Harvard Researchers Discover Global Warming Spawned the Age of Reptiles

Avtor:

Prilagodljiva radiacijska rekonstrukcija plazilcev

Umetniška rekonstrukcija prilagodljivega sevanja plazilcev v kopenskih ekosistemih v najbolj vročem obdobju v zgodovini Zemlje. Slika prikazuje velikanskega, velikoglavega, mesojedega eritrozuhida (bližnjega sorodnika krokodilov in dinozavrov) in majhnega jadralnega plazilca izpred približno 240 milijonov let. Eritrozuhid lovi jadralne plazilce in se poganja v vročo in suho rečno dolino s pomočjo fosilizirane lobanje izumrlega Dimetrodona (zgodnjega prednika sesalcev). kredit: Slika, ki jo je ustvaril Henry Sharp

Raziskovalci s Harvarda so ugotovili, da je hiter razvoj plazilcev sprožilo približno 60 milijonov let trajajoče globalno segrevanje in podnebne spremembe.

Raziskovalci lahko raziskujejo vpliv okoljske krize na razvoj organizmov s preučevanjem množičnih izumrtij, ki so jih povzročile podnebne spremembe v globoki geološki preteklosti. Vrhunski primer je permskotrias podnebna kriza. To verigo podnebnih sprememb je poganjalo globalno segrevanje, ki se je zgodilo med srednjim permom (pred 265 milijoni let) in srednjim triasom (pred 230 milijoni let). Te podnebne spremembe so povzročile dve največji množični izumrtji v zgodovini življenja ob koncu perma, prvo pred 261 milijoni let in drugo pred 252 milijoni let, pri čemer je slednje uničilo 86 % vseh živalskih vrst po vsem svetu.

Poleg razsežnosti so izumrtja ob koncu perma pomembna tudi zato, ker označujejo začetek nove dobe v zgodovini planeta, ko so plazilci postali prevladujoča skupina kopenskih vretenčarjev. Predniki sesalcev, sinapsidi, so prevladovali nad kopenskimi vretenčarji v celotnem permu. Po permskem izumrtju, v triasu (pred 252–200 milijoni let), so se plazilci hitro razvili, kar je povzročilo eksplozijo raznolikosti plazilcev. Ta širitev je bila pomembna za nastanek sodobnih ekosistemov in številnih izumrlih ekosistemov. Večina paleontologov je verjela, da so te hitre stopnje evolucije in diverzifikacije omogočile plazilcem, da zaradi izumrtja konkurentov zasedejo nove habitate in vire hrane, kar je veljalo za številne skupine sinapsidov pred njihovim izumrtjem.

Vendar pa je v novi študiji, objavljeni 19. avgusta 2022 v reviji znanstveni napredek, so raziskovalci in kolegi z Oddelka za organizmsko in evolucijsko biologijo ter Muzeja primerjalne zoologije na Univerzi Harvard odkrili hiter razvoj in sevanje plazilcev veliko pred koncem perma. To je bilo povezano z nenehno naraščajočo globalno temperaturo zaradi dolgega niza podnebnih sprememb, ki so v geoloških zapisih trajale približno 60 milijonov let.

Evolucijski odziv plazilcev na globalno segrevanje

Evolucijski odziv plazilcev na globalno segrevanje in hitre podnebne spremembe. Hitrost evolucije (prilagodljive fiziološke spremembe) pri plazilcih se začne povečevati zgodaj v permu (pred približno 294 milijoni let), kar označuje začetek najdaljšega obdobja nenehnih hitrih podnebnih sprememb v geoloških zapisih. Med 261 in 235 milijoni let nazaj je povečanje globalnega segrevanja zaradi ogromnih vulkanskih izbruhov prispevalo k podnebnim spremembam in povzročilo najbolj vroče obdobje v zgodovini Zemlje. To je povzročilo dve množični izumrtji in propad konkurentov kopenskih plazilcev (prednikov sesalcev). Najintenzivnejše obdobje globalnega segrevanja je sovpadlo z najhitrejšo stopnjo evolucije plazilcev, zaznamovalo diverzifikacijo telesnih načrtov plazilcev in izvor sodobnih skupin plazilcev. Zasluge: Tiago Simoes. slika avtorja

“Ugotovili smo, da so bila ta obdobja hitrega razvoja plazilcev tesno povezana z naraščajočimi temperaturami. Nekatere skupine so se zelo hitro spreminjale, nekatere pa manj hitro, vendar so se skoraj vsi plazilci razvijali veliko hitreje, kot se je prej mislilo,” je povedal glavni avtor, podoktorski sodelavec Tiago R. Simoes .

Prejšnje raziskave o učinkih teh sprememb pogosto zanemarjajo kopenske vretenčarje zaradi omejene razpoložljivosti podatkov in se večinoma osredotočajo na odziv morskih živali.

V tej študiji sta Simos in višja avtorica profesorica Stephanie E. Pierce (oba na Harvardu) je sodeloval z izrednim profesorjem Michaelom Caldwellom (Univerza Alberta, Kanada) in dr. Christian Kammerer (Naravoslovni muzej Severne Karoline) za raziskovanje zgodnjih amniotov. Predstavljajo predhodnike vseh sodobnih sesalcev, plazilcev, ptic in njihovih najbližjih izumrlih sorodnikov v zgodnji fazi njihovega razvoja. V tem času so se prve skupine prednikov plazilcev in sesalcev ločevale druga od druge in se razvijale po svoji lastni evolucijski poti.

“Plazilci predstavljajo idealen in redek kopenski sistem za preučevanje tega vprašanja, ker imajo razmeroma dober fosilni zapis in so preživeli vrsto podnebnih kriz, vključno z največjim izumrtjem v zgodovini kompleksnega življenja, permom. – Triasno množično izumrtje, Simos rekel.

