Los patrones de extinción y emergencia cambian después de extinciones masivas

Un fósil de trilobites del período Ordovícico, que duró desde hace unos 485 a 443 millones de años. Un nuevo análisis de fósiles marinos de la mayor parte de los últimos 500 millones de años muestra que las reglas habituales para la evolución del tamaño corporal cambian durante las extinciones y restauraciones masivas. Crédito: Smithsonian

Los científicos de la Universidad de Stanford han descubierto un patrón sorprendente de cómo la vida resurge de un desastre. La investigación fue publicada el 6 de octubre en Actas de la Royal Society B Muestra que las reglas habituales de la evolución del tamaño corporal cambian no solo durante las extinciones masivas, sino también durante la recuperación posterior.


desde los ochenta, biólogos evolutivos Hemos discutido si las extinciones masivas y las recuperaciones posteriores intensifican los criterios de selección para tiempos normales o si cambian fundamentalmente el conjunto de rasgos que caracterizan a los grupos de especies para su destrucción. El nuevo estudio encontró evidencia de esto último en un análisis exhaustivo de fósiles marinos de la mayor parte de los últimos 500 millones de años.

Los autores escribieron sobre si y cómo la dinámica evolutiva está cambiando a raíz de la aniquilación global y tiene “profundas implicaciones no solo para comprender los orígenes de la biosfera moderna sino también para predecir las consecuencias de la actual crisis de biodiversidad”.

“Por último, queremos poder echar un vistazo a registro fósil “Y utilícelos para predecir lo que se extinguirá y, lo que es más importante, lo que regresará”, dijo el autor principal Pedro Monares, investigador postdoctoral en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford (Stanford Earth). Cuando miramos de cerca los 485 millones de años de extinciones y recuperaciones en los océanos del mundo, parece haber un patrón en lo que regresa basado en tamaño corporal En algunos grupos.

¿Reconstruir más pequeño?

El estudio se basa en Investigación reciente de Stanford quien lo miró cuerpo tamaño y extinción Entre los peligros animales marinos En agrupaciones conocidas como géneros, un nivel de clasificación está por encima de las especies. Ese estudio encontró que, en promedio, los géneros más pequeños tienen la misma probabilidad o más probabilidad de extinguirse que sus parientes más grandes.

El nuevo estudio encontró que este patrón se mantuvo en 10 clases de animales marinos durante largos períodos de tiempo entre extinciones masivas. Pero las extinciones masivas sacuden las reglas de manera impredecible, con el riesgo de extinción cada vez mayor para las especies más pequeñas en algunos grupos y la pérdida de las más grandes en otros.

Los resultados muestran que los géneros más pequeños de una clase conocida como crinoideos, a veces llamados lirios marinos o monedas de fantasía, tenían más probabilidades de ser exterminados durante extinción masiva eventos. Por el contrario, no se mostraron diferencias de tamaño detectables entre las víctimas y los supervivientes durante los períodos de “antecedentes”. Entre los trilobites, una variedad estrechamente relacionada con los cangrejos herradura modernos, las posibilidades de extinción disminuyeron muy levemente con el tamaño corporal durante los períodos de fondo, pero aumentaron aproximadamente ocho veces con cada duplicación de la longitud corporal durante las extinciones masivas.

Cuando miraron más allá de las razas marinas que murieron para considerar cuáles fueron las primeras, los autores encontraron un cambio más dramático en los patrones de tamaño corporal antes y después de las extinciones. Durante los tiempos de fondo, las carreras desarrolladas recientemente tienden a ser un poco más grandes que las anteriores. Durante la recuperación de una extinción masiva, el patrón se invierte y se vuelve más común que los originadores en la mayoría de las clases sean jóvenes en comparación con las especies sobrevivientes que sobrevivieron a la catástrofe.

Los géneros de gasterópodos, incluidos los caracoles, se encuentran entre las pocas excepciones a este patrón de reconstrucción más pequeño. Los géneros de gasterópodos que surgieron durante los períodos de recuperación tendían a ser más grandes que los supervivientes de la catástrofe anterior. Casi en todos los ámbitos, escriben los autores, “la selectividad en el tamaño del cuerpo es más pronunciada, independientemente de la dirección, durante los eventos de extinción masiva y los períodos de recuperación durante los tiempos de fondo”.

