Semasa Phanerozoik, pemangsa menjadi lebih besar • Alexander Markov • Berita sains mengenai "Unsur" • Paleontologi, Ekologi, Evolusi

Semasa Phanerozoik, pemangsa menjadi lebih besar

Rajah. 1. Gastropod molusk – Driller Polinices incei (keluarga Naticidae) menyerang moluska bivalve Paphies elongata. Pada sinki mangsa, lubang yang belum selesai adalah jejak serangan sebelumnya, yang telah dicegah oleh sesuatu. Foto dari roboastra.com

Adalah dipercayai bahawa salah satu daya utama evolusi adalah "perlumbaan senjata" antara pemangsa dan mangsa. Dari hipotesis ini, ia mengikuti bahawa dalam perjalanan evolusi, pemangsa harus secara amnya menjadi lebih berbahaya, lebih aktif dan lebih licik. Ahli paleontologi Amerika memeriksa ini dengan contoh kumpulan pemangsa marin tertentu – pemborol. Analisis data mengenai kerang fosil dengan jejak penggerudian menunjukkan bahawa saiz lubang – dan oleh itu pemangsa itu sendiri – berkembang dengan mantap semasa Phanerozoik. Bagi mangsa, mereka tidak menjadi lebih besar, tetapi di antara mereka bahagian-bahagian bentuk mudah alih dan burrowing berkembang. Hasilnya adalah persetujuan yang baik dengan ide-ide teoretis tentang evolusi antagonistik pemangsa dan mangsa.

Menurut "hipotesis eskalasi" (lihat: G.J Vermeij, 2013. Pada Escalation), kekuatan pemanduan dan petunjuk utama evolusi adalah perlombongan senjata evolusi (co-evolution antagonist), termasuk antara pemangsa dan mangsa mereka.Adalah diandaikan bahawa pemangsa secara beransur-ansur menjadi lebih berkuasa, aktif dan ganas. Ini memaksa mangsa membina pelbagai perlindungan pasif dan aktif. Akibatnya, bahagian haiwan yang besar, bertenaga, cepat dengan kadar metabolisme tinggi berkembang biota. Di samping itu, pembangunan persekitaran dan sumber yang tidak boleh diakses terpaksa pergi, jika ia membantu mangsa sekurang-kurangnya seketika melepaskan diri dari pemangsa.

Terdahulu dalam rekod fosil, bukti telah didapati bahawa semasa Phanerozoik, tekanan pemangsa sangat dipergiatkan, dan mangsa memberikan respons evolusi yang mencukupi untuk ini. Sebagai contoh, dari Kemboja ke Neogene, terdapat peningkatan dalam kepelbagaian pemangsa marin, baik secara mutlak dan berkaitan dengan kepelbagaian mangsa (Rajah 2, graf atas). Pada masa yang sama, perkadaran kelahiran mudah alih meningkat berhubung dengan tetap (dilampirkan) (Rajah 2, graf yang lebih rendah).

Rajah. 2 Peningkatan kadar pemangsa (di bahagian atas) dan mudah alih (turun di bawah) melahirkan anak dalam jumlah kepelbagaian generik haiwan marin semasa Phanerozoic (MYA – sejuta tahun yang lalu, satu juta tahun dahulu). Ia dapat dilihat bahawa pertumbuhan adalah berturut-turut, dengan perubahan paling radikal ("langkah-langkah") yang berlaku di sempadan Paleozoik / Mesozoik dan Mesozoik / Cenozoik (disorot garis menegak berani). Dari sebuah artikel oleh R. K. Bambach et al., 2002.Kekangan anatomi dan ekologi terhadap kepelbagaian haiwan phanerozoik dalam alam marin

Penilaian seperti itu mudah terdedah kepada kritikan, kerana ia biasanya didasarkan pada mengira bilangan taksonomi, yang paling sering adalah genera atau keluarga (tahap spesies dalam paleontologi kuantitatif jarang digunakan, kerana pada tahap ini ketidaksempurnaan kronik itu membuat "bunyi bising" terlalu banyak). Pada masa yang sama, genera kecil endemik disamakan dengan meluas dan meluas. Malah, ada sebab untuk mempercayai bahawa ini tidak mengganggu gambar, dan graf seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 2, mencerminkan trend sebenar dalam pembangunan biota marin. Namun begitu, data mengenai organisma individu (dan bukan pada keseluruhan genera atau keluarga dianggap sebagai objek tunggal) boleh menjadi lebih bermaklumat jika terdapat cukup mereka.

