在人类出现之前,陆地动物多样性在数百万年内保持稳定

在人类出现之前,陆地动物多样性在数百万年内保持稳定 Mark Ryan / Mary Parrish / Jay Matternes / Smithsonian Institution

生活在陆地上的物种占所有生物多样性的85%至95% 今天在地球上。 当我们认为大陆仅覆盖地球表面积的30%时,这尤其令人印象深刻。 大多数陆地物种都是少数几个开拓性群体的后代,这些群体多年前侵入了400m。

然而,令人惊讶的是,科学家们强烈反对土地生物多样性何时达到现代水平。 是我们今天看到的 普遍 数百万年的最后几十年,甚至数百年? 或者多样性呈指数级增长 更多 今天的物种比以往更活跃?

在一个 新文 在自然生态学和进化论中,我的合着者和我研究了生活在“当地”生态系统(也称为“生态群落”)的陆地脊椎动物物种的多样性在过去的375m年代是如何变化的。 我们分析了几乎产生四足动物化石的30,000化石遗址,陆地脊椎动物,如哺乳动物,鸟类,爬行动物(包括恐龙)和两栖动物。 计算个别化石遗址内的物种使我们能够估计古代生态群落的多样性。

我们的研究结果表明,今天全球各地的生物多样性水平不是最近出现的现象。 自恐龙灭绝后不久,四足生态系统内的多样性至少在过去的60m年间相似。 这表明生态系统内的生物多样性或多或少地上升的突出概念 随着时间的推移 是不正确的。 相反,物种相互作用的方式 - 例如,通过竞争空间和食物等资源 - 往往会限制可以装入当地生态系统的物种数量。

这并不意味着四足动物的局部多样性在过去的375m年中没有增加。 我们的研究结果还表明,今天这种多样性至少是300m年前的三倍,当时四足动物首次进化出陆上生命的关键创新(如 羊膜蛋,允许远离水源的繁殖)。 然而,我们发现多样性的增加是罕见的,并且在地质方面相对突然地发生。 当没有增加时,它们通常也会持续数千万年。

与直觉相反,地方多样性的最大增幅发生在多年前消灭恐龙的大规模物种灭绝之后。 在这一事件的短短几百万年内,当地的多样性比灭绝前的水平增加了两到三倍,这主要得益于现代哺乳动物的巨大成功,这些现代哺乳动物的进化填补了恐龙留下的生态空间。 但在此大幅上升之后,当地的四足动物多样性在接下来的66m年份并没有增加。

不同的尺度

动物多样化的竞争模型清楚地预测了地方尺度的多样性如何随着地质时间的变化而变化,无论是长期稳定还是持续增加。 通过证明持续数百万年的当地多样性存在局限性,我们的结果对显示多样化持续或多或少不受控制的模型提出了挑战。 但是大陆或全球层面的多样性可能遵循单独的模式,因此我们的结果也不一定适用于这些尺度。


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例如,在大规模灭绝之后,大陆上的大多数物种都可能被消灭。 但是,相对较少数量的幸存物种可能会变得非常成功并广泛传播。 在这种情况下,整个大陆的多样性将会崩溃,但当地的多样性似乎没有改变,因为到处都可以找到相同的一小部分物种。

实际上,似乎也有类似的过程 正在发生 以应对人类造成的栖息地破坏。 入侵物种正在广泛传播,有时甚至在区域多样性可能下降的同时推动当地多样性。 但 之前的工作 我的研究小组关于中生代和早新生代的大陆尺度陆地脊椎动物多样性(250m到47m年前)表明,在很长一段时间内,大陆内的物种数量显示出与当地规模相似的模式。 这意味着今天土地上的壮观多样性 - 至少在脊椎动物中 - 可能不是最近的创新。谈话

关于作者

Roger Close,ERC古生物学研究员, 伯明翰大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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