Мезозойско-кайнозойское излучение - Mesozoic–Cenozoic radiation

Это изображение показывает биоразнообразие во время Фанерозой. Обратите внимание на заметное увеличение биоразнообразия после Пермское вымирание
Фрагментация Пангея привело к аллопатрическое видообразование и увеличение общего биоразнообразия.

В Мезозойско-кайнозойское излучение является третьим крупным расширенным увеличением биоразнообразие в Фанерозой[1], после Кембрийский взрыв и Великое событие биоразнообразия ордовика, которое, по-видимому, превышает равновесие, достигнутое после Ордовик радиация. Это эволюционное излучение, о котором стало известно благодаря его идентификации у морских беспозвоночных, началось в Мезозойский, после Пермский период исчезновения, и продолжается по сей день. Эта впечатляющая радиация затронула как наземную, так и морскую флору и фауну. [2], во время которого «современная» фауна пришла на смену большей части палеозойской фауны.[1]. Примечательно, что это радиационное событие ознаменовалось появлением покрытосеменных в середине сезона.Меловой[3], а K-Pg вымирание, что инициировало быстрое увеличение млекопитающее биоразнообразие.[4][5]

Причины и значение

Точные причины такого длительного увеличения биоразнообразия все еще обсуждаются, однако мезозойско-кайнозойское излучение часто связывают с крупномасштабными палеогеографическими изменениями.[6][2][7]. Фрагментация суперконтинента Пангея был связан с увеличением морского и наземного биоразнообразия.[8][9]. Связь между фрагментацией суперконтинентов и биоразнообразием была впервые предложена Валентином и Мурсом в 1972 году.[10]. Они выдвинули гипотезу, что изоляция земной среды и разделение океанических водных масс в результате раскола Пангеи привели к увеличению аллопатрическое видообразование, что привело к увеличению биоразнообразия [10]. Эти меньшие участки суши, хотя по отдельности менее разнообразны, чем суперконтинент, содержат большое количество эндемичных видов, что приводит к более высокому биоразнообразию, чем на отдельном участке суши такого же размера.[8]. Поэтому утверждается, что, как и в случае биоразнообразия ордовика, дифференциация биоты по градиентам окружающей среды, вызванная фрагментацией суперконтинента, была движущей силой мезозойско-кайнозойской радиации.[6][7].

Частично резкое увеличение биоразнообразия в это время было вызвано эволюционным излучением цветковых растений или покрытосеменные, в среднем меловом периоде[3]. Характеристики этой клады, связанные с воспроизводством, послужили ключевым нововведением для всей клады и привели к всплеску эволюции после появления цветка.[11]. Позже они еще больше диверсифицировались и излучали вместе с насекомые-опылители, увеличивая биоразнообразие[12].

Третьим фактором, сыгравшим роль в мезозойско-кайнозойской радиации, была K-Pg вымирание, что положило конец динозавры и, что удивительно, привело к значительному увеличению биоразнообразия наземных четвероногие, что почти полностью можно отнести к радиации млекопитающих[4][5]. Есть несколько причин, которые могли вызвать это отклонение от равновесия, одна из которых заключалась в том, что до исчезновения K-Pg было достигнуто равновесие, ограничивающее биоразнообразие.[4][5]. Событие исчезновения реорганизовало фундаментальную экологию, на которой строится и поддерживается разнообразие. После того, как эти реорганизованные экосистемы стабилизировались, было достигнуто новое, более высокое равновесие, которое поддерживалось в течение кайнозоя.[13][5].


Притяжение недавнего

Один эффект, который необходимо учитывать при оценке прошлых уровней биоразнообразия, - это тяга недавнего, который описывает явление в Окаменелости что приводит к смещению оценок биоразнообразия в сторону современных таксонов.[14][15]. Этот уклон в сторону недавних таксонов вызван большей доступностью более свежих данных об ископаемых. У млекопитающих также утверждалось, что сложность зубов, позволяющая точно таксономически идентифицировать фрагментарные окаменелости, увеличивает их воспринимаемое разнообразие по сравнению с другими кладами того времени.[4][5]. Вклад этого эффекта в очевидное увеличение биоразнообразия до сих пор неясен и активно обсуждается.[16][5][6].