Ahli paleontologi Amerika, yang artikelnya diterbitkan dalam terbitan majalah terkini Sains, cuba mengesahkan ramalan hipotesis "peningkatan" berdasarkan data perseorangan seperti ini, yang mencerminkan kes-kes tertentu interaksi pemangsa mangsa. Untuk ini, penulis memilih kumpulan pemangsa yang sangat mudah – pemboros (Rajah 1). Haiwan ini memakan mangsa yang dilindungi oleh kulit atau shell yang padat, seperti bivalves, brachiopods atau landak laut.Kebanyakan penggerudian adalah antara gastropoda, tetapi beberapa nematoda, prototaip dan juga serangga juga telah menguasai kaedah memburu ini (larva dari kumbang Drilid menggerudi melalui cengkerang siput). Kelebihan utama gerudi (dari sudut pandangan untuk mengkaji evolusi pemangsa mengikut data paleontologi) adalah bahawa mereka meninggalkan tanda-tanda yang tidak jelas pada cengkerang mangsa mereka – lubang pusingan kemas yang tidak dapat dikelirukan dengan apa-apa, dan cengkerang-cengkerinya sendiri diawetkan sepenuhnya dalam keadaan fosil.

Sebagai permulaan, penulis yakin bahawa saiz pemangsa dapat diukur dengan saiz lubang gerudi. Untuk ini, 556 lubang digerudi oleh gerudi moden milik 14 keluarga yang berlainan. Telah didapati bahawa korelasi antara saiz pemangsa dan diameter lubang sangat ketat (Rajah 3). Ia dipelihara apabila mempertimbangkan semua gerudi yang mungkin, dan dalam kumpulan taksonomi individu. Akibatnya, saiz lubang dalam tenggelam fosil boleh digunakan untuk menganggarkan saiz borers prasejarah, siapa pun mereka.

Rajah. 3 Diameter lubang gerudi (pada paksi menegak) berkorelasi dengan saiz gerudi (pada paksi mendatar).Gambar dari artikel dibincangkan di Sains

Kemudian para penyelidik menganalisis semua data yang diterbitkan dari tahun 1861 hingga 2016 pada kerang fosil moluska dan brachiopoda dengan tanda penggerudian. Moluska dan brachiopod dipilih kerana alasan kumpulan ini, pertama, menguasai biota fosil marin (brachiopoda secara numerik menguasai komuniti bawah komunitas Ordovician-Permian, kedua, ia adalah kumpulan Majoriti mangsa pengebom. Data yang boleh dipercayai, termasuk saiz mangsa dan diameter lubang, telah dikumpul untuk 6943 gerudi yang digerudi, yang mewakili 362 kombinasi pandangan / lokasi; untuk setiap kombinasi tersebut, nilai purata saiz preys dan pemangsa (lebih tepatnya, lubang mereka dibor) telah diambil. Bahan yang dikaji meliputi selang masa setengah bilion tahun, dari Ordovician hingga Neogene.

Keputusan utama kajian ditunjukkan dalam Rajah. 4. Ternyata saiz mangsa kekal tidak berubah semasa Phanerozoik (Rajah 4, A), tetapi saiz lubang gerudi (dan oleh itu, pemangsa) meningkat hampir dua magnitud. Diameter median lubang yang digerudi oleh gerudi Ordovician hanya 0.35 mm, kuaternary – 3.25 mm. (Rajah 4, B).Oleh itu, nisbah purata saiz pemangsa kepada saiz mangsa semakin meningkat semasa Phanerozoik (Rajah 4, C).

