Tyrimas rodo, kad sausumoje gyvenantys žinduoliai išgyveno masinį išnykimą prieš 66 milijonus metų

A short-beaked echidna (Tachyglossus aculeatus), Budderoo National Park, New South Wales, Australia. Echidnas are monotremes, one of the three main groups of mammals along with placentals and marsupials. The group also includes the platypus. Scientists believe monotremes were ground-dwelling creatures before the K-Pg asteroid impact and remained so afterward. Image credit: Daniel J. Field

Trumpašakė echidna (Tachyglossus aculeatus), Budderoo nacionalinis parkas, Naujasis Pietų Velsas, Australija. Echidnos yra monotremos, viena iš trijų pagrindinių žinduolių grupių, kartu su placenta ir marsupialais. Į grupę įeina ir plekšnė. Mokslininkai mano, kad monotremos buvo žemėje gyvenančios būtybės prieš K-Pg asteroido susidūrimą ir išliko po to. Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

Prieš 66 milijonus metų į Žemę atsitrenkęs mylios pločio asteroidas sunaikino beveik visus dinozaurus ir maždaug tris ketvirtadalius planetos augalų ir gyvūnų rūšių.

Tačiau kai kurie padarai išgyveno, įskaitant tam tikrus pelės dydžio žinduolius, kurie vėliau išsivystys į daugiau nei 6000 šiandien egzistuojančių žinduolių rūšių, įskaitant žmones.

Kodėl šie žinduoliai išgyveno, o kiti žuvo per niokojantį masinį išnykimą, pasibaigusį kreidos periodu? Naujas tyrimas rodo, kad sausumoje gyvenantys ir pusiau medžių žinduoliai gali geriau išgyventi po nelaimės nei medžių žinduoliai dėl visuotinio miškų naikinimo po Chicxulub asteroido smūgio.

Galima šio modelio išimtis būtų ankstyviausi primatai, galbūt panašūs į šiuolaikines medžių skroblas ir marmozetes. Naujojo tyrimo duomenys rodo, kad primatai galėjo išlaikyti gebėjimą gyventi miškuose dėl masinio išnykimo, nepaisant pasaulinio miškų naikinimo.

Žinduolių tyrimas, paskelbtas internete spalio 11 d. žurnale Ecology and Evolution, yra 2018 m. paukščių tyrimų, kuriuos atliko kai kurie iš tų pačių autorių, kurie priėjo prie panašių išvadų apie arboreality, tęsinys. Abiejuose dokumentuose pabrėžiamas pagrindinis Kreidos pabaigos apokalipsės, žinomos kaip K-Pg masinis išnykimas, poveikis formuojant ankstyvąsias šiandieninių stuburinių gyvūnų evoliucijos trajektorijas.

Asteroido smūgis sukėlė karščio impulsą, kuris sukėlė gaisrus visame pasaulyje. Tankūs nuolaužų ir suodžių debesys buvo išmesti į atmosferą, vėsindami planetą ir galbūt rūgštų lietų, tuo pačiu blokuodami saulės šviesą.

“Didelio masto miško aplinkos sunaikinimas dėl Chicxulub asteroido poveikio tikriausiai paveikė daugelio grupių, įskaitant sausumos žinduolius, evoliucijos trajektorijas. Mūsų išvados atitinka hipotezę, kad daugiausia ne medžių žinduoliai selektyviai išgyveno šį masinį išnykimą”, – sakė Mičigano universitetas. evoliucijos biologas Jacobas Berv., naujojo tyrimo bendraautoris.

Bervas, gyvybės mokslų bendradarbis UM Ekologijos ir evoliucinės biologijos katedroje bei Paleontologijos muziejuje, taip pat buvo 2018 m. paukščių popieriaus bendraautoris. Jame nagrinėjama sistematika, apimanti evoliucinių medžių, atskleidžiančių organizmų ryšius, kūrimą ir analizę.

Naujajam tyrimui Bervas ir jo kolegos atliko statistinę šiuolaikinių žinduolių ekologinių įpročių analizę, kad nustatytų, ar jų protėviai dažniau gyveno medžiuose, taikydami procesą, vadinamą protėvių protėvių atstatymu. Šios analizės parodė, kad, kaip ir atliekant paukščių tyrimus, žinduoliai, išgyvenę masinį išnykimą Kreidos periodo pabaigoje, dažniausiai buvo sausumos arba pusiau medžių žinduoliai.

