Trylobity - rekonstrukcja.

Naukowcy starają się powiązać różnorodność gatunkową obserwowaną w zespołach skamieniałości z rzeczywistą bioróżnorodnością w fanerozoiku (paleozoik-dzisiaj). Na rysunku rekonstrukcja trylobitów (rys. Heinrich Harder).

W ciągu ostatnich 500 mln lat liczba gatunków zwierząt żyjących w morzach zmieniała się bez przerwy. Naukowcy wciąż poszukują przyczyn tych niestających fluktuacji.

Zadanie jest trudne, ponieważ dane dotyczące bioróżnorodności czerpane są z zapisu kopalnego – czyli ze skamieniałości znajdujących się w skałach. A liczba skamieniałości zależy nie tylko od tego, jak wiele gatunków żyło w danych morzach, ale także od stopnia zachowania zarówno skał, jak i znajdujących się w nich szczątków organicznych.

W efekcie paleontolodzy stają nie przed jednym, ale dwoma zadaniami:

  • po pierwsze, muszą ocenić liczbę gatunków organizmów na podstawie zapisu kopalnego,
  • i po drugie, ustalić czy zapis kopalny stanowi wiarygodne źródło informacji (to znaczy, czy nie został on zafałszowany przez nierównomierne zachowanie skamieniałości).

Na szczęście badania zdają się wskazywać, że zapis kopalny nie jest poważnie zniekształcony. Dzięki temu można go wykorzystać do oszacowania dawnej bioróżnorodności. A także w celu przewidzenia przyszłych zmian różnorodności gatunkowej.

Potwierdzają to badania Bjarte Hannisdala (Norwegia) oraz Shanana Petersa (USA), opublikowane przed kilkoma tygodniami w Science. Według naukowców zapis kopalny jest zsynchronizowany z informacjami dotyczącymi poziomu morza oraz chemizmu wód oceanicznych. Wszystkie te źródła danych są zatem powiązane i – co ważne – dokumentują rzeczywiste zjawiska, a nie tylko artefakty wynikające ze źle zachowanych skamieniałości.

Hannisdal i Peters stwierdzili, że różnorodność gatunkowa w morzach jest związana z:

  • zawartością tlenu, węgla i siarki w wodach oceanicznych,
  • globalnym poziomem morza.

Odkrycie dwóch paleontologów potwierdza to, co już wcześniej było akceptowane przez większość specjalistów. Poziom morza powinien wpływać na bioróżnorodność – jego wzrost powoduje bowiem zalanie wodą rozległych obszarów kontynentalnych. A wielkie morza szelfowe stanowią wspaniałą niszę ekologiczną dla licznych gatunków zwierząt.

Również chemizm wód powinien wykazywać wpływ na bioróżnorodność. Potwierdzają to rezultaty uzyskane przez Hannisdala i Petersa.

Autorzy badań podkreślają, że silna korelacja obu czynników z danymi z zapisu kopalnego stanowi solidny argument przemawiający za wiarygodnością tego ostatniego. Informacje, które gromadzimy dzięki skamieniałościom, mogą być zatem z powodzeniem wykorzystane w celu oszacowania dawnej, a także – choć w ograniczonym stopniu – przewidzenia przyszłej bioróżnorodności w basenach morskich i oceanicznych.

Analizy Hannisdala i Petersa zostały wykonane z użyciem bazy danych The Paleobiology Database. Gromadzi ona dane uzyskane z zapisu kopalnego (oznaczenia gatunkowe skamieniałości, a także środowiska i nisze ekologiczne okupowane przez poszczególne taksony). Analiza dotyczyła zwierząt morskich z całego fanerozoiku (od kambru do dziś).

Źródło:
B. Hannisdal, S. E. Peters, 2011. Phanerozoic Earth System Evolution and Marine Biodiversity. Science 334, 6059, 1121-1124. DOI: 10.1126/science.1210695