Plazilci so bili v permu razmeroma redki v primerjavi s predniki sesalcev. Vendar so se stvari močno spremenile v triasu, ko je prišlo do ogromne eksplozije števila vrst in morfološke raznolikosti plazilcev. To je privedlo do pojava večine večjih živečih skupin plazilcev (krokodil, kuščar, želva) in več skupin, ki so danes popolnoma izumrle.

Znanstveniki so ustvarili nabor podatkov, ki temelji na obsežnem zbiranju podatkov iz prve roke več kot 1000 fosilnih primerkov iz 125 vrst plazilcev, sinapsidov in njihovih najbližjih sorodnikov v približno 140 milijonih let pred permsko-triasnim izumrtjem in po njem. Nato so z uporabo najsodobnejših analitičnih tehnik, kot je Bayesova evolucijska analiza, ki se uporablja za sledenje razvoju virusov, kot je SARS-COVID 19, analizirali podatke, da bi ugotovili, kdaj so se te vrste prvič pojavile in kako hitro so se razvijale. Uporablja se tudi za razumevanje. Raziskovalci so nato združili nov nabor podatkov s podatki o globalni temperaturi, ki zajemajo več milijonov let v geološkem zapisu, da bi zagotovili celovit pregled glavnega prilagodljivega odziva živali na podnebne spremembe.

“Naši rezultati kažejo, da so obdobja hitrih podnebnih sprememb in globalnega segrevanja povezana z izjemno visokimi stopnjami fizioloških sprememb pri večini skupin plazilcev, ko se prilagajajo novim okoljskim razmeram,” je dejal Pierce. Izumrtje pred vsaj 270 milijoni let kaže, da diverzifikacije telesnih načrtov plazilcev ni sprožil dogodek izumrtja PT, kot so mislili prej, ampak se je dejansko začelo milijon let pred tem.

“Plazilska linija, lepidozavri, ki je povzročila prve kuščarje in tuatare, se je gibala v nasprotni smeri večine skupin plazilcev in je šla skozi fazo zelo počasnih sprememb v njihovi splošni anatomiji,” je dejal Simos, “v bistvu, Njihovi telesni načrti so bili precej zlobni in radikalno omejeni z naravno selekcijo, kot pri večini drugih plazilcev tistega časa.” Raziskovalci domnevajo, da je šlo za vnaprejšnjo prilagoditev na obliko njihovega telesa, da bi se bolje spopadali z visokimi temperaturami.

“Fiziologija organizmov je resnično odvisna od velikosti njihovega telesa,” je dejal Simos in dodal, da lahko plazilci z manjšim telesom bolje izmenjujejo toploto z okolico. Prejšnji kuščarji in tuatare so bili veliko manjši od drugih skupin plazilcev, niso bili tako drugačni od svojih sodobnih sorodnikov, zato so bili bolje prilagojeni za obvladovanje drastičnih temperaturnih sprememb. Veliko večji predniki krokodilov, želv in dinozavrov niso mogli tako zlahka izgubljati toplote in so morali hitro spremeniti svoja telesa, da so se prilagodili novim okoljskim razmeram. ,

Simos, Pierce in sodelavci so tudi preslikali, kako se je velikost telesa spreminjala po geografskih regijah v tem časovnem okviru. Razkrili so, da je bil podnebni pritisk na velikost telesa tako velik, da je bilo v tropih največja telesna velikost za plazilce, ki so lahko preživeli v tem smrtonosno vročem obdobju.

“Veliki plazilci so v bistvu ubrali dve poti, da bi se spopadli s temi podnebnimi spremembami,” je dejal Pierce in dodal, da so se približali regijam z zmernim podnebjem ali vdrli v vodni svet, kjer so morali skrbeti za pregrevanje. To ni bilo potrebno, ker lahko voda absorbirajo in zadržujejo toploto. Njegova temperatura je veliko boljša od zraka.”

Simos je dejal: “Ta močna povezava med naraščajočimi temperaturami v geološki preteklosti in biološkim odzivom dramatično različnih skupin plazilcev nakazuje, da so podnebne spremembe igrale vlogo pri razlagi izvora in izbruhu novih telesnih načrtov plazilcev v zadnjem permu in triasu. pomemben dejavnik.” ,

Kontekst: “Zaporedne podnebne krize v globoki preteklosti so spodbudile zgodnji razvoj in sevanje plazilcev” Tiago R. Simos, Christian F. Kammerer, Michael W. Caldwell in Stephanie E. avtor Pierce, 19. avgust 2022, znanstveni napredek,
DOI: 10.1126/sciadv.abq1898

Raziskovalci bi se radi zahvalili Muzeju primerjalne zoologije (MCZ), Univerzi Harvard, paleontološkemu osebju vretenčarjev in kustosom več kot 50 naravoslovnih zbirk po vsem svetu za njihovo pomoč pri dostopu do vzorcev. Donacijo so zagotovili: podoktorska štipendija Alexander Agassiz, MCZ; Podoktorska štipendija Nacionalnega kanadskega raziskovalnega sveta za znanost in inženirstvo (NSERC); Grant KA 4133/1-1 od Deutsche Forschungsgemeinschaft; NSERC Discovery Grant #23458 in NSERC Accelerator Grant; Naravoslovna fakulteta, raziskovalni dodatek na katedri, Univerza v Alberti; Lemon Brazil Research Fund; Financiranje zagotavlja Univerza Harvard.

READ  Rocket moon crash LIVE – Space junk ‘HITS moon’ at 5,800mph & China denies responsibility after SpaceX blamed in 'error'

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x