Žmonės suardo 66 milijonų metų senumo ekosistemų ypatybes

Žmonės suardo 66 milijonų metų senumo ekosistemų ypatybes
Gamtos ekologija ir evoliucija ” width=”800″ height=”450″/>

Iliustracija, kurioje pavaizduoti žinduoliai žolėdžiai (žalia), visaėdžiai (violetinė), invertivore (geltona) ir mėsėdžiai (raudona). Kiekviename stulpelyje yra žinduolių rūšys, prarastos per pastaruosius 2,58 milijono metų (šviesus atspalvis); tie, kuriuos tikimasi prarasti artimiausiu metu (vidutinis atspalvis, išnykimo tikimybė > 50%); ir tie, kurie gali išlikti (tamsus atspalvis, išnykimo tikimybė <20%). Su žmonėmis susiję didžiausių žolėdžių ir mėsėdžių gyvūnų išnykimai sutrikdo tai, kas, atrodo, yra esminė praeities ir dabartinių ekosistemų savybė, sakoma naujame Nebraskos universiteto Linkolno ir institucijų keturiuose žemynuose tyrime. Kreditas: Julius Csotonyi / Gamtos ekologija ir evoliucija

U formos ryšys tarp šiuolaikinių sausumos žinduolių mitybos ir dydžio taip pat gali reikšti „universalumą“, sakoma naujame tyrime, kuriame nustatyta, kad ryšys apima mažiausiai 66 milijonus metų ir daugybę stuburinių gyvūnų grupių.

Praėjo keli dešimtmečiai nuo tada, kai ekologai suprato, kad sausumos žinduolių mitybos dydžio santykio diagramoje gaunama U formos kreivė, kai tie žinduoliai derinami pagal augalo ir baltymų gradientą. Kaip iliustruoja ši kreivė, kairėje pusėje esantys augalus mintantys žolėdžiai ir dešinėje pusėje esantys mėsą valgantys mėsėdžiai linkę pasiekti daug didesnius dydžius nei viską valgantys visaėdžiai ir viduryje esantys bestuburius valgantys mėsėdžiai.

Tačiau iki šiol beveik jokie tyrimai neieškojo šio modelio, išskyrus žinduolius ar šiuolaikines dienas. Naujame tyrime Nebraskos universiteto Linkolno tyrėjai ir keturių žemynų institucijos padarė išvadą, kad šis modelis iš tikrųjų datuojamas giliais laikais ir taikomas sausumoje gyvenantiems paukščiams, ropliams ir net sūraus vandens žuvims.

Tačiau tyrimas taip pat rodo, kad su žmonėmis susiję didžiausių žolėdžių ir mėsėdžių gyvūnų išnykimai sutrikdo tai, kas, atrodo, yra esminė praeities ir dabarties ekosistemų savybė, o pasekmės gali būti nenuspėjamos.

„Nesame tikri, kas nutiks, nes to dar nebuvo“, – sakė Willas Gearty, Nebraskos doktorantas ir tyrimo bendraautoris, paskelbtas balandžio 21 d. Gamtos ekologija ir evoliucija. „Tačiau kadangi sistemos ilgą laiką buvo labai pastovios būsenos, kyla klausimas, kas gali nutikti, kai jos paliks tą būseną.

Dydis didesnis, dydis mažesnis

Gearty sakė, kad gyvūnų rūšių evoliucijos ir ekologinės istorijos iš dalies gali būti pasakojamos dėl persipynusios mitybos ir dydžio įtakos. Rūšies mityba lemia jos energijos suvartojimą, o tai savo ruožtu skatina augimą ir galiausiai padeda diktuoti jos dydį. Tačiau toks dydis taip pat gali apriboti rūšiai prieinamo maisto kokybę ir kiekį, net jei jis nustato kokybės ir kiekio slenksčius, reikalingus išgyventi.

„Galite būti tiek, kiek jums leis jūsų maistas“, – sakė Gearty. “Tuo pačiu metu jūs dažnai esate toks didelis, kiek jums reikia, kad sugautumėte ir perdirbtumėte savo maistą. Taigi ten yra evoliucinė sąveika.”

Kadangi augalinės kilmės žolėdžių mityba yra gana menka, jie dažnai užauga masyvūs, kad padengtų daugiau žemės, kad gautų daugiau maisto, ir sutalpintų ilgus, sudėtingus virškinimo traktus, iš kurių išgaunama daugiausia maistinių medžiagų. Tuo tarpu mėsėdžiai turi užaugti pakankamai dideli, kad galėtų neatsilikti nuo žolėdžių ir nugalėti. Nors visaėdžių švediško stalo meniu paprastai būna pilnas skrandis, dėl didelių energijos poreikių jie dažniausiai skiria riešutus, vabzdžius ir kitus mažus, daug energijos turinčius maisto produktus. Ir nors invertivores mėgaujasi daugiausia baltymų turinčiu grobiu, mažybinis šio grobio pobūdis kartu su stipria daugelio kitų invertivore konkurencija nustumia juos į mažiausius iš visų dydžių.

Galutinis rezultatas: U formos žinduolių kūno vidutinių ir didžiausių dydžių pasiskirstymas. Siekdama išanalizuoti šio modelio apibendrinimą šiais laikais, komanda surinko kūno dydžio duomenis apie daugybę išgyvenusių rūšių: 5033 žinduolių, 8991 paukščio, 7356 roplių ir 2795 žuvų.

Nors šio modelio nebuvo jūrų žinduoliams ir jūros paukščiams, tikriausiai dėl unikalių gyvenimo vandenyje poreikių, jis atsirado kitose stuburinių grupėse – roplių, sūraus vandens žuvų ir sausumos paukščių – ištirtos grupės. Šis modelis netgi išliko įvairiuose biomuose – miškuose ir miškuose. pievos vs. pavyzdžiui, dykumos arba atogrąžų Atlanto vandenynas vs. vidutinio klimato šiaurės Ramiojo vandenyno dalis – analizuojant sausumos žinduolius, sausumos paukščius ir sūraus vandens žuvis.

