Udryddelse er for evigt - og økosystemgendannelse kræver en virkelig, rigtig lang tid

Forskere fra University of Leeds, der studerede fossile data omkring Permo-Triassic (P-Tr)-udryddelsen for 252 millioner år (Ma) siden, fandt, at et marint økosystem, i sammenligning med de taksonomiske slægter, der omfatter det, tog en hel størrelsesorden længere tid at komme sig efter masseudryddelsen, der definerer og adskiller de to geologiske perioder. Udryddelsen var ansvarlig for at dræbe op mod 90% af alle havdyr. Disse fund, præsenteret i en nylig Videnskabens fremskridt artikel, er særligt nøgterne i lyset af den igangværende antropocæne udryddelse og konklusionerne fra den seneste IPCC-rapport.

Haijun Song og kolleger, i en artikel med titlen "Afkoblet taksonomiske og økologiske genopretninger fra Permo-Trias-udryddelsen, "tilbyde ny indsigt i omstændighederne omkring, hvad der generelt blev anset for at være en tandem og trinvis genopretning, med hensyn til taksonomiske slægter og deres konstituerende marine økosystem, i triastiden. Genopretningen af ​​økosystemet og dets repræsentative taxa menes at have fundet sted over flere millioner år, bevæger sig fra de nederste trofiske niveauer til toppen. Imidlertid, data, der viser forskellige rovdyr på top-trofisk niveau i den tidlige trias-periode, synes at modsige denne opfattelse, sammen med uforklarlige huller i andre funktionelle grupper på lavere trofisk niveau. Arbejde ud fra et brugerdefineret datasæt hentet fra Paleobiology Database og offentliggjort litteratur, Forfatterne til denne undersøgelse søgte at undersøge mønsteret og timingen af ​​økosystems succession i forhold til diversitetsniveauerne for tre grupper af fauna:ikke-bevægelig, bevægelig, og nektoniske dyr, under trias-genopretningen.

For bedre at forstå arten af ​​den trias taksonomiske genopretning, forskerne undersøgte repræsentative fossildata, der spænder over Sen Perm (254,1 Ma) til Sen Trias (201,3 Ma) for mangfoldighed. Ved indsamling af data fra i alt 51, 055 fossile forekomster (defineret som tilstedeværelsen af ​​en slægt på en stratigrafisk enhed eller et sted) fandt de ud af, at marine slægter opnåede præ-udryddelsesniveauer af diversitet omkring 5 Ma efter udryddelseshændelsen, bemærker "en logistisk stigning i taksonomisk diversitet under trias ... og antyder, at generisk diversitet ser ud til at have nået den miljømæssige bæreevne."

Ved at studere den økologiske genopretning som helhed i forhold til den separate taksonomiske genopretning, de undersøgte de separate skæbner for hver af de tre funktionelle fossile grupper. Den ikke-bevægelige gruppe var sammensat af stationære dyr som koraller og svampe; den bevægelige gruppe omfattede krebsdyr, gastropoder, og infaunale toskallede, blandt andre; og den nektoniske gruppe af rovdyr på topniveau omfattede blæksprutter som blæksprutter, konodonter (nu uddøde proto-hvirveldyr, der ligner ål), benfisk, og marine krybdyr.

Som det viste sig, nektoniske dyr - gruppen på det højeste trofiske niveau - var de første til at komme sig efter P-Tr-udryddelsen med hensyn til generisk mangfoldighed, selvom de faldt fra deres højdepunkt i Mellemtrias langt ind i den sidste fase af Sen Trias. Ikke-bevægelige dyr, på den anden side, led de værste fald i begyndelsen af ​​trias, med deres mangfoldighed faldende fra 500 til 100 slægter, selvom de vendte tilbage og vendte tilbage til niveauer før udryddelse ved begyndelsen af ​​Mellemtrias. Den bevægelige gruppe led også store tab under udryddelseshændelsen, hvilket resulterede i lav diversitet, før den vendte tilbage i begyndelsen af ​​Mellemtrias.

Med hensyn til forekomstandel, nekton-slægter gik fra ~14% i den sene Perm-periode til at toppe med 67% 2 Ma senere, før det faldt til 11 pct. Ikke-bevægelige slægter viste en modsat tendens, går fra 71 % til 21 % for endelig at vende tilbage til 70 % i slutningen af ​​trias. Bevægelige dyr dog forblev noget konstant i forhold efter udryddelsesbegivenheden og gennem hele trias. Efterforskerne bemærker en lignende, selvom en mindre udtalt tendens, i forhold til generisk rigdom for de tre grupper; de tilføjer også, at tendenser for sammensætning og struktur holder uanset paleo-breddegradsregion.

Fordi andelen af ​​generisk diversitet af ikke-bevægelige dyr havde været stabil på 68% gennem meget af den foregående permperiode og igen nærmede sig dette niveau i den mellemste og sene triasperiode, undersøgelsens forfattere hævder, at dette repræsenterer den normale trofiske sammensætning af fauna - dvs. som den brede base af en pyramide, der understøtter de to højere trofiske grupper. Denne pyramide dog er omvendt i den tidlige triasperiode, med nekton, der dominerer den funktionelle pyramide på 52 %, og karakteriserer et forstyrret og sårbart økosystem med et formindsket fødenet.

Det væsentligste er dog er opdagelsen af, at taksonomiske og økologiske genopretninger er afkoblet. Hvor taksonomisk genopretning skete relativt hurtigt, vurderet ud fra en tilbagevenden til relativt stabil global taksonomisk mangfoldighed, økosystemgendannelse er karakteriseret ved en meget langsommere "gradvis stigning i kompleksitet og stabilitet." Studieforfatterne kontrasterer de relativt hurtige, logistisk stigningshastighed i generisk rigdom, der signalerer taksonomisk genopretning med en logaritmisk stigningshastighed i andelen af ​​ikke-nektoniske dyr, der er i overensstemmelse med en økologisk genopretning. Denne økologiske genopretning var stadig i gang efter ~50 Ma, hvorimod taksonomisk diversitet genoprettede i omkring 5 Ma.

Disse resultater viser, at mens dette marine økosystem kollapsede på en bund-til-top måde, dets restaurering skete i omvendt rækkefølge, fra top til bund, hvor et genoprettende økosystem er karakteriseret ved en stigning i mangfoldigheden hos lavere forbrugere, det er, ikke-nektoner. Dette øger den modtagne trinvise hypotese, der antyder, at en genopretning fandt sted nedefra og op.

Og endelig, forskerne konkluderer "Denne undersøgelse bekræfter vigtigheden af ​​at beskytte den globale økosystemdiversitet, fordi når den først er ødelagt, restaurering kræver snesevis af millioner år, meget længere end menneskets historie."

© 2018 Phys.org