Syndyoceras istniały przez 4,2 miliona lat w erze kenozoiku na kontynencie północnoamerykańskim. Tę wystawę szkieletów można znaleźć w Muzeum Stanowym Uniwersytetu Nebraski – Morill Hall w Lincoln w stanie Nebraska. Źródło: Craig Chandler, komunikacja uniwersytecka i marketing, Uniwersytet Nebraska – Lincoln
Naukowcy z Uniwersytetu Nebraska – Lincoln zbadali zapis kopalny Ameryki Północnej na przestrzeni 66 milionów lat, ujawniając wiedzę na temat różnorodności ssaków i zmian ekologicznych, które mogą pomóc w bieżących strategiach ochrony.
Aby zrozumieć teraźniejszość, spojrzenie na historię może być pouczające. Niedawne badania przeprowadzone na Uniwersytecie Nebraska – Lincoln zagłębiły się w zapis kopalny obejmujący 66 milionów lat, badając zmiany w ekosystemach ssaków i gatunek różnorodności w Ameryce Północnej.
Badanie prowadzone pod kierunkiem Alexa Shupińskiego, która uzyskała stopień doktora w maju, a którego współautorką jest Kate Lyons, profesor nadzwyczajny w Szkole Nauk Biologicznych, zapewnia szeroko zakrojony obraz tego, jak różnorodność gatunków zmieniła się w ciągu pierwszych 65 milionów lat naszej ery. kenozoiku – aż do przybycia człowieka – oraz wpływu klimatu i innych czynników środowiskowych, w tym zmieniających się krajobrazów, na życie zwierząt na kontynencie.
Wyniki opublikowane w Materiały Towarzystwa Królewskiego B dają także wgląd w to, jak ssaki odrodziły się po ostatnim masowym wymieraniu — wytępieniu nieptasich dinozaurów.
Zmiany ekologiczne w czasie
„Począwszy od 66 milionów lat temu, przechodzimy od całkowicie subtropikalnego środowiska w Ameryce Północnej przez łąki do zamarzniętej sawanny, aż w końcu dochodzimy do epoki lodowcowej” – powiedział Shupinski. „Pokazuje, jak gatunki zmieniały się na przestrzeni czasu, poprzez wiele zmian ekologicznych, środowiskowych i klimatycznych, a także pozwala nam porównywać te wydarzenia i w różnych skalach przestrzennych”.
Naukowcy podzielili zapis kopalny ery kenozoiku na okresy trwające milion lat i wykorzystali trzy wskaźniki różnorodności funkcjonalnej, które określają ilościowo zmiany w strukturach zbiorowisk na podstawie cech ssaków, aby zbadać zbiorowiska ssaków zarówno w skali lokalnej, jak i kontynentalnej.
Przez większą część ery kenozoiku lokalne i kontynentalne miary różnorodności funkcjonalnej różniły się, lecz, co zaskakujące, w ciągu pierwszych 10 milionów lat tej ery, bezpośrednio po wyginięciu nieptasich dinozaurów, wszystkie miary różnorodności funkcjonalnej, zarówno lokalnie, jak i na całym obszarze kontynent, wzrosła.
„To było fascynujące zobaczyć, że przez większą część kenozoiku różnorodność funkcjonalna była oddzielona od skali czasowej i przestrzennej, z wyjątkiem tego jednego razu” – powiedział Shupinski. „Od 10 milionów lat wszystkie miary zmieniają się w ten sam sposób. Następnie, około 56 milionów lat temu, mamy do czynienia z masową imigracją ssaków do Ameryki Północnej z innych kontynentów i w tym momencie widzimy rozbieżność różnorodności funkcjonalnej.
„Społeczności zmieniają się w różnym czasie, w różnym tempie i w różnych kierunkach” – stwierdziła. „Możemy zaobserwować lokalnie wzrost różnorodności ról, ale na kontynencie maleje”.
Wpływ na środowisko i przyszłe konsekwencje
Lyons stwierdził, że niektóre zmiany wśród gatunków ssaków można wytłumaczyć zmianami środowiskowymi, w tym okresami ochłodzenia i ocieplenia lub zawłaszczeniem obszarów silnie zalesionych przez łąki, ale zmiany środowiskowe na dużą skalę nie osiągnęły poziomu zakłóceń powodowanych przez masowe wymieranie dinozaurów.
„Dlatego może to potencjalnie stanowić sposób na wskazanie obszarów na świecie lub społeczności, które są szczególnie narażone na stres” – stwierdził Lyons. „Być może wkraczamy w szóste masowe wymieranie, a jeśli tak się stanie, możemy spodziewać się, że społeczności będące w awangardzie tego wymierania zareagują w podobny sposób, w oparciu o wzorce, które widzimy po wyginięciu nieptasich dinozaurów .”
W dziedzinie paleobiologii konserwatorskiej śledzenie przeszłych zmian w ekosystemach przez długie okresy czasu pomaga naukowcom i społeczeństwu lepiej zrozumieć dzisiejsze kryzysy różnorodności biologicznej, a niniejsze badanie oferuje dogłębną analizę wieku ssaków i wskazówki dotyczące tego, co może nadejść w przyszłości.
„Jeśli spojrzymy na współczesność (kryzysy) i zobaczymy podobną reakcję w różnorodności funkcjonalnej współczesnych struktur społecznych, może to być narzędzie ochrony, ponieważ możemy wyróżnić niektóre z tych społeczności, które doświadczają największych zakłóceń i które są na największe ryzyko zmian i zakłóceń w ich usługach i funkcjonowaniu ekologicznym” – stwierdził Szupiński.
Odniesienie: „Unikalna różnorodność funkcjonalna podczas wczesnego kenozoicznego promieniowania ssaków w Ameryce Północnej” Alexa B. Shupińskiego, Petera J. Wagnera, Felisy A. Smith i S. Kathleen Lyons, 1 czerwca 2024 r., Postępowanie B.
DOI: 10.1098/rspb.2024.0778
Badanie zostało sfinansowane przez amerykańską National Science Foundation.
Dodatkowymi autorami badania są Peter Wagner, profesor nauk o Ziemi i atmosferze w Nebrasce oraz Felisa Smith z Uniwersytetu Nowego Meksyku w Albuquerque.
