вантажопідйомності, а зростання є експоненційним. Пізніше все сильніше гальмують, і швидкість зростання сповільнюється, так що різноманітність досягає плато. Разом ці сили утворюють S-подібну або сигмовидну криву.

Отже, що ми бачимо, коли подивимося на реальну історію життя в літописі скам’янілостей? На щастя, палеонтологи систематично складали каталоги викопних родів, що дає можливість порівняти. Однак те, що вони показують, є набагато складнішою картиною.

Масові вимирання як зміни гри

Деякі з цих найперші криві різноманітності були вироблені для морських організмів. Це виявилося п'ять масових вимирань протягом останніх півмільярда років, коли різноманітність помітно і швидко зменшувалася. Перші два з них - кінець ордовіка, близько 444 мільйонів років тому, і і кінець девону, приблизно 359 мільйонів років тому, відбулося в той час, коли різноманітність, здавалося, досягла плато. Різноманітність просто повернулася до попередніх рівнів після того, як вони вдарили.

Третє масове вимирання, назване «Велике вмирання», близько 252 мільйонів років тому на межі між пермським і тріасовим періодами, був набагато більшим. Він затьмарив обох своїх попередників, а також той, хто пізніше знищив динозаврів – можливо, знищивши 96% всіх морських видів.

Його наслідки були також набагато радикальнішими: чисельність родів і сімей не просто відновилася до колишнього рівня, а зрештою виросла через видиму стелю від ордовіка до пермі і продовжувала робити це до нинішньої кризи біорізноманіття.

Як була можлива така зміна передач? Масове вимирання майже напевно є результатом катастрофічні фізичні зміни до навколишнього середовища зі швидкістю, яка утруднює або унеможливлює адаптацію тварин і розвиток, щоб пристосуватися. Деякі групи виснажені набагато більше, ніж інші, і це важко передбачити.

 

 

Ідею найкраще проілюструють дві групи морських організмів, схожих на молюсків, що живляться фільтром, зі схожою екологією та життєвими звичками: брахіоподи (Тип Brachiopoda) І двостулкові (Тип молюска). До кінця с Пермський252 мільйони років тому плеченогі молюски були набагато різноманітнішими, ніж двостулкові. Однак Велике Вмирання вдарило брахіоподів набагато сильніше, ніж двостулкових, і двостулкові також відновилися набагато швидше. Мало того, що двостулкові молюски стали домінуючими після масового вимирання – вони стали набагато різноманітнішими, ніж коли-небудь були плечеподі.

 

Такий поворот таблиць може бути можливим, коли одна група вже заповнила екопростір, що ускладнює для інших груп закріплення. Лише швидкі зміни у фізичному середовищі можуть витіснити їх, пропонуючи екологічним конкурентам можливості, яких вони раніше не мали. Ці висхідні групи можуть також більш тонко розділяти екопростір (менші клини в аналогії Дарвіна), дозволяючи кривій різноманіття, що зупинилася, знову злетіти. Нові види також можуть змінювати навколишнє середовище, створюючи ніші для інших, створюючи таким чином новий екопростір (або збільшуючи журнал Дарвіна).

Щось подібне сталося на суші з вимиранням динозаврів під час вимирання в крейдяному та палеогеновому періоді близько 66 мільйонів років тому, коли ссавці постраждали порівняно легко. За іронією долі, подія «Велике вмирання» раніше зруйнувала тоді надзвичайно успішних предків сучасних ссавців – терапсиди – на задньому плані приблизно 186 мільйонів років тому, що дозволило архозаври і, зрештою, динозаври, щоб процвітати в першу чергу. Що посієш, те пожнеш.

Прогнозування переможців

Оскільки такі серйозні зрушення в біорізноманітті Землі, здавалося б, заручники примх фортуни, палеонтологи шукали будь-які загальні правила, які могли б передбачити виживання. На суші, великих розмірів здається невигідним.

 

Тривожно, що кілька тварин, більших за собаку, пережили подію крейди-палеогену. Інші недоліки включають екологічна спеціалізація і мають обмежене географічне поширення.

У проміжках між подіями вимирання, здається, широке географічне поширення пропонує значну страховку. Однак нещодавно ми показали цей географічний діапазон не мали ефекту за кількістю вцілілих видів наземних хребетних в кінці ст Тріасове масове вимирання близько 201 мільйона років тому. Фізичні події, що спричиняють масове вимирання, будь то астероїди, масовий вулканізм чи інші фізичні фактори, є настільки руйнівними та мають такі глобальні наслідки, що навіть найпоширеніші та численні види можуть бути знищені.

Тому дуже важко робити узагальнення та прогнози. Але ми знаємо, що насправді нічого не безпечно. Хоча ми стикаємося з перспективою шостого масового вимирання цього разу викликана діяльністю людини, добре пам’ятати, що вимирання може швидко ескалувати непередбачуваними способами.

Втрата одного виду може мати непередбачені наслідки для багатьох інших, оскільки екосистеми пов’язані складною мережею взаємодій, які ми не завжди повністю розуміємо. Ми маємо сподіватися, що такий колапс екосистеми буде достатньо далеко, щоб ми його запобігли. На жаль, ранні ознаки, такі як фрагментація середовища існування та втрата видів у тропічних лісах і рифах, не є хорошими.

про автораБесіда

Уілс МетьюМетью Віллс, професор еволюційної палеобіології Центру еволюції Мілнера Університету Бата. Його інтереси включають макроеволюційні моделі та тенденції, зокрема спосіб, у який групи швидко досліджують свої морфологічні варіанти «дизайну». Він досі не звик до четверга.

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Пов’язана книга:

at

перерву

Дякуємо за відвідування InnerSelf.com, де є 20,000 + статті, що змінюють життя, пропагуючи «Нові погляди та нові можливості». Усі статті перекладено на 30+ мов. Підписуватися для журналу InnerSelf, що виходить щотижня, та щоденного натхнення Марі Т. Рассел. Журнал InnerSelf видається з 1985 року.