Здравствуйте!
Жизнь на Земле наиболее разнообразна на экваторе. Эта закономерность, когда биологическое разнообразие видов увеличивается по мере продвижения через тропики к экватору, наблюдается на суше и в океанах и была задокументирована в широком диапазоне групп животных и растений, от млекопитающих и птиц до муравьёв и даже деревьев.
Несмотря на то, что эта закономерность столь поразительна сегодня, распределение биоразнообразия по широтам – так называемый широтный градиент биоразнообразия – не всегда было таким. Исследования, изучающие эволюцию биоразнообразия по широтам, показали, что в течение некоторых периодов в истории Земли биологическое разнообразие видов было на самом деле самым высоким в широтах, удалённых от экватора.
Понимание того, почему широтное биоразнообразие изменилось за сотни миллионов лет, часто связанное с массовыми вымираниями, имеет решающее значение в современном мире, где мы сталкиваемся с изменением климата, потерей среды обитания и сокращением биоразнообразия во всем мире. Оглядываясь назад в геологическое время, мы видим тревожную картину того, что мы потеряем, если не справимся с повышением глобальных температур.
Было предложено несколько различных гипотез для объяснения того, почему высокое биоразнообразие сгущается вокруг определённых широт. Климат часто рассматривается как ключевая движущая сила как в наши дни, так и на протяжении всей истории, как показывает геологическая летопись. Климат влияет на организмы во многих отношениях, в том числе на то , где они могут жить, когда они размножаются и даже как они контролируют свои внутренние процессы, такие как регулирование температуры.
Современное биологическое разнообразие достигает пика в экваториальных регионах в низких широтах, например в тропических лесах Амазонки и Центральной Африки. Эта закономерность, скорее всего, будет зафиксирована и во времена “ледника”, когда ледовые щиты присутствовали на обоих полюсах одновременно – как сегодня.
Во время более тёплых периодов, называемых “тепличными” или “парниковыми” состояниями Земли, были зафиксированы бимодальные пики. Это означает, что существовали две полосы, где биологическое разнообразие было самым высоким, и они охватывали Землю в средних широтах, или регионах, расположенных между 25° и 65° к северу и югу от экватора.
Ископаемая летопись даёт нам лучшее видение древнего биоразнообразияЗемли. Но оценка структуры биоразнообразия по ископаемой летописи была сложной, потому что она пронизана пробелами и предубеждениями, которые ограничивают наше понимание.
За последние два десятилетия новые аналитические методы позволили палеонтологам оценить, как могли выглядеть доисторические модели биоразнообразия, даже на основе данных, которые могут показаться, по крайней мере, на первый взгляд, немного неоднородными. Эти методы недавно показали, как выглядело широтное разнообразие более 200 миллионов лет назад, после самых разрушительных массовых вымираний, когда-либо зарегистрированных.
Массовое вымирание в конце Пермского периода, которое произошло 251 миллион лет назад, привело к вымиранию более 80% видов на Земле. Вымирание было вызвано нестабильным климатом после широко распространённых извержений вулканов. В это время и в течение последующих 50 миллионов лет периода континенты были объединены в единый массив суши, известный как Пангея.
Климат того периода был в целом более жарким и засушливым, чем в настоящее время, и обширные пустыни окружали экватор. Вместо ледяных щитов полярные области имели умеренный климат, подобный тому, который мы находим сегодня в средних широтах. Жизнь в океанах, между тем, подвергалась не только воздействию экваториальных температур поверхности моря , достигающих 40°C, но и падению уровня кислорода и подкислению океана.
Период после массового вымирания в конце Перми был периодом восстановления. Недавнее исследование показало, что широтный градиент разнообразия в океанах, подобный сегодняшнему, присутствовал на большей части триаса (251-201 млн лет назад). Однако сразу же после массового вымирания исследователи обнаружили плоский градиент биоразнообразия. Ни на одной широте не было пика видового биоразнообразия, что они объясняли высокими темпами вымирания вблизи экватора из – за экстремального потепления и океанической аноксии-когда количество кислорода в океанской воде уменьшилось.
На суше у позвоночных, переживших массовое вымирание, вскоре развился бимодальный широтный градиент биоразнообразия, причём самый высокий пик приходится на низкоширотные районы северного полушария, а второй пик-на среднеширотные районы южного полушария. Эта закономерность, вероятно, была обусловлена экстремальными климатическими условиями на Пангее, включая высокие температуры и сильные сезонные осадки.
Позднее в триасе, на подходе к очередному массовому вымиранию, большинство наземных позвоночных, включая ранних млекопитающих и ранних динозавров, демонстрировали высокое разнообразие в средних широтах, как к северу, так и к югу от экватора. Эта закономерность сходна с той, что наблюдалась у наземных позвоночных в пермский период, незадолго до массового вымирания.
Единственным исключением были псевдосучи – группа, состоящая из крокодилов и их ископаемых родственников. Интересно, что в то время как широтное биологическое разнообразие других видов изменилось в течение последующих 200 миллионов лет, достигнув экватора в наши дни, псевдосуцианское биологическое разнообразие оставалось самым высоким в низких широтах на протяжении всей их эволюционной истории.
Вероятно, это связано с их физиологией, а именно с их толерантностью к высоким температурам. Рептилии-это эктотермы , или “холоднокровные” организмы, которые полагаются на свою внешнюю среду для регулирования внутренней температуры тела. Сегодня крокодилы и другие рептилии ограничены областями мира с более тёплыми, более стабильными температурами, и то же самое можно было бы сказать об их ископаемых родственниках.
Эти сведения о прошлых событиях массового вымирания имеют решающее значение для понимания того, как может измениться нынешнее лоскутное одеяло регионов биологической вселенной Земли. Поскольку глобальные температуры продолжают расти, некоторые исследования предсказывают, что виды будут рассеиваться к полюсам из экваториальных регионов, но если темпы изменений будут слишком быстрыми, они рискуют вымереть.
Другие предполагают, что глобальное потепление может привести к тому, что климат станет более похожим в разных широтах, что потенциально приведёт к пику биоразнообразия в средних широтах. Уже есть свидетельства того, что морское широтное биоразнообразие за последние 50 лет становится все более бимодальным.
С возможным “шестым массовым вымиранием”, надвигающимся или даже уже наступающим, долгосрочная перспектива будет иметь решающее значение для понимания того, как сохранить биологическое разнообразие Земли в будущем.
Дорогие мои читатели!
Я стараюсь рассказать Вам о окружающем нас мире, наблюдениях, открытиях и достижениях, об интересном и полезном.
Прошу Вас не лениться и оставлять комментарии, ведь Ваше мнение не менее важно для всех кто читает статью, и для меня в том числе.
Ставьте лайк, выражайте своё отношение к каналу.
Подписывайтесь, не теряйте его в массе других, если Вам интересно!
В статье, в том числе, использован материал «Prehistoric creatures flocked to different latitudes to survive climate change – the same is taking place today».