«Это исследование демонстрирует динамический характер эволюционных изменений в основных группах организмов», — сказала Мелани Хопкинс, один из соавторов исследования и помощник куратора в отделе палеонтологии Американского музея естественной истории. «Это может показаться очевидным, но мы смогли показать здесь, как масштаб играет большую роль в интерпретации темпов эволюционных изменений. Образец, который вы видите за сто тысяч лет, обычно будет сильно отличаться от того, что вы видите за один год. сто миллионов лет.
И это будет меняться в зависимости от того, на какую часть генеалогического древа вы смотрите ».Чтобы изучить эволюционные изменения очень полного генеалогического древа в долгосрочном масштабе, Хопкинс и ее коллега Эндрю Смит, палеонтолог из Музея естественной истории в Лондоне, изучили ехиноидов, которые возникли около 265 миллионов лет назад. Иногда их называют морскими ежами из-за их твердых панцирей, покрытых шипами, в сегодняшних океанах обитает около 950 различных видов ехиноидов.«У ежей сложный скелет, состоящий из взаимосвязанных пластин кальцита, что делает их идеальными для изучения морфологической эволюции, и в результате эволюции они заняли широкий спектр экологических ниш», — сказал Смит.
Хопкинс и Смит применили недавно разработанные методы для оценки темпов морфологических или физических изменений среди ехиноидов от пермо-триасового массового вымирания 251 миллион лет назад — величайшего вымирания в истории Земли — до наших дней. Вопреки ожиданиям, они обнаружили, что скорость эволюции была самой низкой сразу после вымирания и со временем увеличивалась.«Многие клады, по-видимому, имеют высокие начальные показатели, за которыми следует замедление по мере заполнения экологического пространства», — сказал Хопкинс. «Здесь мы показываем случай, когда скорость эволюции большой группы животных вместо этого показывает чистый рост с течением времени».
Но рост не был плавным: он сопровождался всплесками диверсификации с течением времени, которые совпадали со сдвигами в стратегиях кормления животных. Например, эволюция гравитационного питания отложений песчаными ежами в эоцене (который произошел между 56 и 34 миллионами лет назад) соответствует значительному всплеску морфологических инноваций.
Эта стратегия, которую до сих пор используют многие песчаные доллары, включает в себя лежание под тонким слоем песка ртом вниз и использование трубчатых ножек и каналов, заполненных слизью, для переноса частиц пищи в полость рта, отсеивая их. песок.Новое исследование показывает, что эволюционные истории многих клад — не только ехиноидов — могут быть более сложными, чем было показано ранее.