В исследовании, опубликованном недавно в журнале PLOS ONE, более подробно рассматривается резкий экологический сдвиг, зафиксированный в летописи окаменелостей в ордовикский период. Ученые из Университета Огайо утверждают, что крупные геологические события вызвали эволюционные изменения в древних морях, в которых доминировали такие организмы, как брахиоподы, кораллы, трилобиты и морские лилии.
В тот период Северная Америка была частью древнего континента под названием Лаврентия, который располагался недалеко от экватора и имел тропический климат. Сдвиг тектонических плит Земли породил Таконические горы, которые были предшественниками Аппалачских гор. Геологический сдвиг оставил депрессию за горным хребтом, затопив местность прохладной водой из окружающего глубокого океана.
Ученые знали, что в этот период времени в этот океанский бассейн происходил массовый приток инвазивных видов, но не знали, откуда пришли захватчики и как они закрепились в экосистеме, сказала Алисия Стигалл, доцент кафедры Университета Огайо. геологические науки, который является соавтором статьи с бывшим аспирантом Университета Огайо Дэвидом Райтом, ныне докторантом Университета штата Огайо.«Скалы этого времени отражают крупный океанографический сдвиг, импульс горообразования и изменение эволюционной динамики, совпадающие друг с другом», — сказал Стигалл. «Мы заинтересованы в изучении взаимодействия между этими факторами».
Используя окаменелости 53 видов брахиопод, которые доминировали в экосистеме Лаврентия, Стигалл и Райт создали несколько филогений или деревьев реконструированных эволюционных отношений, чтобы изучить, как происходили отдельные события видообразования.Стигал объяснил, что захватчики, которые размножались в этот период времени, были видами в группах животных, населявших Лаврентию.
Например, среди брахиопод, кораллов и головоногих моллюсков некоторые виды являются инвазивными, а некоторые — нет.По словам ученых, по мере того как геологические изменения медленно разыгрывались в течение миллиона лет, возникли две модели выживания.
На ранней стадии горообразования и охлаждения океана местные организмы были географически разделены, медленно эволюционируя в разные виды, подходящие для этих нишевых местообитаний. По словам Стигалла, этот процесс, называемый наместничеством, является типичным методом возникновения новых видов на Земле.Однако по мере развития геологических изменений виды из других регионов континента начали напрямую вторгаться в места обитания, и этот процесс получил название расселения.
Стигал объяснил, что хотя вначале биоразнообразие может увеличиваться, в долгосрочной перспективе этот процесс снижает биоразнообразие, поскольку он позволяет нескольким агрессивным видам быстро заселять многие участки, доминируя в этих экосистемах.Это второй раз, когда Стигалл и ее команда обнаружили этот образец видообразования в геологической летописи. По словам Стигалла, опубликованное в 2010 году исследование инвазивных видов, вызвавших массовое вымирание в девонский период около 375 миллионов лет назад, также обнаружило переход от викариантности к расселению, что способствовало сокращению биоразнообразия.По ее словам, такая закономерность наблюдается и во время нашего современного кризиса биоразнообразия.
«Только один из 10 захватчиков действительно становится инвазивным видом. Понимание этого процесса может помочь определить, где разместить природоохранные ресурсы», — сказала она.