Około 460 mln lat temu (ordowik) znacząco wzrosła liczba rodzajów i rodzin zwierząt morskich. Na wykresie liczba rodzin trylobitów (na podstawie
Przyczyny wielkich wymierań od lat budzą ogromne zainteresowanie naukowców. Równie pasjonującą zagadkę stanowią także wielkie radiacje ewolucyjne – to znaczy gwałtowne zwiększanie się różnorodności gatunkowej w stosunkowo krótkim czasie. Za zjawiskami tymi stoi co najmniej kilka przyczyn. Tak samo zresztą, jak w przypadku wymierań.
Jednym z najbardziej znanych epizodów eksplozji bioróżnorodności jest wielka radiacja ordowicka. Miała ona miejsce około 460 mln lat temu.
Radiacja ordowicka trwała 25 milionów lat. To dużo, ale z drugiej strony niewiele, jeśli weźmiemy pod uwagę, co się wówczas stało. Liczba rodzin organizmów morskich zwiększyła się prawie czterokrotnie. Naukowcy wciąż nie są zgodni co do przyczyn tego wydarzenia.
Przyczyny radiacji w ordowiku
Kilka najbardziej prawdopodobnych czynników, które doprowadziły do wielkiej radiacji, to między innymi:
- Zmiana konfiguracji kontynentów. Z końcem prekambru rozpadowi uległ superkontynent Rodinia, który połączył w sobie niemal wszystkie dzisiejsze lądy. Jego dezintegracja na kilka osobnych fragmentów kontynentalnych spowodowała zwiększenie zasięgu płytkich mórz (bo oceany obmywały wówczas nie jeden, ale kilka lądów), a to wpłynęło korzystnie na różnorodność gatunkową organizmów morskich.
- Zmiany klimatyczne. Nikt nie ma wątpliwości co do tego, że drastyczna zmiana średniej rocznej temperatury może wpłynąć na bioróżnorodność. Nie ma jednak zgody co do tego, w jaki sposób? Zarówno ocieplenie, jak i ochłodzenie było wymieniane jako potencjalne przyczyny wielkiej radiacji ordowickiej. Jedno jest pewne: zmiany klimatyczne musiały odgrywać sporą rolę, gdyż późny ordowik (a konkretnie piętro hirnant) to czas wielkich zlodowaceń kontynentalnych.
- Pojawienie się nowych źródeł pożywienia. Rozwój morskich organizmów mógł być stymulowany przez coraz bogatszy fitoplankton. Stanowi on pożywienie dla wielu organizmów zamieszkujących współczesne morza. Podobnie musiało być w ordowiku.
- Upadki meteorytów. Ten czynnik jest najmniej prawdopodobny. Warto go jednak wymienić, gdyż pokazuje to, że katastrofalne upadki planetoid i meteorytów to nie tylko groźba wymierań, ale także szansa na otwarcie nowego, jeszcze bardziej pasjonującego rozdziału w historii życia.
A może radiacji nie było?
Zastanawiając się nad przyczynami wielkiej radiacji ordowickiej nie sposób pominąć związanych z nią kontrowersji. Skala eksplozji życia sprzed ponad 400 mln lat nie jest jasna. Trudno zakwestionować samą radiację. Jednak to, czy rzeczywiście stanowiła ona gwałtowne zdarzenie na dużą skalę, jest już bardziej wątpliwe.
Trylobity to jedna z grup, które zwiększyły swoją bioróżnorodność w trakcie wielkiej radiacji ordowickiej. Na zdjęciu rodzaj Asaphus z ordowiku północno-zachodniej Rosji (źr. Wikimedia Commons).
Wcześniejsze badania wykazały, że gwałtowny przyrost liczby gatunków i rodzajów może być jedynie artefaktem statystycznym. Analizy przeprowadzone na trylobitach przez A. Millera i M. Foote wykazały systematyczny, ale powolny wzrost liczby taksonów. W tym ujęciu radiacja zaczęła się wcześniej – już we wczesnym ordowiku. Później liczba gatunków uległa stabilizacji.
Z czego mogą wynikać błędy fałszujące obraz wielkiej radiacji? Istnieje co najmniej kilka prawdopodobnych przyczyn:
- obliczanie liczby gatunków lub rodzajów osobno dla każdego piętra geologicznego; czas trwania każdego z nich jest inny; nic więc dziwnego, że skok bioróżnorodności odnotowany został w karadoku – jednym z najdłuższych pięter ordowiku,
- różne liczby zbadanych okazów paleontologicznych dla poszczególnych odcinków czasu; skały konkretnego wieku mogą być trudno dostępne lub słabo zachowane, a to automatycznie zmniejsza intensywność prac paleontologów i liczbę opisanych gatunków; w efekcie różnorodność dla tych wycinków zapisu kopalnego jest zaniżona.
Niezależnie od wszystkich związanych z nią kontrowersji, wielka radiacja ordowicka z pewnością znacząco zwiększyła różnorodność organizmów zasiedlających ziemskie morza. Mimo lat badań wciąż jesteśmy daleko od ostatecznego wskazania najważniejszych przyczyn stojących za tym zdarzeniem.
Źródła:
Arnold I. Miller, Mike Foote, 1996. Calibrating the Ordovician Radiation of marine life: implications for Phanerozoic diversity trends. Paleobiology 22, 2, 304-309.
Thomas Servais et al., 2009. Understanding the Great Ordovician Biodiversification Event (GOBE): Influences of paleogeography, paleoclimate, or paleoecology? GSA Today 19, 4-10. [PDF]
