Ilang nakaraan 445 milyon-milyong taonNaranasan ng Daigdig ang isa sa mga pinakamahalaga sa kasaysayan nito: isang malawakang pagkalipol na pumatay sa halos lahat ng naninirahan sa planeta. 85% ng mga uri ng hayop sa dagatMalayo sa pagiging katapusan ng laro, ang biyolohikal na sakuna na iyon ay nagbukas ng isang ganap na bagong kabanata para sa buhay sa mga karagatan.
Isang pananaliksik na inilathala sa journal Paglago Science nagpapakita na, sa mismong sitwasyong iyon ng pandaigdigang krisis, Lumitaw ang mga isdang may panga at nagsimulang mangibabaw, na kilala bilang mga gnathostome. Salamat sa detalyadong pagsusuri ng dalawang siglo ng mga talaan ng fossilNagawa ng pangkat na siyentipiko na muling buuin kung paano ang isang sakuna sa klima ang nagtulak sa paglawak ng mga unang vertebrate na may panga.
Isang planetang hindi makilala: ganito ang hitsura ng Daigdig noong panahon ng Ordovician
Sa panahon ng Panahong OrdovicianSa panahon sa pagitan ng humigit-kumulang 486 at 443 milyong taon na ang nakalilipas, ang anyo ng planeta ay ibang-iba sa kung ano ito ngayon. Ang superkontinente GondwanaAng lugar kung saan natin matatagpuan ang Timog Amerika, Aprika, Australia, Antarctica, India, at Madagascar ngayon, ay bumubuo sa malaking bahagi ng mga umusbong na kalupaan at napapalibutan ng mababaw at katamtamang mga dagat.
Sa senaryo na iyon, ang Halos walang yelo ang mga poste at ang tubig ay mainit, na siyang nagpapabuti sa isang malaking pagkakaiba-iba ng mga invertebrate sa dagatalgae at ang mga unang vertebrate na walang panga. Gayunpaman, ang balanseng ito ay hindi magtatagal: ang planeta ay nasa bingit ng isa sa mga pangunahing mga pagbabago sa klima ng kasaysayang heolohikal nito.
Ang datos na nakalap ng pandaigdigang pangkat ay nagpapakita na, sa medyo mabilis na paraan sa mga terminong heolohikal, Ang klima ay lumipat mula sa epekto ng greenhouse patungo sa yugto ng glacial.Ang biglaang pagbabagong ito ay nagdulot ng sunod-sunod na mga pangyayari na tuluyang nagpabago sa buhay sa mababaw na karagatan na nakapalibot sa Gondwana.
Ayon sa mga mananaliksik, ang paglamig ay napakatindi kaya ang Ang mga dagat ay kumilos na parang mga espongha na nawawalan ng tubig.Bumaba ang lebel ng dagat, nalantad ang malalaking baybayin, at lumitaw ang mga bagong kalupaan. malawak na mga glacier sa ibabaw ng superkontinente. Ang resulta ay ang pagkawala ng maraming tirahan sa dagat na, hanggang noon, ay mga tunay na hotspot ng biodiversity.
Sa ganitong mapanganib na kapaligiran, ang mga komunidad sa dagat ay napailalim sa matinding presyur sa kapaligiran. Ang kombinasyon ng pagkawala ng mga platapormang pandagat, mga pagbabago sa temperatura ng tubig, at mga pagbabago sa kemistri ng karagatan Nagresulta ito sa pagbagsak ng halos lahat ng kilalang buhay sa mga dagat Ordovician.
Isang malawakang pagkalipol sa dalawang alon
Ang pagkalipol ng Huling Ordovician Hindi ito isang dagok lamang, kundi isang masalimuot na prosesong naganap noong dalawang malalaking alonAng bagong pag-aaral, batay sa mga fossil mula sa ilang kontinente, ay nagdedetalye kung paano naiiba ang epekto ng bawat isa sa mga yugtong ito sa mga marine ecosystem.
Sa unang yugtoPinangungunahan ng paglawak ng mga glacier sa ibabaw ng Gondwana, ang planeta ay lumipat mula sa isang mainit na klima patungo sa isang lubhang malamig na klima. Ang pagbabagong ito ay lubhang nagpababa sa antas ng dagat, na naglalantad sa malalawak na lugar ng mababaw na dagat at pag-aalis ng mga mahahalagang tirahan sa baybayin para sa maraming uri ng hayop. Ang mga ekosistema na pinakanaapektuhan ay ang mga nagtataglay ng pinakamalaking pagkakaiba-iba ng mga invertebrate at mga primitibong vertebrate.
La pangalawang alon Dumating ito pagkalipas ng ilang milyong taon, nang biglang nagbago muli ang klima. Ang pagkatunaw ng mga yelo ay nagdulot ng isa pang pagtaas ng lebel ng dagat at naglabas ng malalaking volume ng mas mainit na tubig, mahina sa oxygen at puno ng mga compound ng sulfurAng mga uri ng hayop na nakapag-adapt sa lamig ay naharap sa isang kapaligirang halos kabaligtaran ng kapaligirang nagbigay-daan sa kanila upang mabuhay.
