Впервые в истории международная исследовательская группа под его руководством изучила географический образец, по которому новые виды кораллов и рифовых рыб эволюционировали за миллионы лет эволюционной истории, используя компьютерную модель. Ученые смогли показать, что дрейф континентальных плит был вероятной движущей силой появления новых видов.Сочетание разных моделей
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи объединили различные модели и данные. Они включали моделирование геологических изменений морского дна на протяжении истории Земли, а также информацию о более раннем расширении тропиков, основанную на находках окаменелостей тропических кораллов.
Таким образом, ученым удалось создать динамическую пространственную модель, которая указывает, где на протяжении истории находились мелководные и теплые воды, в которых кораллы и другие тропические организмы нашли среду обитания.В эту модель они интегрировали хорошо известный механизм эволюции, в котором два новых вида формируются из существующего.
В качестве иллюстрации возьмем любые виды рыб, которые жили в экосистеме тропических рифов 100 миллионов лет назад. Если его домашний риф разделен на два отдельных рифа из-за тектоники плит, например, две популяции на каждом участке будут продолжать развиваться независимо и в конечном итоге в течение следующих сотен тысяч лет превратятся в два разных вида.Горячая точка в доисторическом океанеТакая фрагментация местообитаний тропических рифов действительно имела место, как показали Пеллиссье и его коллеги в своих модельных расчетах.
Их симуляция началась 140 миллионов лет назад, когда современные Южная Америка, Африка, Индия и Австралия вместе образовали суперконтинент Гондвану. По его экваториальному побережью тянулся огромный сплошной мелководный массив. Через миллионы лет суперконтинент распался; произошли массивные дрейфы континентов и фрагментация тропических рифов.
Особенно сильная фрагментация произошла примерно от 50 до 60 миллионов лет назад, как объясняет Фабьен Лепрьер, профессор Университета Монпелье и первый автор исследования: «В то время в западной части Тетиса, доисторического океана между Африкой и Евразией. , там была сложная структура морского дна с множеством отдельных рифов — истинное лоскутное одеяло ". Плиточные тектонические процессы того времени разделили и слили эти воды. Это была чрезвычайно динамичная система, которая сильно способствовала появлению новых видов.Из окаменелостей было известно, что в то время регион Западная Тетис был горячей точкой развития видов. Находки окаменелостей также показали, что эта горячая точка сместилась за последние 60 миллионов лет с Тетиса на сегодняшнюю Юго-Восточную Азию. «Теперь наши модели впервые дают объяснение этому механизму», — говорит Пеллиссье. «Из-за тектонических процессов плит новые среды обитания возникли в разных местах в течение миллионов лет, в то время как другие слились или исчезли.
Эти динамические структуры способствовали перемещению фокуса видового разнообразия», — говорит профессор ландшафтной экологии.Объединение австралийской и азиатской фауныОднако сегодняшнее биоразнообразие в Юго-Восточной Азии нельзя объяснить только этим перемещением; скорее, это был регион, где около 15 миллионов лет назад морская фауна Тетиса объединилась с фауной Австралии.
Это столкновение было также результатом дрейфа континентов, в данном случае смещения континентальной плиты Австралии в направлении экватора, как показывают Пеллиссье и его коллеги. «Уже было известно, что это австралийское столкновение произошло с наземными животными и растениями. Теперь мы показали, что это произошло и с тропической морской жизнью».Экосистемы коралловых рифов, которые находятся в центре внимания данного исследования, чувствительны к изменениям температуры и находятся под угрозой во всем мире из-за глобального потепления: Большой Барьерный риф в Австралии в настоящее время переживает самое сильное обесцвечивание кораллов в своей истории. Пеллиссье говорит: «В этом контексте важно понимать, что сегодняшние рифовые экосистемы имеют очень долгую историю.
На создание этого необычайно большого биоразнообразия ушло 100 миллионов лет, но на его уничтожение может потребоваться менее 100 лет».