60 миллионов лет изменения климата привели к эволюции и разнообразию рептилий

Newswise — Чуть более 250 миллионов лет назад, в конце пермского периода и начале триаса, у рептилий была чертовски крутая вечеринка.

Их темпы эволюции и разнообразие начали стремительно расти, что привело к головокружительному разнообразию способностей, строения тела и черт и помогло прочно установить как их вымершие родословные, так и те, которые все еще существуют сегодня как одна из самых успешных и разнообразных групп животных в мире. когда-либо видел. Долгое время этот расцвет объяснялся тем, что их конкуренция была уничтожена двумя крупнейшими массовыми вымираниями (около 261 и 252 миллионов лет назад) в истории планеты.

Новое исследование, проведенное под руководством Гарварда, переписало это объяснение, реконструировав, как менялись тела древних рептилий, и сравнив его с изменениями климата за миллионы лет.

Лаборатория гарвардского палеонтолога Стефани Пирс показывает, что морфологическая эволюция и диверсификация, наблюдаемая у ранних рептилий, не только началась за несколько лет до этих массовых вымираний, но и была напрямую обусловлена ​​тем, что в первую очередь их вызвало — повышением глобальной температуры из-за изменения климата.

«Мы предполагаем, что у нас есть два основных фактора — не только эта открытая экологическая возможность, о которой всегда думали несколько ученых, — но также то, что никто ранее не придумал, а именно то, что изменение климата фактически напрямую запускает адаптивную реакцию. рептилий, чтобы помочь построить этот огромный массив новых планов тела и взрыв групп, который мы наблюдаем в триасовом периоде», — сказал Тьяго Р. Симоэс, научный сотрудник лаборатории Пирса и ведущий автор исследования.

“В принципе, [rising global temperatures] вызвало все эти различные морфологические эксперименты — некоторые из них работали достаточно хорошо и сохранились в течение миллионов лет до наших дней, а некоторые другие практически исчезли через несколько миллионов лет», — добавил Симойнс.

В газете, опубликованной в пятницу в Научные достиженияисследователи излагают обширные анатомические изменения, которые произошли во многих группах рептилий, включая предшественников крокодилов и динозавров, в прямой ответ на основные климатические сдвиги, произошедшие между 260 и 230 миллионами лет назад.

В исследовании подробно рассматривается, как большая группа организмов развивается из-за изменения климата, что особенно актуально сегодня, когда температура постоянно растет. Фактически, скорость выброса углекислого газа в атмосферу сегодня примерно в девять раз выше, чем в период времени, кульминацией которого стало крупнейшее массовое вымирание, вызванное изменением климата, 252 миллиона лет назад: пермско-триасовое массовое вымирание.

«Серьезные сдвиги в глобальной температуре могут иметь драматические и разнообразные последствия для биоразнообразия», — говорится в сообщении. Стефани Э. Пирс, Томас Д. Кэбот, адъюнкт-профессор органической и эволюционной биологии и куратор палеонтологии позвоночных в Музее сравнительной зоологии. «Здесь мы показываем, что повышение температуры в течение пермско-триасового периода привело к вымиранию многих животных, в том числе многих предков млекопитающих, но также вызвало взрывную эволюцию других, особенно рептилий, которые продолжали доминировать в триасовый период».

Исследование включало в себя почти восемь лет сбора данных и потребовало большой дозы операторской работы, компьютерной томографии и множества штампов в паспортах, поскольку Симойнс побывал в более чем 20 странах и более чем в 50 различных музеях, чтобы сделать сканирование и снимки более 1000 рептилий. окаменелости.

Со всей информацией исследователи создали обширный набор данных, который был проанализирован с помощью самых современных статистических методов для создания диаграммы, называемой эволюционным временным деревом. Деревья времени показывают, как ранние рептилии были связаны друг с другом, когда впервые возникли их линии и как быстро они развивались. Затем они объединили его с данными о глобальной температуре, полученными миллионы лет назад.

Диверсификация строения тела рептилий началась примерно за 30 миллионов лет до пермско-триасового вымирания, что ясно показывает, что эти изменения не были вызваны этим событием, как считалось ранее. Тем не менее, события вымирания помогли привести их в движение.

Набор данных также показал, что повышение глобальной температуры, которое началось около 270 миллионов лет назад и продолжалось по крайней мере до 240 миллионов лет назад, сопровождалось быстрыми изменениями тела у большинства родословных рептилий. Например, некоторые из более крупных хладнокровных животных в процессе эволюции стали меньше, чтобы им было легче остывать; другие эволюционировали к жизни в воде с тем же эффектом. Последняя группа включала некоторые из самых причудливых форм рептилий, которые впоследствии вымерли, такие как гигантская морская рептилия с длинной шеей, когда-то считавшаяся Лохнесским чудовищем, крошечное существо, похожее на хамелеона, с птичьим черепом. и клюв, и парящая рептилия, напоминающая геккона с крыльями. Сюда также входят предки рептилий, которые существуют до сих пор, такие как черепахи и крокодилы.

Более мелкие пресмыкающиеся, давшие начало первым ящерицам и цитарям, пошли по иному пути, чем их более крупные собратья-рептилии. Скорость их эволюции замедлилась и стабилизировалась в ответ на повышение температуры. Исследователи полагают, что это произошло потому, что рептилии с маленьким телом уже были лучше приспособлены к растущей жаре, поскольку они могут легче выделять тепло из своих тел по сравнению с более крупными рептилиями, когда температура вокруг Земли очень быстро повышалась.

Исследователи говорят, что планируют расширить эту работу, исследуя влияние экологических катастроф на эволюцию организмов с большим современным разнообразием, таких как основные группы ящериц и змей.