Ang dobleng epekto ng klima na ito ay nagdulot ng mapaminsalang mga bunga: isang napakataas na porsyento ng mga uri ng hayop sa dagat ang tuluyang nawala. Gayunpaman, malinaw na ipinapakita ng mga nasuring talaan ng fossil na, pagkatapos ng pagbagsak na ito, walang permanenteng biyolohikal na vacuum na naganapngunit ang simula ng isang malalim na muling pagsasaayos ng mga ekosistema.
Binigyang-diin ng mga may-akda ng pag-aaral na, bagama't Ang mga sanhi ng malawakang pagkalipol na iyon ay hindi pa lubos na nauunawaan.Malinaw na ito ay nagmarka ng isang mahalagang pagbabago sa kasaysayan ng mga vertebrate. Gaya ng paliwanag ng mananaliksik na si Lauren Sallan, mula sa Okinawa Institute of Science and Technology (Japan), sa panahong ito mismo nangyari Nagsimulang mangibabaw ang mga isdang may panga sa ibang mga grupo.
Mga silungan, paghihiwalay at ang pag-usbong ng mga gnathostome
Isa sa mga pinakakawili-wiling aspeto ng gawain ay ang muling pagtatayo ng mga silungang ekolohikal na nagbigay-daan sa ilang mga vertebrate na mabuhay habang at pagkatapos ng pagkalipol. Ang mananaliksik na si Wahei Hagiwara at ang kanyang pangkat ay nagtipon ng isang bagong database mula sa mga fossil na nakuha sa mahigit 200 taon ng paleontolohiya, na nakatuon sa Huling Ordovician at Maagang Silurian.
Ipinapahiwatig ng mga datos na ito na, bagama't maraming grupo ang nalipol, ang ilan Ang mga nabubuhay na vertebrate ay limitado sa napakaliit na mga heograpikal na lugar.Ito ay tunay na liblib na mga sulok kung saan medyo mas kanais-nais ang mga kondisyon. Sa mga limitadong espasyong ito, ang kompetisyon ay lubhang nabawasan dahil sa pagkawala ng maraming nangingibabaw na organismo.
Sa loob ng balangkas na iyon mga ekosistema na maraming puwang na kailangang punan, Ang mga gnathostome —ang mga unang vertebrate na may mga bisagra na panga— ay nakahanap ng kakaibang pagkakataon. Dahil sa mas kaunting karibal at maraming bakanteng ekolohikal na nitso, nagawa ng mga isdang ito na lumawak sa iba't ibang kapaligirang pandagat at pagsamantalahan ang mga bagong mapagkukunan ng pagkain.
Inihambing ng mga siyentipiko ang sitwasyong ito sa klasikong kaso ng Mga Darwin's finch sa Galapagos IslandsPagdating sa isang kapaligirang may magkakaibang mapagkukunan at limitadong kompetisyon, unti-unting nag-espesyalisado ang mga populasyon ng finch, na nagbibigay-daan sa paglitaw ng mga uri ng hayop na may mga taluktok na may iba't ibang hugis depende sa kanilang diyeta. Ganito rin ang mangyayari sa mga unang isdang may panga sa mga sinaunang kanlungang Silurian.
Habang Ang mga isdang may panga ay pangunahing limitado sa mga rehiyon tulad ng timog TsinaAng kanilang mga kamag-anak na walang panga ay patuloy na umunlad sa ibang mga dagat, kung saan nanatiling sagana sila sa loob ng isa pang 40 milyong taon. Ang parallel na ebolusyong ito ay nagmumungkahi na ang unang bentahe ng mga gnathostome ay hindi agarang sa pandaigdigang saklaw, kundi sa halip ay lumago sa paglipas ng panahon habang sila ay naninirahan sa mga bagong lugar.
Mula sa sakuna hanggang sa muling pag-reboot ng ekolohiya
Isa sa mga pangunahing natuklasan ng pag-aaral ay ang Late Ordovician extinction ay nagsilbing isang uri ng "pag-reset ng ekolohiya"Malayo sa ganap na pagbura sa istruktura ng mga ekosistema, pinayagan ng pangyayaring ito ang ibang mga grupo ng mga organismo na sakupin ang mga nitso na napalaya ng mga conodont, arthropod at iba pang invertebrate na naging dominante hanggang noon.
Ipinapakita ng pananaliksik na, pagkatapos ng krisis, muling inorganisa ng mga marine ecosystem ang kanilang mga sarili sa mga istrukturang maihahambing sa mga nauna, ngunit pinamumunuan ng iba't ibang uri ng hayopSa madaling salita, ang arkitekturang ekolohikal—sino ang gumaganap sa anong papel sa kadena ng pagkain, anong mga uri ng tirahan ang umiiral, paano dumadaloy ang enerhiya—ay muling itinayo kasunod ng mga katulad na padron, bagama't may mga bagong aktor.
