Kiedy klimat stawał się bardziej suchy: jak wczesne kręgowce przetrwały wymieranie lasów deszczowych
Na Ziemi żyje blisko dziewięć milionów gatunków roślin i zwierząt, z czego trzy czwarte na lądach. Naturalnym wydaje się więc pytanie, skąd wzięła się ta nieprawdopodobna różnorodność. Jak dotąd naukowcy nie byli w stanie odpowiedzieć na nie wyczerpująco. Aby zmienić ten stan rzeczy, uczestnicy unijnego projektu badawczego TERRA, pracujący pod kierownictwem profesora Richarda Butlera z Uniwersytetu w Birmingham, postanowili przyjrzeć się na nowo różnicowaniu się zwierząt lądowych, ze szczególnym uwzględnieniem wczesnych czworonożnych kręgowców, czyli tetrapodów. Tetrapody pojawiły się po raz pierwszy około 360 mln lat temu, a ich pierwsze społeczności uformowały się w ciągu kolejnych 70 milionów lat, w okresie karbonu i wczesnego permu. Te dwa okresy późnego paleozoiku odegrały kluczową rolę w ewolucji tych zwierząt. W owym czasie Europa i Ameryka Północna tworzyły jeden wielki kontynent nazywany Euroameryką, który położony był na równiku i porośnięty lasami deszczowymi. Ciepły i wilgotny klimat lasów zapewniał idealne warunki do ewolucji i różnicowania się wczesnych tetrapodów, czego efektem było pojawienie się owodniowców, a także różnych synapsydów, gadów i płazów. Jednakże z końcem karbonu, około 303–307 mln lat temu, lasy deszczowe zaczęły znikać z dużych obszarów globu. We wczesnym permie klimat był już suchy, a wiele regionów pokryło się roślinnością pustynną. Te głębokie zmiany środowiskowe, określane mianem karbońskiego wymierania lasów deszczowych (ang. „carboniferous rainforest collapse”, CRC), spowodowały wyginięcie wielu gatunków roślin i stanowiły krytyczny okres dla ewolucji tetrapodów. Mimo to istnieje niewiele badań dotyczących wpływu tego zjawiska na różnorodność wczesnych kręgowców. W dotychczasowych próbach oceny skutków wymierania karbońskiego nie brano pod uwagę przestrzennych i czasowych błędów systematycznych dotyczących próbkowania w istniejących danych kopalnych. Co więcej, uczeni analizowali dotąd dane na poziomie rodzin (w taksonomii to dwa szczeble wyżej niż gatunki), zamiast skupić się właśnie na gatunkach. Chcąc uporać się z tymi niedostatkami, badacze z projektu TERRA zgromadzili nowe zbiory danych i opracowali udoskonalone metody umożliwiające szacowanie zmian dotyczących różnorodności. Wyniki swoich prac opisali na łamach czasopisma „Proceedings of the Royal Society B”. Uczeni odkryli, że po tym jak środowisko zmieniło się wraz z początkiem wymierania karbońskiego, liczba tetrapodów znacząco zmalała, by odbudować się stopniowo w okresie permu. W przeciwieństwie do wcześniejszych badań, dane uzyskane przez uczonych wskazują, że utrata siedlisk nie spowodowała ograniczenia gatunków do konkretnych obszarów geograficznych. O ile wymieranie karbońskie mogło doprowadzić do zwiększenia globalnej różnorodności gatunków, te społeczności tetrapodów, które zdołały przetrwać, nie różnicowały się w izolacji, lecz stały się bliżej spokrewnione. Celem projektu TERRA (375 Million Years of the Diversification of Life on Land: Shifting the Paradigm?) jest stworzenie nowego, dokładnego modelu różnicowania się gatunków lądowych w celu zapełnienia luki w badanej dziedzinie. Więcej informacji: strona projektu w serwisie CORDIS
Kraje
Zjednoczone Królestwo
