Rekonstrukcje niektórych ramienionogów mezo-kenozoicznych wykazujące przystosowania do określonych środowisk. Źródło: Shunyi Shi
Nowe badanie wskazuje, że pomimo znaczących innowacji ewolucyjnych po wyginięciu, ramienionogi nie dorównały gatunek różnorodności mięczaków, podważając założenia dotyczące ich sukcesu adaptacyjnego i rzucając światło na złożoność ewolucji różnorodności biologicznej.
Naukowcy z Uniwersytetu w Bristolu, Uniwersytetu Otwartego i Chińskiego Uniwersytetu Nauk o Ziemi odkryli, że chociaż ramienionogi ewoluowały w nowych kierunkach, nie doprowadziło to do wzrostu liczby gatunków.
Wyniki opublikowane w Ekologia i ewolucja przyrodyrzuciły światło na niektóre podstawowe zasady ewolucji współczesnej różnorodności biologicznej.
W obecnych oceanach mięczaki, takie jak małże, ostrygi i ślimaki, są niezwykle różnorodne i obejmują ponad 50 000 gatunków, podczas gdy ramienionogi są rzadkie w porównaniu z zaledwie 394 znanymi gatunkami. Ale nie zawsze tak było. Zespół odkrył, że ramienionogi wykształciły nowe kształty muszli i zachowania ekologiczne po masowym wymieraniu pod koniec permu, które zmniejszyło ich liczebność.
„W paleozoiku, od 540 do 250 milionów lat temu, dnem morskim rządziły ramienionogi” – powiedział dr Zhen Guo z Chińskiego Uniwersytetu Nauk o Ziemi, który kierował badaniami. „Ramionionogi są czasami nazywane muszlami lamp i zazwyczaj siedzą na dnie morskim, odfiltrowując drobne cząsteczki jedzenia z wody morskiej. Większość z nich jest dość mała – można by ich trzymać w rękach dwadzieścia; ale inne były duże, o grubej skorupie i żyły długo. Ich muszle były różne, od okrągłych po szeroko rozciągnięte i miały albo gładkie muszle, albo miały głębokie grzbiety i rynny”.
Wpływ wymierania permu
„Ramienionogi bardzo mocno ucierpiały z powodu masowego wymierania pod koniec permu 252 milionów lat temu” – powiedział profesor Michael Benton z Instytutu Uniwersytet w BristoluSchool of Earth Sciences, współpracownik. „Grupa mogła całkowicie zniknąć i rzeczywiście od tego momentu mięczaki odnosiły coraz większy sukces. Przez długi czas uważano, że ramienionogi pozostają rzadkie, ponieważ ci, którzy przeżyli, utknęli w zaledwie kilku trybach życia.
Dr Tom Stubbs z Open University dodał: „W rzeczywistości ramienionogi po wyginięciu wprowadzały innowacje i próbowały nowych sposobów życia. Jedna grupa, terebratulidy, różnicowała kształty ciała i funkcje ekologiczne od końca permu do dnia dzisiejszego, ale ich różnorodność nie wzrosła”.
Skamieniałości ramienionogów triasu; po prawej: Najnowsze muszle ramienionogów. Źródło: Zhen Guo
„To było dość nieoczekiwane” – powiedział profesor Zhong-Qiang Chen z Chińskiego Uniwersytetu Nauk o Ziemi. „Po wymieraniu pod koniec permu, ramienionogi były dalekie od porażek. Ewoluowały w nowych kierunkach i odkrywały nowe sposoby życia, podobnie jak mięczaki w tym samym czasie. Nie przełożyło się to jednak na sukces ewolucyjny pod względem liczby gatunków. Pomimo wybuchów ewolucji pod względem formy i funkcji nie mogły się szeroko rozprzestrzenić, a dokładna przyczyna pozostaje niejasna”.
Nowe badanie opiera się na analizie bazy danych obejmującej ponad 1000 rodzajów ramienionogów z ostatnich 250 milionów lat. Dla każdego rodzaju analitycy zarejestrowali dziesiątki pomiarów ogólnego kształtu muszli, ich zewnętrznej rzeźby i anatomii wewnętrznej. Cechy te analizowano łącznie, aby uzyskać pomiary ogólnej różnorodności kształtów każdej głównej grupy ramienionogów w każdym momencie. Tę miarę „różnorodności kształtu”, zwykle nazywaną rozbieżnością, można następnie porównywać w poszczególnych punktach czasu, aby wykazać miarę innowacyjności kształtu, a także można ją porównać z liczbą gatunków lub rodzajów w tych samych przedziałach czasowych .
„Nasze badanie wymagało ogromnego wysiłku” – podsumował Zhen Guo. „Ale ważne jest, aby rozumieć współczesną różnorodność biologiczną w kategoriach procesów, które za nią stoją.
„Jeśli po prostu spojrzymy na współczesne ramienionogi, nie zrozumiemy ich bogatej historii ani tego, jak innowacyjne były pod względem ewolucyjnym. Jednak nasze odkrycie, że w historii ramienionogów różnice i różnorodność nie są ze sobą powiązane, jest nowe i nieoczekiwane. Ramiononogi wykazały się dużą pomysłowością, jeśli chodzi o ewolucję nowych form muszli, ale nie przełożyło się to na powstanie wielu nowych gatunków”.
Odniesienie: „Innowacje morfologiczne nie przyczyniły się do dywersyfikacji Mezozoik–Kenozoiczne ramienionogi” Zhen Guo, Michael J. Benton, Thomas L. Stubbs i Zhong-Qiang Chen, 25 lipca 2024 r., Ekologia i ewolucja przyrody.
DOI: 10.1038/s41559-024-02491-9