Рекомендации

  1. ^ а б Сепкоски, Дж. Джон (8 февраля 2016 г.). "Факторно-аналитическое описание летописи морских окаменелостей фанерозоя". Палеобиология. 7 (1): 36–53. Дои:10.1017 / S0094837300003778. S2CID  133114885.
  2. ^ а б Owen, A. W .; Крэйм, Дж. А. (2002). «Палеобиогеография и ордовикские и мезозойско-кайнозойские биотические излучения». Геологическое общество, Лондон, Специальные публикации. 194 (1): 1–11. Bibcode:2002ГСЛСП.194 .... 1O. Дои:10.1144 / GSL.SP.2002.194.01.01. S2CID  130743665.
  3. ^ а б Крам, Дж. Алистер (июль 2001 г.). «Градиенты таксономического разнообразия в геологическом времени». Разнообразие и распределение. 7 (4): 175–189. Дои:10.1111 / j.1472-4642.2001.00106.x.
  4. ^ а б c d Бенсон, Роджер Б. Дж .; Батлер, Ричард Дж .; Алрой, Джон; Маннион, Филип Д .; Каррано, Мэтью Т .; Ллойд, Грэм Т .; Барноски, Энтони Д. (25 января 2016 г.). "Околостазис в долгосрочной диверсификации мезозойских тетрапод". PLOS Биология. 14 (1): e1002359. Дои:10.1371 / journal.pbio.1002359. ЧВК  4726655. PMID  26807777.
  5. ^ а б c d е ж Близко, Роджер А .; Бенсон, Роджер Б. Дж .; Алрой, Джон; Беренсмейер, Анна К .; Бенито, Хуан; Каррано, Мэтью Т .; Клири, Терри Дж .; Данн, Эмма М .; Маннион, Филип Д .; Uhen, Mark D .; Батлер, Ричард Дж. (18 февраля 2019 г.). «Динамика разнообразия фанерозойских наземных четвероногих в масштабе местного сообщества» (PDF). Природа Экология и эволюция. 3 (4): 590–597. Дои:10.1038 / s41559-019-0811-8. PMID  30778186. S2CID  66884562.
  6. ^ а б c Crame, J. A .; Розен, Б. Р. (2002). «Кайнозойская палеогеография и рост современных моделей биоразнообразия». Геологическое общество, Лондон, Специальные публикации. 194 (1): 153–168. Bibcode:2002GSLSP.194..153C. Дои:10.1144 / GSL.SP.2002.194.01.12. S2CID  128674404.
  7. ^ а б Серве, Томас; Харпер, Дэвид А.Т .; Маннеке, Аксель; Оуэн, Алан В .; Шихан, Питер М. (2009). «Понимание Великого события биоразнообразия ордовика (GOBE): влияние палеогеографии, палеоклимата или палеоэкологии». GSA сегодня. 19 (4): 4. Дои:10.1130 / GSATG37A.1.
  8. ^ а б Ваврек, Мэтью Дж. (Сентябрь 2016 г.). «Фрагментация Пангеи и мезозойского биоразнообразия наземных позвоночных». Письма о биологии. 12 (9): 20160528. Дои:10.1098 / рсбл.2016.0528. ЧВК  5046932. PMID  27651536.
  9. ^ Заффос, Эндрю; Финнеган, Сет; Петерс, Шанан Э. (30 мая 2017 г.). «Тектоническая регуляция глобального разнообразия морских животных». Труды Национальной академии наук. 114 (22): 5653–5658. Bibcode:2017PNAS..114.5653Z. Дои:10.1073 / pnas.1702297114. ЧВК  5465924. PMID  28507147.
  10. ^ а б Валентин, Джеймс У .; Мур, Элдридж М. (1972). «Глобальная тектоника и летопись окаменелостей». Журнал геологии. 80 (2): 167–184. Bibcode:1972JG ..... 80..167V. Дои:10.1086/627723. ISSN  0022-1376. JSTOR  30059313.
  11. ^ Soltis, Pamela S .; Народ, Райан А .; Солтис, Дуглас Э. (27 марта 2019 г.). «Дарвиновский обзор: филогения покрытосеменных и эволюционная радиация». Труды Королевского общества B: биологические науки. 286 (1899): 20190099. Дои:10.1098 / rspb.2019.0099.
  12. ^ Гримальди, Дэвид (весна 1999 г.). «Совместное излучение насекомых-опылителей и покрытосеменных растений в меловом периоде». Летопись ботанического сада Миссури. 86 (2): 373–406. Дои:10.2307/2666181. JSTOR  2666181.
  13. ^ Bambach, R.K .; Knoll, A.H .; Сепкоски, Дж. Дж. (14 мая 2002 г.). «Анатомические и экологические ограничения фанерозойского разнообразия животных в морской среде». Труды Национальной академии наук. 99 (10): 6854–6859. Bibcode:2002PNAS ... 99.6854B. Дои:10.1073 / pnas.092150999. ЧВК  124493. PMID  12011444.
  14. ^ Alroy, J .; Aberhan, M .; Bottjer, D. J .; Foote, M .; Фурсич, Ф. Т .; Harries, P.J .; Hendy, A. J. W .; Голландия, С. М .; Ивани, Л.С.; Kiessling, W .; Косник, М. А .; Marshall, C.R .; McGowan, A.J .; Miller, A. I .; Ольшевский, Т. Д .; Пацковский, М. Э .; Peters, S.E .; Villier, L .; Вагнер, П. Дж .; Bonuso, N .; Borkow, P. S .; Brenneis, B .; Clapham, M.E .; Fall, L.M .; Ferguson, C.A .; Hanson, V. L .; Krug, A. Z .; Layou, K. M .; Leckey, E. H .; Nurnberg, S .; Powers, C.M .; Sessa, J. A .; Simpson, C .; Томасович, А .; Висаджи, К. С. (4 июля 2008 г.). «Фанерозойские тенденции в глобальном разнообразии морских беспозвоночных». Наука. 321 (5885): 97–100. Bibcode:2008 Наука ... 321 ... 97А. Дои:10.1126 / science.1156963. PMID  18599780. S2CID  35793274.
  15. ^ Ивани, Линда С .; Чекански-Мойр, Джесси (25 марта 2019 г.). «Обузданное богатство». Природа Экология и эволюция. 3 (4): 520–521. Дои:10.1038 / s41559-019-0863-9. PMID  30911149.
  16. ^ Alroy, J .; Marshall, C.R .; Bambach, R.K .; Безуско, К .; Foote, M .; Фурсич, Ф. Т .; Hansen, T. A .; Голландия, С. М .; Ivany, L.C .; Яблонски, Д .; Джейкобс, Д. К .; Jones, D.C .; Косник, М. А .; Lidgard, S .; Низкий, S .; Miller, A. I .; Novack-Gottshall, P.M .; Ольшевский, Т. Д .; Пацковский, М. Э .; Raup, D. M .; Рой, К .; Сепкоски, Дж. Дж .; Sommers, M. G .; Вагнер, П. Дж .; Уэббер, А. (15 мая 2001 г.). «Влияние стандартизации отбора проб на оценки морской диверсификации фанерозоя». Труды Национальной академии наук. 98 (11): 6261–6266. Дои:10.1073 / pnas.111144698. ЧВК  33456. PMID  11353852.