Tačiau tyrimo bendraautorius Jonathanas Hughesas, žinduolių mokslininkas ir Kornelio universiteto doktorantas, atrankos signalas prieš arborealizmą paukščiams yra stiprus ir aiškus, o žinduolių – mažiau.

Pavyzdžiui, mokslininkai nuolat nustatė, kad Euarchonta, grupė, kuriai priklauso ankstyvieji primatai, medžių skroblai ir sklandantys žinduoliai, vadinami kolugomis, išnykimo metu ir po jo tęsė sumedėjusius įpročius.

Šimpanzė (Pan troglodytes) Kibale nacionaliniame parke, Ugandoje.  Naujojo tyrimo įrodymai rodo, kad primatai galėjo išlaikyti gebėjimą gyventi miškuose per masinį išnykimą prieš 66 milijonus metų, nepaisant pasaulinio miškų naikinimo.  Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

Šimpanzė (Pan troglodytes) Kibale nacionaliniame parke, Ugandoje. Naujojo tyrimo duomenys rodo, kad primatai galėjo tęsti savo medžių įpročius per masinį išnykimą prieš 66 milijonus metų, nepaisant pasaulinio miškų naikinimo. Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

„Analizuodami rekonstruojame medžių protėvių primatus, ir manau, kad esame pirmieji, kurie mano, kad primatai tikriausiai išsaugojo medžių tikrovę dėl K-Pg išnykimo“, – sakė Hughesas. Sakė. „Vienas iš šio radinio paaiškinimų gali būti prieglobstis miškuose: tam tikros aplinkos, tokios kaip pelkės, kurios yra mažiau jautrios visiškam miškų naikinimui.

“Kitas galimas atsakymas yra tas, kad šie ankstyvieji primatai buvo pakankamai atsparūs elgesiui, kad išgyventų be medžių. Jei jie tęstų prisitaikymą prie medžių, jie galėjo būti vieni pirmųjų žinduolių, kurie sugrįžo prie medžių, kai miškai atsigavo.”

Manoma, kad šiandieniniai primatai yra atsparūs greitiems aplinkos pokyčiams dėl savo socialumo, pažintinių gebėjimų ir mitybos bei lokomotyvų lankstumo. Pasak autorių, bent kai kurie iš šių ir kitų bruožų – pavyzdžiui, visaėdis ir mažas kūno dydis – „galėjo prisidėti prie primatų grupės atstovų išlikimo, kai kreidos periodo pabaigoje jie susidūrė su miškų kirtimu“. Naujas darbas.

Kai kurių naujojo tyrimo modelių įrodymai taip pat rodo, kad ankstyvieji sterbliniai gyvūnai galėjo būti įsikibę į savo gebėjimą gyventi medžiuose palei K-Pg ribą.

Virdžinijos oposumas (Didelphis virginiana), Kroatijos nacionalinis miškas, Šiaurės Karolina.  Remiantis naujais tyrimais, oposumai yra marsupials, viena iš grupių, kuri galėjo išlaikyti kai kurias pusiau medžių savybes nuo K-Pg smūgio laiko.  Žvairieji gyvūnai patyrė didžiausią įvairovės praradimą ir ilgiausią atsigavimo laiką nuo smūgio prieš 66 milijonus metų.  Jie buvo beveik išnaikinti Šiaurės Amerikoje ir šiandien dažniausiai randami Australijoje, Tasmanijoje ir Naujojoje Gvinėjoje.  Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

Virdžinijos oposumas (Didelphis virginiana), Kroatijos nacionalinis miškas, Šiaurės Karolina. Remiantis naujais tyrimais, oposumai yra marsupials, viena iš grupių, kuri galėjo išlaikyti kai kurias pusiau medžių savybes nuo K-Pg smūgio laiko. Žvairieji gyvūnai patyrė didžiausią įvairovės praradimą ir ilgiausią atsigavimo laiką nuo smūgio prieš 66 milijonus metų. Jie buvo beveik išnaikinti Šiaurės Amerikoje ir šiandien dažniausiai randami Australijoje, Tasmanijoje ir Naujojoje Gvinėjoje. Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

Šiuolaikiniai žvėrys yra žinduoliai, tarp kurių yra kengūra, vombatas, bandikas, oposumas ir giminingi gyvūnai, kuriems nėra išsivysčiusi tikroji placenta ir kurie paprastai turi maišelį ant patelės pilvo. Po K-Pg poveikio jie patyrė didžiausią įvairovės praradimą ir ilgiausią atsigavimo laiką: jie buvo beveik visiškai išnaikinti Šiaurės Amerikoje ir šiandien dažniausiai randami Australijoje, Tasmanijoje ir Naujojoje Gvinėjoje.

