Нищо не може да се сравни с голямо масово измиране, което да отвори екологични ниши и да премахне конкуренцията, ускорявайки еволюцията на някои щастливци, които са оцелели.

Или не? Ново проучване показва, че скоростта на климатичните промени може да играе също толкова голяма роля за ускоряване на еволюцията.

Изследването се фокусира върху еволюцията на влечугите в продължение на 57 милиона години - преди, по време и след масовото измиране в края на пермския период. Това измиране, предизвикано от въглеродния диоксид, изпомпван в атмосферата и океаните в резултат на засилена вулканична дейност преди около 252 милиона години, е унищожило цели 86 % от видовете на Земята. И все пак влечугите са се възстановили от хаоса сравнително добре. Тяхното взривяващо се видово разнообразие по това време се смята за резултат от навлизането им в новооткритите ниши.

Но бързите климатични колебания вече са се случвали много по-рано през пермския период, както и скоковете в диверсификацията на влечугите, твърдят изследователите. Анализът на вкаменелости от 125 вида влечуги показва, че изблиците на еволюционно разнообразие при влечугите са били тясно свързани с относително бързите колебания в климата през пермския период и милиони години в следващия геоложки период - триаса, съобщават изследователи в Science Advances.

Разбирането на учените за еволюцията се разширява, тъй като те все повече се ориентират във връзката между нея и промените в околната среда, казва Джесика Уайтсайд (Jessica Whiteside), геолог от Университета на Саутхемптън в Англия, която работи върху масовите измирания, но не е участвала в новата работа. "Това изследване със сигурност ще се превърне във важна част от този разговор."

За да изследват еволюцията на влечугите, еволюционният палеобиолог Тиаго Симойнс (Tiago Simões) от Харвардския университет и колегите му прецизно измерват и сканират вкаменелости на влечуги на възраст от 294 до 237 милиона години. Общо изследователите са проучили 1000 екземпляра в 50 изследователски институции в 20 държави. За климатичните данни екипът използва съществуваща голяма база данни за температурата на морската повърхност, базирана на данни за изотопите на кислорода, простираща се на 450 милиона години назад, публикувана през 2021 г.

Проследявайки отблизо промените в размера и формата на тялото и главата при толкова много видове, съчетани с тези климатични данни, изследователите установяват, че колкото по-бърз е темпът на изменение на климата, толкова по-бързо са еволюирали влечугите. Екипът констатира, че най-бързият темп на диверсификация на влечугите не е настъпил в края на пермския период, а няколко милиона години по-късно през триаса, когато климатичните промени са били най-бързи, а глобалните температури - смразяващо високи. По това време температурата на океанската повърхност се покачва до 40° по Целзий - приблизително температурата на гореща вана, разказва Симойнс.

Няколко вида са еволюирали по-бавно от своите родственици, посочва Симойнс. Разликата? Размерът. Например, влечугите с по-малки размери на тялото вече са предварително приспособени да живеят в бързо затоплящ се климат, смята Симойнс. Поради по-голямото съотношение между площта на повърхността и тялото им, "влечугите с малки тела могат по-добре да обменят топлина със заобикалящата ги среда", така че остават сравнително по-студени от по-големите животни.

^{Относителни еволюционни темпове по морфологичен регион и във времето за групи влечуги при силни селективни режими между средния перм и късния триас. (A) Относителни еволюционни скорости на черепа. (B) Относителни посткраниални еволюционни скорости. Хоризонталната черна пунктирана линия показва основата на честотата. Protorosauria включва смесица от сухоземни (наземни и дървесни) и полуводни таксони. Вертикалните червени пунктирани линии показват времето на големи масови измирания, причинени от глобалното затопляне: EGE и PTE. Всяка точка от данни представлява избран вид в набора от морфологични данни. Кредит: T. Simões et al.}

"По-малките влечуги на практика са били принудени от естествения подбор да останат същите, докато през същия период от време на големите влечуги естественият подбор е заповядал: "Трябва да се промените веднага, иначе ще изчезнете", обяснява Симойнс.

Това явление, наречено "лилипутски ефект", не е ново предложение, уточнява Симойнс, като добавя, че то е добре установено при морските организми.

"Но за пръв път е количествено оценено при тетраподите (гръбначни животни с 4 крайника - земноводни, влечуги, птици и бозайници) през този критичен период от историята на Земята."

Детайлната работа на Симойнс и колегите му прецизира сложното еволюционно дърво на влечугите и техните предци. Но засега не е ясно кое е изиграло по-голяма роля в еволюцията на влечугите в далечни времена - всички тези отворени екологични ниши след масовото измиране в края на пермския период или драматичните климатични колебания извън масовото измиране.

"Не можем да кажем кое от двете е било по-важно", заявява Симойнс. "Без едното или другото ходът на еволюцията през триаса и издигането на влечугите до глобално господство в сухоземните екосистеми щеше да бъде съвсем различен."

Справка:

T. Simões et al. Successive climate crises in the deep past drove the early evolution and radiation of reptiles. Published online August 19, 2022. Science Advances. doi: 10.1126/sciadv.abq1898.

H. Song et al. Thresholds of temperature change for mass extinctions. Nature Communications. Published online August 4, 2021. doi: 10.1038/s41467-021-25019-2

Източник: Extreme climate shifts long ago may have helped drive reptile evolution, Beth Geiger, Science News

Още по темата

22/06/2022

Животът

Животните израстват по-бързо и по-умни след масово измиране

24/06/2021

Земята

Древни скали разкриват как вулканите са отприщили най-голямото от всички измирания

08/10/2020

Животът

Започва разследване на замърсяването, причинило масово измиране на морски животни в Камчатка

19/04/2017

Животът

Твърде влажният климат е довел до измирането на мегафауната (видео)