Piense en esto como una versión de la biosfera de elegir principiantes y guías en función de la altura y el peso sobre la habilidad después de perder un gran partido. Puede haber una lógica en este plan de juego en el arco de la evolución. “Nuestro próximo desafío es determinar por qué muchos de los originadores posteriores a la extinción masiva son jóvenes”, dijo el autor principal Jonathan Payne, profesor Dorle William Kirby en Stanford Earth.

Los científicos aún no saben si estas causas se relacionan con las condiciones ambientales globales, como niveles más bajos de oxígeno o temperaturas más altas, o factores relacionados con las interacciones entre los organismos y su entorno local, como la escasez de alimentos o los depredadores. Según Payne, “identificar las causas de estos patrones puede ayudarnos no solo a comprender cómo surgió nuestro mundo actual, sino también a resaltar la respuesta evolutiva a largo plazo a la actual crisis de extinción”.

datos fósiles

Estos son los últimos de una serie de artículos de investigación del Payne Research Group que aprovechan los análisis estadísticos y las simulaciones por computadora para revelar la dinámica evolutiva en los datos del tamaño corporal de los registros de fósiles marinos. En 2015, el equipo reclutó a pasantes de secundaria y estudiantes universitarios para ayudar a calcular el tamaño corporal y el tamaño de miles de géneros marinos a partir de fotos e ilustraciones. El conjunto de datos resultante incluía la mayoría de los géneros de animales invertebrados fósiles conocidos por la ciencia y era al menos 10 veces más grande que cualquier conjunto anterior de tamaños corporales de animales fósiles.

Desde entonces, el grupo ha ampliado el conjunto de datos y lo ha dirigido a patrones. Entre otros hallazgos, encontraron que el tamaño corporal más grande se convirtió en uno de los mayores determinantes Peligro de extinción Animales oceánicos por primera vez en la historia de la vida en la Tierra.

Para el nuevo estudio, Monarrez, Payne y el coautor Noel Heim de la Universidad de Tufts utilizaron datos de tamaño corporal de registros de fósiles marinos para estimar la probabilidad de extinción y evolución en función del tamaño corporal durante la mayor parte de los últimos 485 millones de años. Al emparejar los datos del tamaño corporal con los registros de frecuencia de la audiencia base de datos de paleobiología, pudieron analizar 284,308 apariciones fósiles de animales oceánicos pertenecientes a 10,203 géneros. “Este conjunto de datos nos permitió documentar, en diferentes grupos de animales, cómo cambian los patrones evolutivos cuando ocurren extinciones masivas”, dijo Payne.

recuperación futura

Otros paleontólogos han notado que los animales más pequeños se volvieron más comunes en el registro fósil después de la extinción masiva; a menudo lo llaman el “efecto Lilliput”, en honor al reino de los jóvenes en la novela de Gulliver del siglo XVIII de Jonathan Swift.

Los hallazgos del nuevo estudio sugieren que la fisiología animal ofrece una explicación plausible para este patrón. Los autores encontraron un patrón de contracción clásico en la mayoría de las clases de animales marinos con niveles de actividad bajos y metabolismo lento. Las especies de estos grupos que evolucionaron por primera vez inmediatamente después de las extinciones masivas tienden a tener cuerpos más pequeños que los que surgieron durante los períodos de fondo. Por el contrario, cuando las nuevas especies evolucionaron en grupos de animales marinos más activos con metabolismos más rápidos, tendieron a tener cuerpos más grandes como consecuencia de la extinción y cuerpos más pequeños durante tiempos normales.

Los hallazgos destacan la extinción masiva como un drama en dos obras. “La parte de la extinción cambia el mundo no solo eliminando demasiados organismos o demasiadas especies, sino eliminándolos en diferentes patrones selectivos. Después de eso, la recuperación no es igual para todos los que sobreviven. Se introduce un nuevo conjunto de sesgos”, dijo Payne. . Patrón de recuperación “.” Sólo combinando estos dos se puede comprender realmente el mundo que tenemos después de cinco o diez millones de años de extinción “.


Los animales jóvenes enfrentaron probabilidades sorprendentemente largas en océanos antiguos


más información:
Pedro M. Monarrez et al, La extinción masiva altera la dinámica de extinción y génesis con respecto al tamaño corporal, Actas de la Royal Society B: Ciencias biológicas (2021). DOI: 10.1098 / rspb.2021.1681

Introducción de
Universidad Stanford

La frase: Cambiando la extinción y los patrones emergentes después de la extinción masiva (2021, 6 de octubre) Obtenido el 6 de octubre de 2021 de https://phys.org/news/2021-10-extinction-patterns-mass-extinctions.html

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