„Tai, kad tai egzistuoja visose šiose skirtingose ​​grupėse, rodo, kad tai yra esminis dalykas dėl to, kaip stuburiniai gyvūnai įgyja energijos, kaip jie sąveikauja vienas su kitu ir kaip jie sugyvena“, – sakė bendraautorė Kate Lyons, Nebraskos biologijos mokslų docentė. .. „Nežinome, ar tai būtina – gali būti ir kitų būdų organizuoti stuburinių gyvūnų bendruomenes, atsižvelgiant į kūno dydį ir mitybą – bet to tikrai pakanka.

Žmonės suardo 66 milijonų metų senumo ekosistemų ypatybes

Paveikslas, iliustruojantis sausumos žinduolių U formos ryšį tarp dietos ir dydžio (arba masės kilogramais). Pilkos juostelių dalys žymi rūšis, kurioms šiuo metu gresia išnykimas, o baltos dalys – jau išnykusioms rūšims. Kreditas: Gamtos ekologija ir evoliucija

Tačiau mokslininkams taip pat buvo įdomu sužinoti, kiek laiko galėjo išlikti U kreivė. Taigi jie išanalizavo 5427 žinduolių rūšių iškastinius įrašus, kai kurios iš jų datuojamos ankstyvuoju kreidos periodu, prieš 145–100 milijonų metų. Lionas ir jo kolegos iš pradžių rinko iškastinius duomenis kaip dalį 2018 m. atlikto didžiųjų žinduolių išnykimo nuo žmonių ir jų nesenų protėvių tyrimo.

„Mano žiniomis, tai yra pats plačiausias žinduolių kūno dydžio ir ypač mitybos evoliucijos tyrimas laikui bėgant“, – sakė Gearty.

Jis atskleidė, kad U formos kreivė tęsiasi mažiausiai 66 milijonus metų, kai ne paukščių dinozaurai buvo ką tik išnaikinti, bet žinduoliai dar turėjo išsiskirti į dominuojančią gyvūnų klasę, kuri yra šiandien.

„Tikrai įdomu ir tikrai įspūdinga, – sakė Gearty, – matyti, kad šie santykiai išlieka net tada, kai šalia yra kitų dominuojančių gyvūnų.

„Įtariame, kad tai iš tikrųjų egzistavo nuo žinduolių, kaip grupės, atsiradimo.

Būsimų dalykų forma

Katalogizuodami U kreivės dabartį ir praeitį, Gearty, Lyons ir jų kolegos kreipėsi į jos ateitį arba galimą jos trūkumą. Nuo tada, kai atsirado neandertaliečiai ir visaėdžiai, vidutinis žolėdžių ir visaėdžių gyvūnų dydis sumažėjo maždaug 100 kartų. Homo sapiens per pastaruosius kelis šimtus tūkstančių metų, pranešė komanda, per tą patį laikotarpį mėsėdžių dydis sumažėjo maždaug 10 kartų. Dėl to taip ilgai išsilaikiusi U formos kreivė pradėjo pastebimai plokštėti, sakė Gearty.

Šia prasme komanda prognozavo didesnę nei 50 % tikimybę, kad per ateinančius 200 metų daugelis didelių ir vidutinio dydžio žinduolių, įskaitant tigrą ir Javos raganosį, kurių abu laikomi vieninteliais plėšrūnais, išnyks. Pasak mokslininkų, tie numatomi išnykimai tik dar labiau pablogins U kreivės sutrikimą, ypač tiek, kad didelių žolėdžių gyvūnų praradimas galėtų paskatinti arba paspartinti stambiųjų mėsėdžių, kurie juos grobia, praradimą.

„Neabejotinai gali būti, kad kai kuriuos iš šių gyvūnų nukelsime nuo (U-kreivės) viršaus ir kai sutrauksime kai kuriuos iš šių kūno dydžių diapazonų, mes pakeisime energijos pasiskirstymo būdą“, – sakė Gearty. sakė. “Tai galbūt gali turėti esminių pasekmių aplinkai ir visai ekosistemai.”

Taip pat įmanoma, tyrėjai padarė išvadą, kad būsimas žinduolių kūno dydžių mažėjimas gali viršyti net precedento neturintį sumažėjimą, pastebėtą per pastaruosius kelis šimtus tūkstančių metų.

“Ekologinėje literatūroje nuolat matote, kaip žmonės spėlioja, kaip ekosistemos dabar yra mažiau stabilios, mažiau atsparios ir labiau linkusios žlugti”, – sakė Lyonas. „Manau, kad tai tik dar vienas įrodymas, leidžiantis manyti, kad taip gali būti ir ateityje.


Didesnes smegenis turintys žinduoliai buvo labiau linkę išgyventi išnykimą vėlyvajame kvartere


Daugiau informacijos:
Robas Cooke’as, Antropogeniniai sutrikimai ilgalaikiuose trofinio dydžio struktūros modeliuose stuburiniuose gyvūnuose, Gamtos ekologija ir evoliucija (2022). DOI: 10.1038 / s41559-022-01726-x. www.nature.com/articles/s41559-022-01726-x

Pateikė Nebraskos Linkolno universitetas

Citata: Žmonės, trikdantys 66 milijonų metų senumo ekosistemų ypatybes (2022 m., balandžio 21 d.), gauta 2022 m. balandžio 24 d. iš https://phys.org/news/2022-04-humans-disrupting-million-year-old-feature-ecosystems .html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Leave a Comment

Your email address will not be published.