Οι ακραίες κλιματικές αλλαγές μπορεί να συνέβαλαν στην ανάπτυξη των ερπετών
August 19, 2022Δεν υπάρχει τίποτα σαν μια μεγάλη μαζική εξαφάνιση για να ανοίξει οικολογικές θέσεις και να ξεκαθαρίσει τον ανταγωνισμό, επιταχύνοντας την εξέλιξη για ορισμένους τυχερούς επιζώντες. Ή υπάρχει; Μια νέα μελέτη δείχνει ότι ο ρυθμός της κλιματικής αλλαγής μπορεί να παίξει εξίσου μεγάλο ρόλο στην επιτάχυνση της εξέλιξης.
Η μελέτη επικεντρώνεται στην εξέλιξη των ερπετών για 57 εκατομμύρια χρόνια – πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τη μαζική εξαφάνιση στο τέλος της Πέρμιας Περιόδου (SN: 6/12/18). Αυτό το γεγονός εξαφάνισης, που προκλήθηκε από το διοξείδιο του άνθρακα που διοχετεύθηκε στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς μέσω της αυξημένης ηφαιστειακής δραστηριότητας πριν από περίπου 252 εκατομμύρια χρόνια, εκτόξευσε το επιβλητικό 86 τοις εκατό των ειδών της Γης. Ωστόσο, τα ερπετά συνήλθαν από το χάος σχετικά καλά. Η εκρηκτική ποικιλομορφία των ειδών τους εκείνη την εποχή θεωρείται ευρέως ως αποτέλεσμα της ολίσθησης τους σε πρόσφατα διαθέσιμες κόγχες.
Ωστόσο, οι γρήγορες κλιματικές διακυμάνσεις είχαν ήδη λάβει χώρα πολύ νωρίτερα στην Πέρμια, και το ίδιο συνέβαιναν και οι εκρήξεις της διαφοροποίησης των ερπετών, λένε οι ερευνητές. Η ανάλυση απολιθωμάτων από 125 είδη ερπετών δείχνει ότι εκρήξεις εξελικτικής ποικιλομορφίας στα ερπετά συσχετίστηκαν στενά με τις σχετικά γρήγορες διακυμάνσεις του κλίματος σε όλη την Πέρμια και εκατομμύρια χρόνια στην επόμενη γεωλογική περίοδο, την Τριασική, αναφέρουν οι ερευνητές στις 19 Αυγούστου στο Προόδους της Επιστήμης.
Η κατανόηση των επιστημόνων για την εξέλιξη διευρύνεται καθώς γίνονται πιο συντονισμένοι στη σύνδεση μεταξύ αυτής και της περιβαλλοντικής αλλαγής, λέει η Jessica Whiteside, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο του Southampton στην Αγγλία που εργάζεται σε μαζικές εξαφανίσεις αλλά δεν συμμετείχε στη νέα εργασία. «Αυτή η μελέτη είναι βέβαιο ότι θα γίνει σημαντικό μέρος αυτής της συζήτησης».
Για να διερευνήσει την εξέλιξη των ερπετών, ο εξελικτικός παλαιοβιολόγος Tiago Simões του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και οι συνεργάτες του μέτρησαν και σάρωσαν με ακρίβεια απολιθώματα ερπετών ηλικίας από 294 εκατομμύρια έως 237 εκατομμύρια χρόνια. Συνολικά, οι ερευνητές εξέτασαν 1.000 δείγματα σε 50 ερευνητικά ιδρύματα σε 20 χώρες. Για κλιματικά δεδομένα, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα υπάρχουσα μεγάλη βάση δεδομένων για τις θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας με βάση τα δεδομένα ισοτόπων οξυγόνου, που εκτείνονται πριν από 450 εκατομμύρια χρόνια, που δημοσιεύθηκαν το 2021.
Παρακολουθώντας προσεκτικά τις αλλαγές στο μέγεθος και το σχήμα του σώματος και του κεφαλιού σε τόσα πολλά είδη, σε συνδυασμό με αυτά τα κλιματικά δεδομένα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όσο ταχύτερος ήταν ο ρυθμός της κλιματικής αλλαγής, τόσο πιο γρήγορα εξελίσσονταν τα ερπετά. Ο ταχύτερος ρυθμός διαφοροποίησης των ερπετών δεν εμφανίστηκε στο τέλος της Πέρμιας εξαφάνισης, διαπίστωσε η ομάδα, αλλά αρκετά εκατομμύρια χρόνια αργότερα στο Τριασικό, όταν η κλιματική αλλαγή ήταν στην πιο ταχεία της και οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ήταν πολύ υψηλές. Οι θερμοκρασίες της επιφάνειας των ωκεανών κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου εκτοξεύτηκαν στους 40° Κελσίου, ή 104⁰ Φαρενάιτ – περίπου τη θερμοκρασία ενός υδρομασάζ, λέει ο Simões.
Μερικά είδη εξελίχθηκαν λιγότερο γρήγορα από τους συγγενείς τους, λέει ο Simões. Η διαφορά? Μέγεθος. Για παράδειγμα, τα ερπετά με μικρότερα μεγέθη σώματος είναι ήδη προσαρμοσμένα να ζουν σε κλίματα που θερμαίνονται γρήγορα, λέει. Λόγω της μεγαλύτερης αναλογίας επιφάνειας προς το σώμα τους, τα «μικρόσωμα ερπετά μπορούν να ανταλλάσσουν καλύτερα θερμότητα με το περιβάλλον τους», επομένως παραμείνουν σχετικά πιο δροσερά από τα μεγαλύτερα ζώα.
«Τα μικρότερα ερπετά βασικά εξαναγκάζονταν από τη φυσική επιλογή να παραμείνουν ίδια, ενώ κατά τη διάρκεια της ίδιας χρονικής περιόδου, τα μεγάλα ερπετά λέγονταν από τη φυσική επιλογή «Πρέπει να αλλάξετε αμέσως διαφορετικά θα εξαφανιστείτε». », λέει ο Simões.
Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται φαινόμενο Lilliput, δεν είναι μια νέα πρόταση, λέει ο Simões, προσθέτοντας ότι έχει καθιερωθεί καλά στους θαλάσσιους οργανισμούς. «Αλλά είναι η πρώτη φορά που μετρήθηκε ποσοτικά σε σπονδυλωτά σε αυτή την κρίσιμη περίοδο στην ιστορία της Γης».
Η λεπτομερής εργασία του Simões και των συνεργατών του έχει βελτιώσει το περίπλοκο εξελικτικό δέντρο για τα ερπετά και τους προγόνους τους. Αλλά, προς το παρόν, δεν είναι ξεκάθαρο ποιο έπαιξε μεγαλύτερο ρόλο στην εξέλιξη των ερπετών πριν από πολύ καιρό – όλες αυτές οι ανοιχτές οικολογικές θέσεις μετά τη μαζική εξαφάνιση του τέλους της Πέρμιας ή οι δραματικές κλιματικές διακυμάνσεις έξω από το γεγονός της εξαφάνισης.
«Δεν μπορούμε να πούμε ποιο ήταν πιο σημαντικό», λέει ο Simões. «Χωρίς κανένα από τα δύο, η πορεία της εξέλιξης στο Τριασικό και η άνοδος των ερπετών στην παγκόσμια κυριαρχία στα χερσαία οικοσυστήματα θα ήταν αρκετά διαφορετική».
