”Statistiskt sett borde det inte ha hänt”: något mycket konstigt inträffade i havet efter dinosauri-dödande asteroid hit
För cirka 66 miljoner år sedan – kanske på en rent olycklig dag i maj – En asteroid krossade in i vår planet.
Nedfallet var omedelbart och allvarligt. Bevis visar att det 70% av arterna utrotades i ett geologiskt ögonblick, och inte bara de berömda dinosaurierna som en gång förföljde landet. Masters of the Mesozoic Oceans utplånades också, från mosasaurier – En grupp akvatiska reptiler som toppar livsmedelskedjan – till utsökt skalade bläckfisk släktingar kända som ammoniter.
Även grupper som väder ut katastrofen, som däggdjur, fiskar och blommande växter, lidit allvarliga befolkningsminskningar och arterförlust. Det ryggradslösa livet i haven gick inte mycket bättre.
Men bubblande på havsbotten var en stolid grupp av djur som har lämnade en fantastisk fossil skiva och fortsätter att frodas idag: bivalver – Musslor, cockles, musslor, ostron och mer.
Vad som hände med dessa varelser under utrotningsevenemanget och hur de återhämtade berättar en viktig historia, både om det förflutna och framtiden för biologisk mångfald.
Överraskande upptäckter på havsbotten
Marina bivalver förlorade cirka tre fjärdedelar av deras arter Under denna massutrotning, som markerade slutet på kritaperioden. Mina kollegor och jag – Var och en av oss paleobiologer som studerade biologisk mångfald – förväntade sig att förlora så många arter skulle ha kraftigt minskat de olika roller som musslor spelar i sina miljöer, vad vi kallar deras ”livssätt”.
Men som vi Förklara i en studie Publicerad i tidskriften Sciences Advances, så var det inte fallet. Vid bedömningen av fossilerna av tusentals bivalvearter fann vi att åtminstone en art från nästan alla deras livssätt, oavsett hur sällsynta eller specialiserade, skrikade genom utrotningshändelsen.
Statistiskt sett borde det inte ha hänt. Döda 70% av bivalvearter, till och med slumpmässigt, och vissa livssätt bör försvinna.
Släkt: De 5 massutrotningshändelserna som formade jordens historia – och den sjätte som händer nu
De flesta bivalverna gravar lyckligt i sanden och lera och matar på fytoplankton de anstränger sig från vattnet. Men andra har antagit kemosymbionts och fotosymbionts – Bakterier och alger som producerar näringsämnen för musselnerna från kemikalier eller solljus i utbyte mot bostäder. Några har till och med bli köttätande. Vissa grupper, inklusive ostron, kan lägga sig En tuff cement som härdar under vattnet, och musslor håller fast vid stenar snurrande silktrådar.
Vi trodde säkert att dessa mer specialiserade livssätt skulle ha blivit snusade av effekterna av asteroidens påverkan, inklusive damm och skräp som troligen blockerar solljus och stört en enorm del av Bivalves livsmedelskedja: fotosyntetiska alger och bakterier. Istället fortsatte de flesta, även om den biologiska mångfalden för evigt förvrängdes när ett nytt ekologiskt landskap uppstod. Arter som en gång var dominerande kämpade, medan evolutionära nykomlingar steg på sin plats.
Skälen till att vissa arter överlevde och andra lämnade inte många frågor att utforska. De som filtrerade fytoplankton från vattenkolonnen fick några av de högsta arterförlusterna, men det gjorde också arter som matades på organiska rester och inte förlitade sig så mycket på solens energi. Smala geografiska fördelningar och olika metabolismer kan ha bidragit till dessa utrotningsmönster.
Biologisk mångfald studsar tillbaka
Livet återhämtade sig från var och en av Big Five Mass Extinctions Under hela jordens historia och så småningom stansning genom tidigare mångfald. Den rika fossila posten och spektakulär ekologisk mångfald av musslor Ger oss en fantastisk möjlighet att studera dessa rebounds för att förstå hur ekosystem och global biologisk mångfald återuppbyggs i kölvattnet av utrotningar.
Utrotningen som orsakades av asteroidstrejken slog ner några blomstrande livssätt och öppnade dörren för andra för att dominera det nya landskapet.
Medan många beklagar förlusten av dinosaurierna, saknar vi malacologer rudister.
Dessa bisarrformade bivalver liknade jätte glass kottar, som ibland nådde mer än 3 meter (1 meter), och de dominerade de grunda, tropiska mesozoiska haven som massiva aggregeringar av förvrängda individer, liknande dagens korallrev. Åtminstone några hamnade fotosymbiotiska algersom gav dem näringsämnen och stimulerade sin tillväxt, precis som moderna koraller.
Idag är jätte musslor (Tridacna) och deras släktingar Fyll delar av dessa unika fotosymbiotiska livsstilar som en gång ockuperats av rudisterna, men de saknar rudisternas häpnadsväckande artens mångfald.
Massutrotningar ökar tydligt status quo. Nu domineras våra havsgolv av musslor som grävs i sand och lera, quahogs, cockles och deras släktingar – en scen som är mycket annorlunda än havsbotten för 66 miljoner år sedan.
Nya vinnare i ett äggröra
Ekologiska egenskaper förutsäger inte helt utrotningsmönster, och de förklarar inte heller helt rebound. Vi ser också att helt enkelt överleva en massutrotning inte nödvändigtvis gav ett ben upp som arter som är diversifierade inom deras gamla och ibland nya livssätt – och få av de nya lägena dominerar det ekologiska landskapet idag.
Som rudisterna, trigoniid -musslor hade många olika arter före utrotningshändelsen. Dessa mycket prydda musslor byggde delar av sina skal med ett superstark biomaterial som kallas pärlemor – Tänk iriserande pärlor – och hade fraktalt sammanlåsande gångjärn som håller sina två ventiler ihop.
Men trots att han överlevde utrotningen, som borde ha placerat dem i en främsta position för att samla arter igen, Deras diversifiering sputterade. Andra typer av musslor som försörjde på samma sätt spridde istället och flyttade denna en gång mäktiga och globala grupp till en handfull arter som nu hittades bara utanför Australiens kust.
Lektioner för dagens hav
Dessa oväntade mönster av utrotning och överlevnad kan erbjuda lektioner för framtiden.
Den fossila posten visar oss att biologisk mångfald har definitiva brytpunkter, vanligtvis under en perfekt storm av klimat- och miljömässig omvälvning. Det är inte bara att arten går förlorade, utan det ekologiska landskapet vänds.
Många forskare tror att den nuvarande biologiska mångfaldskrisen kan kaskadera till en sjätte massutrotningden här som drivs av mänskliga aktiviteter som förändrar ekosystem och det globala klimatet. Koraller, vars rev är hem för Nästan en fjärdedel av kända marina arter, har mött Massblekningshändelser När värmande havsvatten sätter sin framtid i riskzonen. Försurning när haven absorberar mer koldioxid kan också försvaga skalen av organismer som är avgörande för Ocean Food Web.
Resultat som våra tyder på att i framtiden kommer rebound från utrotningshändelser sannolikt att resultera i mycket olika blandningar av arter och deras livssätt i haven. Och resultatet kanske inte anpassas till mänskliga behov Om arter som tillhandahåller huvuddelen av ekosystemtjänster drivs genetiskt eller funktionellt utrotade.
De globala haven och deras invånare är komplexa, och som vårt teams senaste forskning visar är det svårt att förutsäga banan för biologisk mångfald när den återhämtar sig – även när utrotningstrycket minskas.
Miljarder människor beror på havet för mat. Som Historia inspelad Genom världens musslor visar, kommer att öka den hackande ordningen – antalet arter i varje livssätt – inte nödvändigtvis att slå sig in i ett arrangemang som kan mata så många människor nästa gång.
Denna redigerade artikel publiceras från Konversationen under en Creative Commons -licens. Läs ursprunglig artikel.
