Колумбійські скам’янілості показують, як старі й нові морські групи співіснували
- У ранньокрейдовій формації Паха знайдено свідчення співіснування юрських ліній і нових груп тварин
- Дослідники пов’язують різноманіття спільноти з кліматом, рівнем моря, багатими на поживні речовини водами та новими океанічними зв’язками
- Наскільки часто відбувалися такі переходи, поки невідомо; потрібні нові знахідки та порівняння
Колумбійська знахідка пропонує новий погляд на еволюційні переходи
Скам’янілості з центральної Колумбії зберегли свідчення незвичайного етапу історії морського життя: давні групи тварин, що наближалися до зникнення, жили поруч із новими лініями, які починали поширюватися. Дослідники бачать у цьому приклад великого еволюційного переходу без картини повсюдного руйнування, характерної для масового вимирання. Матеріал походить із формації Паха й дає змогу розглядати зміну груп не лише як різкий розрив, а і як період співіснування.
Формація Паха належить до ранньої крейди й розташована поблизу Вілья-де-Лейви. Це багатий на скам’янілості район, де збереглися рештки багатьох доісторичних морських тварин. Таке скупчення дає дослідникам рідкісну можливість вивчати цілу давню екосистему, а не окремі види поза їхнім середовищем. Більшість зібраних тут скам’янілостей зберігається в Центрі палеонтологічних досліджень (CIP), який брав участь у вивченні знахідок спільно з науковцями Університету Макгілла.
Щоб описати ймовірний переломний етап, біолог Ганс Ларссон і випускниця докторантури Дірлі Кортес запропонували поняття «біотична інфлексія». Воно позначає ситуацію, коли старі еволюційні групи вже близькі до зникнення, а нові лінії водночас починають розширюватися й урізноманітнюватися. Це запропонована дослідниками модель, заснована на матеріалах формації Паха, а не усталений опис усіх переходів в історії життя. Автори вважають, що знахідка дає змогу ширше поставити питання про такий сценарій.
Морська спільнота з незвичайним різноманіттям хижаків
Серед викопних решток формації Паха є великі морські рептилії, зокрема плезіозаври з довгою шиєю та родичі морських крокодилів. У тому самому комплексі представлені черепахи, акули, ракоподібні та інші тварини. Співіснування таких різних організмів допомагає оцінити склад давньої спільноти та її екологічну складність. Однак значення знахідки не зводиться до переліку вражаючих видів: важливо те, що їхні рештки дають змогу досліджувати, як різні групи жили в одній морській системі.
Сукупність тварин формації дослідники називають біотою Паха. За оцінкою Кортес, це одна з найскладніших з екологічного погляду морських спільнот, відомих на сьогодні. Багатий викопний матеріал дає змогу зіставляти представників різних груп і відтворювати структуру екосистеми. У контексті нової роботи важлива сама суміш: у ній представлені юрські лінії, що збереглися, та нові групи, пов’язані з крейдовим періодом. Тому це місцезнаходження цінне для вивчення не лише різноманіття, а й його змін.
У попередньому дослідженні науковці реконструювали харчові зв’язки в біоті Паха. Їхній аналіз виявив особливо складну харчову мережу та незвично велике різноманіття верхівкових хижаків, які посідали найвищі рівні екосистеми. Цей результат свідчить про те, що угруповання мало багатошарову структуру з численними взаємодіями між тваринами. Для нинішньої роботи така реконструкція слугує екологічним контекстом: багата структура біоти допомагає дослідити, як давні групи скорочувалися, тоді як нові закріплювалися в морському середовищі.
Клімат, багаті на поживні речовини води та нові океанічні зв’язки
Автори припускають, що розмаїттю могли сприяти відразу кілька умов. Серед них — теплий клімат парникового типу, підвищений рівень моря та прибережні води, багаті на поживні речовини. Ці чинники могли підтримувати численні форми морського життя в одному регіоні, однак це припущення про можливе поєднання умов, а не доказ єдиної причини розмаїття. Важливим є саме загальне екологічне тло, на якому могли співіснувати давні лінії та групи, що починали розширюватися.
Ще один можливий чинник пов’язаний із появою нових океанських сполучень між східною частиною Тихого океану та ранньою Атлантикою через територію сучасної Колумбії. Дослідники враховують цю особливість, пояснюючи, чому в регіоні могли одночасно процвітати різні групи тварин. Джерело не уточнює конкретних маршрутів переміщення організмів чи масштабів поширення видів, тому такі деталі не можна вважати встановленими. У запропонованій інтерпретації значення цього сполучення полягає в тому, що воно могло розширити можливості для існування різних форм морського життя.
У сукупності теплі умови, високий рівень моря, поживні прибережні води та нові океанські сполучення могли створити середовище, сприятливе для екологічного різноманіття. На цьому тлі давні лінії не зникли відразу, а певний час співіснували з новими групами. Саме такий збіг обставин дослідники вважають важливим для розуміння біоти Паха. Однак наявні відомості не дають змоги визначити внесок кожного чинника або довести, що будь-який із них сам по собі забезпечував складність угруповання.
Гіпотеза потребує перевірки за межами формації Паха
Запропонована «біотична інфлексія» змінює акцент в обговоренні великих еволюційних змін: перехід може включати не лише масове вимирання видів, а й період особливо високого різноманіття. За такого сценарію групи, чиє становище слабшало, продовжують існувати поруч із лініями, які починають поширюватися. Знахідка в Колумбії показує, що таке співіснування можливе в конкретному давньому морському угрупованні. Вона не заперечує ролі масових вимирань в історії Землі, а пропонує розглянути й інший варіант змін.
Головне питання поки залишається відкритим: як часто подібний сценарій повторювався в історії Землі. Дослідники наголошують, що одного місцезнаходження недостатньо, щоб визначити поширеність біотичних інфлексій. Для перевірки знадобляться додаткові знахідки, точніші оцінки віку скам’янілостей і порівняння з геологічними формаціями в інших частинах світу. Такі зіставлення допоможуть з’ясувати, чи відображає Паха рідкісний місцевий випадок, чи більш загальний тип переходу між великими групами організмів.
Практичний висновок для науки наразі полягає передусім у новій рамці для запитань про біорізноманіття: важливо перевірити, чи могли лінії, що занепадали й розширювалися, співіснувати в багатих екосистемах. Ларссон говорить про необхідність з’ясувати, наскільки широко застосовна ця модель і як можна кількісно оцінити її наслідки. Дослідники також зазначають, що деякі з обговорюваних чинників і сьогодні продовжують впливати на біорізноманіття у світі. Однак ця робота не встановлює прямого зв’язку між конкретною давньою екосистемою та сучасними змінами.
Джерело: ScienceDaily