Rajah. 4 Saiz mangsa (A), lubang gerudi (B) dan nisbah saiz pemangsa dan mangsa (C) dalam tempoh yang berbeza dari Phanerozoic (pada paksi mendatar: Є – Cambrian, O – Ordovician, S – Silurian, D – Devonian, C – Carbon, P – Permian, T – Triassic, J – Jurassic, K – Mel, Pg – Paleogene, Ng – Neogene, Q – Quaternary). Lebar segi empat mencerminkan jumlah bahan diproses. Imej dari artikel dalam perbincangan Sains

Pengiraan tambahan yang melibatkan data lithologic, paleogeographic dan lain-lain menunjukkan bahawa hasil ini bukan artifak statistik dan tidak boleh dijelaskan sama ada oleh tidak sempurna dari rekod fosil (contohnya, pembubaran selektif shell cangkang aragonit moluska) atau dengan pergerakan benua (yang mana kawasan utama air cetek semasa Phanerozoik, lautan beralih dari garis bawah ke lintang yang lebih tinggi), atau dengan mengubah komposisi taksonomi para korban (pada permulaan Mesozoik, dominasi brachiopod berubah Merujuk berinjap dua dominasi, tetapi kira-kira yang sama dalam kedua-dua kumpulan dan begitu juga berubah dengan masa) nisbah saiz mangsa dan pemangsa.

Oleh itu, gerudi semakin bertambah semasa Phanerozoik. Oleh itu, mereka memerlukan lebih banyak makanan, tetapi saiz mangsa mereka tetap sama. Oleh itu, mereka perlu secara aktif memburu dan makan lebih banyak mangsa setiap unit masa, atau mangsa menjadi lebih berkhasiat. Kemungkinan besar, ada keduanya. Nilai nutrisi mangsa sebenarnya meningkat pada garis Paleozoic dan Mesozoik disebabkan oleh fakta bahawa banyak kumpulan brachiopoda yang telah punah dengan cepat diganti oleh bivalves (Rajah 5, graf pertama). Dengan ukuran dan ketebalan sebanding dengan shell dalam brachiopods, tisu lembut kurang. Nilai pemakanan brachiopods tidak dibandingkan dengan moluska bivalve yang berkhasiat dan berkhasiat. Latihan moden lebih suka bivalves, tetapi mereka juga makan brachiopod dengan kelaparan.

Rajah. 5 Perubahan komposisi mangsa semasa Phanerozoik. Atas ke bawah: nisbah brachiopod dan bivalve; nisbah dilampirkan, mudah alih dan "mudah alih pilihan" (iaitu, dapat bergerak, tetapi jarang melakukannya); nisbah epifaunal (hidup di permukaan tanah), infaunal (mengubur) dan "semi-faunal" (tidak selalu atau tidak dikebumikan sepenuhnya). Carta daripada bahan tambahan kepada artikel yang dibincangkan di Sains

Sebaliknya, ia menjadi lebih sukar untuk memburu, kerana di kalangan mangsa yang berpotensi, bahagian mudah alih (Rajah 5, graf kedua) dan dikebumikan di tanah (Rajah 5, graf ketiga) berkembang. Oleh itu, gerudi juga perlu meningkatkan pergerakan dan belajar menggali di dalam tanah – dan ini memerlukan tenaga, iaitu lebih banyak makanan.

Oleh itu, hasil yang diperolehi adalah dalam persetujuan yang baik dengan "hipotesis peningkatan". Koevolusi antagonistik pemangsa dan mangsa memang memainkan peranan penting dalam pembangunan fauna marin Phanerozoic. Beberapa orang meragui perkara ini sebelum ini, namun kini pandangan ini telah mendapat sokongan tambahan.

Sumber: Adiël A. Klompmaker, Michał Kowalewski, John Warren Huntley, Seth Finnegan. Meningkatkan saiz predator nisbah sepanjang ekosistem ekosistem marin // Sains. 2017. V. 356. P. 1178-1180.

Lihat juga:
1) Kepupusan besar 250 juta tahun yang lalu menyebabkan peningkatan dramatik dalam kerumitan ekosistem laut, "Elemen", 11/28/2006.
2) Keanekaragaman hayati, serta populasi, tumbuh di sepanjang hiperbola (mengikut artikel oleh A.V. Markov dan A.V. Korotayev "Dinamika kepelbagaian haiwan laut Phanerozoik sesuai dengan model pertumbuhan hiperbola").
3) Saiz makhluk hidup meningkat dalam lompatan, "Unsur", 30 Disember 2008.
4) Dalam masyarakat yang pelbagai, haiwan kurang berkemungkinan mati, "Elemen", 05/13/2009.
5) Saiz maksimum mamalia darat berkembang dengan pesat, "Unsur-unsur", 02.12.2010.
6) Keanekaragaman hayati merangsang pertumbuhannya sendiri, "Unsur", 07/05/2016.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: