為什麼大規模滅絕後有恢復速度限制

為什麼大規模滅絕後有恢復速度限制

新的研究將大規模滅絕後恢復的漫長滯後時間與進化聯繫起來。

在大規模滅絕後,生命至少需要1000萬年才能完全恢復,這是物種多樣性恢復的速度限制,這在科學家中是眾所周知的。 對這一明顯規則的解釋通常會引發環境因素,但新研究將進化視為另一個罪魁禍首。

研究人員已經觀察到化石記錄的恢復速度限制,從幾百年前幾乎所有海洋生物252消滅的“大死亡”到殺死所有非鳥類恐龍的大規模小行星撞擊。

從過去的滅絕中恢復過來提供了現代持續滅絕後可能出現的路線圖。

這項研究的重點是後一個例子,即地球最近一次大規模滅絕後生命如何恢復,這種滅絕扼殺了大多數恐龍66萬年前的大部分恐龍。 引發滅絕的小行星撞擊是地球歷史上唯一一個導致全球變化比當前氣候變化更快的事件,因此作者說這項研究可以提供關於正在進行的人為滅絕事件恢復的重要見解。

進化 - 特別是,存活物種需要多長時間才能進化出能夠幫助它們填補開放生態位或創造新物種的特性 - 可能是滅絕恢復速度限制的背後,這是20多年前提出的理論。 研究人員說,這項研究是第一個在化石記錄中找到證據的研究。

該團隊利用一種叫做有孔蟲(foraminifera)或浮游物的浮游生物來追踪一段時間內的化石。 研究人員將foram多樣性與其物理複雜性進行了比較。 他們發現在物種數量之前總的複雜性得到了恢復 - 這一發現表明,在多樣化可以起飛之前,一定程度的生態復雜性是必要的。

換句話說,大規模物種滅絕消滅了過去時代的進化創新庫。 速度限制與建立新的特徵庫存所需的時間相關,這些特徵可以以與滅絕事件之前相當的速率產生新物種。

第一作者,德克薩斯大學地球物理研究所的研究員Christopher Lowery說,foram複雜性與恢復速度限制的緊密聯繫指向了速度控制的演變。

“我們在研究中看到了這一點,但其含義應該是這些相同的過程將在所有其他物種滅絕中發揮作用,”Lowery說。 “我認為這可能是解決一切恢復速度限制的原因。”


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研究人員受到啟發,研究恢復和進化之間的聯繫,因為早期的研究表明,儘管在地球最近的大規模滅絕後很多地區很快就可以居住,但恢復需要數百萬年。 這表明除了環境之外的控制因素。

他們發現雖然小行星整體上摧毀了多樣性,但倖存下來的物種很快就會反彈回來填補可利用的生態位。 然而,在最初的恢復之後,物種多樣性的進一步飆升必須等待新特徵的進化。

正如速度限制預測的那樣,滅絕後的10萬年,物種的總體多樣性幾乎回到了滅絕事件之前觀察到的水平。 Foram化石在世界各地的海洋沉積物中是多產的,使研究人員能夠密切跟踪物種多樣性,而不會出現任何大的時間間隔。

耶魯大學助理教授Pincelli Hull表示,該論文揭示了推動復甦的因素。 她說:“在這項研究之前,人們可以告訴你有關多樣性和復雜性的基本模式,但是他們無法回答哪一個領導或者它們如何相互聯繫”。

作者說,從過去的滅絕中恢復過來為現代持續滅絕後可能出現的情況提供了一個路線圖,即氣候變化,棲息地喪失,入侵物種和其他因素正在推動。

該研究出現在雜誌上 自然生態與進化。 Lowery與布里斯託大學的研究員安德魯·弗拉斯(Andrew Fraass)合作撰寫了這篇論文,他在山姆休斯頓州立大學做了研究。

資源: UT奧斯汀 

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