Ang pag-uugaling ito ay hindi magiging isang nakahiwalay na kaso. Ayon sa mga may-akda, sa buong Paleozoic Ang mga katulad na proseso ay naoobserbahan pagkatapos ng iba pang malalaking yugto ng stress sa kapaligiran. Ang bawat kaganapan ng pagkalipol, na nauugnay sa mga pagbabago sa klima o kemikal sa mga karagatan, ay maaaring lumikha ng isang paulit-ulit na siklo ng "pag-reset ng pagkakaiba-iba" kung saan ang ilang grupo ay nawawala at ang iba ay nag-iiba-iba upang pumalit sa kanilang lugar.
Sa kontekstong ito, ang mga isdang may panga ay lumilitaw bilang isa sa mga malalaking tagumpay sa ebolusyon ng krisis na iyon. Nang makaangkop sa mga bagong tanawing pandagat at may access sa mga yamang dating monopolyo ng ibang mga organismo, nagawang mapalawak ng mga gnathostome ang kanilang distribusyon at makaranas ng kahanga-hangang pagkakaiba-iba.
Ang nananatiling isang palaisipan para sa komunidad ng mga siyentipiko ay kung bakit, sa lahat ng mga nakaligtas sa pagkalipol, Ang isdang may panga mismo ang nanaig. sa pangmatagalan. Bagama't ang mga nakaugat na panga ay nagbigay ng malinaw na bentahe para sa pagpapakain sa mas iba't ibang paraan, isinasagawa pa rin ang pananaliksik upang matukoy kung anong iba pang mga salik sa ekolohiya at kapaligiran ang nag-ambag sa kanilang tagumpay.
Ang pag-iiba-iba ng mga isdang may panga at ang kanilang pamana
Habang bumabangon ang buhay-dagat mula sa pagkalipol, nagsimulang magkaroon ng iba't ibang anyo at paraan ng pamumuhayMarami sa kanila ang umangkop sa mga kapaligirang bahurapagbuo ng mas maayos na mga katawan, iba't ibang kakayahan sa paglangoy, at, sa ilang mga kaso, alternatibo at lubos na espesyalisadong mga istrukturang pasalita.
Ang mga inobasyong ito ay nagbigay-daan sa mga isdang may panga na galugarin ang iba't ibang uri ng diyeta, mula sa mga nalilipat na biktima hanggang sa mga organismong nakaupo, na nagbibigay sa kanila ng kakayahang umangkop sa ekolohiya na wala sa ibang mga grupo. Sa paglipas ng panahon, ang kakayahang umangkop na ito ay nagpabor sa paglitaw ng mga lahing lalong magkakaibana kalaunan ay magbibigay-daan sa malalaking grupo ng mga vertebrate ngayon.
Sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga vertebrate—kabilang ang malubhang isdaAng mga pating, amphibian, reptilya, ibon, at mammal—pawang nagmula sa mga sinaunang gnathostome na nagsamantala sa pagkakataong nabuksan pagkatapos ng pagkalipol ng Huling Ordovician. Mula sa isang pananaw ng ebolusyon, ang pinagmulan ng ating sariling lahi ay sa huli ay bumabalik sa panahong iyon. yugto ng krisis at muling pagtatayo ng ekolohiya.
Higit pa sa purong paleontolohikal na interes, ang ganitong uri ng pag-aaral ay nag-aalok ng mga kaugnay na pahiwatig sa pag-unawa kung paano maaaring tumugon ang kasalukuyang mga ekosistema ng dagat sa pinabilis na mga pagbabago sa kapaligiranBagama't ang sitwasyon ngayon ay may iba't ibang sanhi—tulad ng aktibidad ng tao at pagbabago ng klima na dulot ng tao—ipinapakita ng kasaysayang heolohikal na ang mga malalaking pagbabago sa klima at mga karagatan ay kadalasang sinasamahan ng malalim na pagsasaayos sa biodiversity.
Mula sa Europa, kung saan mayroong matibay na tradisyon ng pananaliksik sa paleontolohiya ng dagat at maraming mga lugar ng fossil na nakakalat sa mga bansang tulad ng Espanya, United Kingdom o AlemanyaAng ganitong uri ng trabaho ay sinusundan nang may partikular na atensyon. Ang datos na nakuha mula sa mga nakausling bato sa Europa, kasama ang mga mula sa Asya, Amerika, at iba pang mga kontinente, ay nagbibigay-daan sa amin upang bumuo ng isang pandaigdigang pananaw kung paano nagbago ang mga karagatan sa buong panahon ng heolohiya.
Ang kasaysayan ng mga isdang may panga ay nagpapakita kung paano ang isang Ang isang sakuna ay maaaring maging sanhi ng isang bagong yugto ng ebolusyon.Ang malawakang pagkalipol 445 milyong taon na ang nakalilipas ay hindi lamang humantong sa pagkawala ng malaking bahagi ng buhay-dagat, kundi nagbukas din ng daan para sa isang dating pangalawang grupo ng mga vertebrate na gumanap ng pangunahing papel sa karamihan ng kasunod na kasaysayan ng mga hayop na may panloob na kalansay.