Tinginiai ir artimiausi gyvi jų giminaičiai, skruzdėlynai ir šarvuočiai, yra žinduolių grupės, pradėjusios naudoti duobkasius, prieš paįvairindamos ir po K-Pg išnykimo, vis labiau augančių medžių pavyzdžiai.

Remiantis naujais tyrimais, primatai, marsupialiai ir tinginiai gali būti vieni pirmųjų gyvūnų, kurie grįš į medžius, kai miškai išsivalo. „Šie tvariniai galėjo išlaikyti gebėjimą gyventi ant medžių palei K-Pg ribą ir, tobulėjant šioms buveinėms, galėjo gana greitai prisitaikyti prie medžių nišų“, – rašo autoriai.

Priešingai, medžių augintojai, tokie kaip miegantys, medžių voverės ir šikšnosparniai, savarankiškai įgijo medžių įpročius kainozojuje, geologinėje epochoje, kuri prasidėjo po K-Pg smūgio prieš 66 milijonus metų, rodo tyrimas.

Amerikos raudonoji voverė (Tamiasciurus hudsonicus) Kalgaryje, Albertoje.  Daugelis šiandieninių medžių žinduolių, pavyzdžiui, raudonosios voverės, atsirado po asteroido smūgio, nusiaubusio viso pasaulio miškus prieš 66 milijonus metų.  Naujas tyrimas rodo, kad sausumoje ir pusiau medžiuose gyvenantys žinduoliai gali geriau išgyventi po įvykio.  Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

Amerikos raudonoji voverė (Tamiasciurus hudsonicus) Kalgaryje, Albertoje. Daugelis šiandieninių medžių žinduolių, pavyzdžiui, raudonosios voverės, atsirado po asteroido smūgio, nusiaubusio viso pasaulio miškus prieš 66 milijonus metų. Naujas tyrimas rodo, kad sausumoje ir pusiau medžiuose gyvenantys žinduoliai gali geriau išgyventi po įvykio. Vaizdo kreditas: Daniel J. Field

Tyrimo autoriai pažymi, kad gerai išsilaikiusios žinduolių fosilijos nuo to laiko, kai išnyko K-Pg ir per pirmuosius milijonus metų po to, buvo labai retos ir dažnai fragmentiškos. Skirtingai nuo ankstesnio dokumento išvadų apie paukščius, kurias tvirtai patvirtina tiek filogenetiniai, tiek iškastiniai įrodymai, jie rašė: „Lemiamas žinduolių, kertančių K-Pg ribą, selektyvių modelių vertinimas išliks sunkus, jei nebus papildomų iškastinių įrodymų.

„Šio laikotarpio fosilijų įrašai yra gana menki“, – sakė Bervas. “Mūsų naudojami statistiniai modeliai atlieka geriausius įverčius, bet neapibrėžtumas vis tiek svarbus. Nesant tiesioginių iškastinių įrodymų, mūsų rezultatai priklauso nuo mūsų prielaidų tikslumo.”

Žinduolių tyrimas apima du naujus metodus, kurie nebuvo naudojami 2018 m. paukščių dokumentuose. Pirma, mokslininkai nagrinėjo šių perėjimų dažnio pokyčius laikui bėgant, o ne tiesiog modeliavo žinduolių perėjimus tarp medžių, pusmedžių ir ne arborescuojančių būsenų. Jų duomenys atskleidė didelį šių perėjimų, susijusių su K-Pg riba, dažnio padidėjimą.

Antra, užuot paleidę savo modeliavimą ant vieno „geriausio“ evoliucijos medžio, jie atliko daugiau nei 1000 patikimų evoliucinių medžių modeliavimą ir vis tiek rado stiprų signalą apie nemedinius žinduolius, kurie išgyveno išnykimą.

Kiti Ekologijos ir evoliucijos straipsnio autoriai yra Danielis Fieldas iš Kembridžo universiteto, Stephenas Chesteris iš Niujorko miesto universiteto ir Ericas Sargisas iš Jeilio universiteto. Bervo darbą palaikė Nacionalinis mokslo fondas ir Mičigano gyvybės mokslų stipendininkai.

Daugiau informacijos:

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *