Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την Bayesian ανάλυση για να μελετήσουν την πτώση των βραχιόποδων και την άνοδο των δίθυρων μετά την τελική εξαφάνιση της Πέρμιας, και διαπίστωσαν ότι τα δίθυρα ήταν καλύτερα προσαρμοσμένα στις μεταβαλλόμενες συνθήκες. Αριστερά, απολιθώματα ντεβόνιων βραχιόποδων από το Οχάιο των ΗΠΑ. Δεξιά, μοντέρνα δίθυρα κοχύλια από την παραλία Shell, Δυτική Αυστραλία. Πίστωση: (Wikimedia Commons; Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Assignment) για την εικόνα στα αριστερά. Η φωτογραφία στα δεξιά είναι του Zhong-Qiang Chen.
Μια από τις μεγαλύτερες κρίσεις στην ιστορία της Γης, που χαρακτηρίστηκε από μια μεγάλη αλλαγή στα οστρακοειδή, είδε την ευρεία αντικατάσταση των βραχιόποδων, που συχνά αναφέρονται ως «κελύφη λαμπτήρων», από δίθυρα. Ταξινόμηση Όπως τα στρείδια και τα μύδια. Αυτό συνέβη ως αποτέλεσμα της καταστροφικής μαζικής εξαφάνισης στο τέλος της Πέρμιας, η οποία ουσιαστικά επανέφερε την εξέλιξη της ζωής πριν από περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια.
Έρευνα από παλαιοντολόγους στο Μπρίστολ του Ηνωμένου Βασιλείου και στο Γουχάν της Κίνας έχει ρίξει νέο φως σε αυτήν την κρίσιμη μετάβαση όταν τα ωκεάνια οικοσυστήματα άλλαξαν από αρχαία σε σύγχρονα.
Η ζωή στη στεριά και στη θάλασσα είναι πλούσια και σχηματίζει ορισμένα οικοσυστήματα. Στους σύγχρονους ωκεανούς, ζώα όπως τα δίθυρα, τα γαστερόποδα, τα κοράλλια, τα καρκινοειδή και τα ψάρια κυριαρχούν στον πυθμένα της θάλασσας. Όμως όλα αυτά τα οικοσυστήματα χρονολογούνται από την παλαιολιθική εποχή Τριασικό Όταν η ζωή επέστρεψε από το χείλος του γκρεμού. Κατά τη διάρκεια αυτής της κρίσης, μόνο ένα στα είκοσι είδη επέζησε και υπήρξε μια μακρά συζήτηση σχετικά με το πώς δημιουργήθηκαν νέα οικοσυστήματα και γιατί ορισμένες ομάδες επέζησαν, ενώ άλλες όχι.
Τα βραχιόποδα κυριαρχούσαν στα ζώα με κέλυφος πριν από την εξαφάνιση, ωστόσο, τα δίθυρα άκμασαν στη συνέχεια, προσαρμόζοντας καλύτερα στις νέες συνθήκες τους.
«Μια κλασική περίπτωση ήταν η αντικατάσταση των δίθυρων από βραχιόποδα», εξήγησε ο Chen Guo, από το Wuhan και το Bristol, ο οποίος ηγήθηκε του έργου. “Οι παλαιοντολόγοι συνήθιζαν να λέγουν ότι τα δίθυρα ήταν καλύτεροι ανταγωνιστές και έτσι νίκησαν κατά κάποιο τρόπο τα βραχιόποδα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου κρίσης. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τα βραχιόποδα ήταν η κύρια ομάδα ζώων με κέλυφος πριν από την εξαφάνιση και αντικαταστάθηκαν από δίθυρα στη συνέχεια.”
Ποικιλίες βραχιόποδων και δίθυρων τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια, που δείχνουν μια εναλλαγή μεταξύ των βραχιόποδων και των δίθυρων κοντά στο όριο Πέρμιας-Τριασικής περιόδου. Πίστωση: Chen Guo et al
«Θέλαμε να εξερευνήσουμε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των βραχιόποδων και των δίθυρων σε όλη τη μακρόχρονη ιστορία τους και ειδικά στην Πέρμια-Τριασσική απόδοση», δήλωσε ο συμμετέχων Joe Flannery Sutherland. «Έτσι αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε μια υπολογιστική μέθοδο που ονομάζεται Μπεϋζιανή ανάλυση για να υπολογίσουμε τους ρυθμούς προέλευσης, εξαφάνισης και διατήρησης απολιθωμάτων, καθώς και να ελέγξουμε εάν τα βραχιόποδα και τα δίθυρα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Για παράδειγμα, η εμφάνιση δίθυρων προκάλεσε την πτώση του βραχιόποδα;»
«Διαπιστώσαμε ότι, στην πραγματικότητα, οι δύο ομάδες μοιράζονται παρόμοιες τάσεις στη δυναμική της διαφοροποίησης κατά τη διάρκεια μιας περιόδου κρίσης», δήλωσε ο καθηγητής Michael Benton από τη Σχολή Επιστημών της Γης του Μπρίστολ. «Αυτό σημαίνει ότι στην πραγματικότητα δεν ανταγωνίζονταν ή θηράματα μεταξύ τους, αλλά πιθανότατα ανταποκρίνονταν και οι δύο σε παρόμοιους εξωτερικούς παράγοντες, όπως η θερμοκρασία της θάλασσας και οι βραχυπρόθεσμες κρίσεις. Όμως τα δίθυρα τελικά επικράτησαν και τα δίθυρα υποχώρησαν σε βαθύτερα νερά, όπου βρίσκονται. βρέθηκε ακόμα.» , αλλά σε μικρότερους αριθμούς.
Ο καθηγητής Zhongqiang Chen από το Wuhan σχολίασε: «Ήταν συναρπαστικό να βλέπουμε πώς οι σύγχρονες υπολογιστικές μέθοδοι μπορούν να αντιμετωπίσουν ένα τόσο μακροχρόνιο ερώτημα.
«Πάντα πιστεύαμε ότι η μαζική εξαφάνιση της τελικής περμίας σήμανε το τέλος των βραχιόποδων, και αυτό συνέβη. Αλλά φαίνεται ότι τόσο τα βραχιόποδα όσο και τα δίθυρα χτυπήθηκαν σκληρά από την κρίση και και τα δύο ανέκαμψαν στο Τριασικό, αλλά τα δίθυρα μπορούσαν να προσαρμοστούν Καλύτερα με υψηλότερες θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Άρα, αυτό τους έδωσε το πλεονέκτημα, και μετά JurassicΟ αριθμός τους έχει εκτοξευθεί, και τα βραχιόποδα δεν έχουν κάνει πολλά.
«Έπρεπε να εξετάσω και να συγκεντρώσω αρχεία περισσότερων από 330.000 απολιθωμάτων βραχιόποδων και δίθυρων κατά τη διάρκεια της μελέτης και στη συνέχεια να κάνω τη Bayesian ανάλυση, η οποία χρειάστηκε εβδομάδες και εβδομάδες στον υπερυπολογιστή του Μπρίστολ», είπε ο Zhen Guo. «Αλλά μου αρέσει αυτό μέθοδος επειδή επαναλαμβάνει τα πάντα εκατομμύρια φορές για να λαμβάνει υπόψη όλους τους τύπους αβεβαιότητας στα δεδομένα και δίνει πολλές πλούσιες πληροφορίες για το τι συνέβαινε.
«Η μαζική εξαφάνιση στο τέλος της Πέρμιας ήταν η μεγαλύτερη που έχει καταγραφεί ποτέ και επανέφερε δραματικά την εξέλιξη», κατέληξε ο καθηγητής Benton. «Πράγματι, 50 εκατομμύρια χρόνια μετά την κρίση, το Τριασικό είδε μια επανάσταση στη ζωή στη στεριά και στη θάλασσα. Η κατανόηση του πώς η ζωή επέστρεψε από τον σχεδόν αφανισμό και έτσι έθεσε τα θεμέλια για τα σύγχρονα οικοσυστήματα είναι ένα από τα μεγάλα ερωτήματα στη μακροεξέλιξη. Είμαι σίγουρος ότι δεν έχουμε μεταφέρει την τελευταία λέξη εδώ όμως!
Αναφορά: «Οι αναλύσεις του Μπαγιέζου υποδηλώνουν ότι τα δίθυρα δεν ήταν η αιτία της πτώσης των βραχιόποδων μετά τη μαζική εξαφάνιση της Πέρμιας-Τριασσής» από τους Zhen Guo, Joseph T. Flannery-Sutherland, Michael J. Benton και Zhong-Qiang Chen, 9 Σεπτεμβρίου 2023 , Επικοινωνίες για τη φύση.
doi: 10.1038/s41467-023-41358-8