Groß zu sein scheint das Risiko zu erhöhen, ausgelöscht zu werden, wenn Massenaussterben anschlagen. Mohan Raj / Wikimedia, CC BY-SA

Wissenschaftler schlugen kürzlich vor, dass das sechste Massenaussterben der Erde begonnen. So erschreckend das klingt, sind die Menschen sicherlich zu schlau und zu wichtig, um ausgelöscht zu werden? Paläontologen haben lange versucht, diese Frage zu klären, indem sie nach allgemeinen Regeln suchten, die das Überleben einer Art vorhersagen könnten.

Obwohl dies nicht gerade eine einfache Übung ist, deutet die bisherige Forschung darauf hin, dass die Chancen nicht zu unseren Gunsten sind.

Grenzen der Vielfalt

Das Leben auf der Erde sein kann zurückverfolgt zu einer einzelnen einzelligen Spezies, vielleicht einige 3.5 Milliarden Jahren. Seither haben Vielfalt und maximale Komplexität zugenommen und Millionen von Arten haben sich entwickelt.

Aber wie sind wir von einer Spezies zu Millionen von Arten gegangen? Lass uns ein einfaches Gedankenexperiment machen. Linien können zweigeteilt werden, so dass eine Spezies zwei ergibt, zwei eine vier, vier eine acht und so weiter. Würde man diesen Prozess als Kurve darstellen, würde die Anzahl der Spezies im Laufe der Zeit exponentiell wachsen. Natürlich werden auch Arten aussterben, aber wenn dies seltener geschieht als neue, werden Sie immer noch eine exponentiell ansteigende Kurve haben.

Aber kann die Vielfalt für immer weiter steigen? Charles Darwin sicherlich nicht gedachtund glaubte, dass die Erde wahrscheinlich eine Tragfähigkeit hatte. Er verglich die Arten zu Keilen, die in einen Baumstamm getrieben wurden, wobei jeder seine eigene Nische oder ein Stück Ecospace belegte. Wenn sich die Anzahl der Keile der Tragfähigkeit nähert, wird es schwieriger, neue einzufügen, bis das Hinzufügen neuer Keile ältere Kerne verdrängt.

Die Vorstellung, dass die Erde nur eine endliche Anzahl von Arten aufnehmen kann, modifiziert unser einfaches Modell etwas. Zu Beginn sind die Zahlen bei weitem nicht tragfähig, und das Wachstum ist exponentiell. Später werden zunehmend härtere Bremsen angelegt und die Wachstumsrate verlangsamt sich, so dass die Vielfalt ein Plateau erreicht. Zusammen ergeben diese Kräfte eine S-förmige oder sigmoide Kurve.

Was sehen wir also, wenn wir die wahre Geschichte des Lebens im Fossilienbestand betrachten? Glücklicherweise haben Paläontologen systematisch zusammengestellt Kataloge fossiler Gattungen, so dass es möglich ist zu vergleichen. Was sie zeigen, ist jedoch ein viel komplexeres Bild.

Faunenschnitte Als Game Changers

Einige der früheste Diversitätskurven wurden für Meeresorganismen produziert. Diese enthüllt fünf Massensterben in der letzten halben Milliarde Jahre, in denen sich die Vielfalt deutlich und schnell verringerte. Die ersten zwei von diesen - die Ende des Ordovizium, über 444m Jahren, und und der Ende des Devon, vor etwa 359m Jahren, zu einer Zeit, als die Vielfalt ein Plateau erreicht zu haben schien. Die Vielfalt kehrte einfach auf das vorherige Niveau zurück, nachdem sie getroffen hatten.

Die dritte Massenaussterben, genannt "Großes Sterben"Einige 252m Jahren an der Grenze zwischen den Permian und Trias, war viel größer. Es verfinstert seinen beiden Vorgängern, sowie das, was später die Dinosaurier getötet - vielleicht Auswischen 96% aller marinen Arten.

Die Nachwirkungen waren auch viel radikaler: Weit davon entfernt, sich auf frühere Niveaus zu erholen, wuchs die Anzahl der Gattungen und Familien schließlich durch die scheinbare Obergrenze des Ordoviziums zu Perm, und dies bis zur gegenwärtigen Biodiversitätskrise.

Wie war ein solcher Gangwechsel möglich? Massenaussterben ergeben sich fast sicher aus katastrophale körperliche Veränderungen an die Umwelt, mit einer Geschwindigkeit, die es für Tiere schwierig oder unmöglich macht, sich anzupassen und zu entwickeln, um sie unterzubringen. Manche Gruppen sind viel mehr erschöpft als andere und auf schwer vorhersehbare Weise.

Die Idee wird am besten durch zwei Gruppen von Muschelartigen, filterfütternden Meeresorganismen mit ähnlichen Ökologien und Lebensgewohnheiten illustriert: die Brachiopoden (Phylum Brachiopoda) und das Muscheln (Phylum Mollusca). Vor dem Ende des Perm, 252m vor Jahren waren Brachiopoden viel vielfältiger als Muscheln. Das Große Sterben traf die Brachiopoden jedoch viel härter als die Muscheln und auch die Muscheln erholten sich viel schneller. Nicht nur, dass die Muscheln im Zuge des Massensterbens dominierten - sie wurden viel vielfältiger als die Brachiopoden jemals waren.

Eine solche Wende kann möglich sein, wenn eine Gruppe bereits einen Ökospace gefüllt hat, was es anderen Gruppen schwer macht, Fuß zu fassen. Nur eine rasche Veränderung in der physischen Umgebung kann sie aus dem Weg räumen und ökologischen Konkurrenten die Chance bieten, die ihnen zuvor fehlte. Diese aufsteigenden Gruppen können auch das Ecospace feiner unterteilen (in Darwins Analogie kleinere Keile), wodurch eine festgefahrene Diversitätskurve wieder in Gang kommen kann. Neue Arten können auch die Umwelt in einer Weise verändern, die Nischen für andere bietet, wodurch ein neuer ökologischer Raum geschaffen wird (oder das Protokoll von Darwin erweitert wird).

Etwas Derartiges passiert auf dem Land mit dem Aussterben der Dinosaurier an der Kreide-Tertiär-Grenze vor einigen 66m Jahren, die Säugetiere vergleichsweise leicht betroffen sahen. Ironischerweise hatte der große Sterben Ereignis klopfte zuvor die dann sehr erfolgreichen Vorfahren der heutigen Säugetiere - die Therapsiden - in den Hintergrund einige 186m Jahre zuvor, erlaubt die Archosauriern und schließlich die Dinosaurier, um in erster Linie zu gedeihen. Alles rächt sich irgendwann.

Gewinner vorhersagen

Angesichts solch großer Verschiebungen in der Artenvielfalt der Erde, die scheinbar eine Geisel für die Launen des Glücks sind, haben Paläontologen nach allgemeinen Regeln gesucht, die das Überleben vorhersagen könnten. An Land, groß scheint nachteilig zu sein.

Beunruhigenderweise überlebten nur wenige Tiere, die größer als ein Hund waren, das Kreide-Paläogen-Ereignis. Andere Nachteile schließen ein ökologische Spezialisierung und mit einer begrenzten geografischen Verteilung.

Zwischen den Aussterben scheint eine breite geografische Verteilung beträchtliche Versicherungen zu bieten. Diese geographische Reichweite haben wir jedoch kürzlich gezeigt hatte keine Wirkung von der Anzahl der am Ende des terrestrischen Wirbeltieren überleben Triassisches Massensterben einige 201m Jahren. Die physikalischen Ereignisse, die Massensterben verursachen, seien es Asteroiden, Massenvulkanismus oder andere physikalische Faktoren, sind so störend und haben globale Auswirkungen, dass selbst die am weitesten verbreiteten und zahlreichsten Arten ausgelöscht werden können.

Es ist daher sehr schwierig, Verallgemeinerungen und Vorhersagen zu treffen. Aber wir wissen, dass nichts wirklich sicher ist. Wir stehen allerdings vor der Aussicht auf das sechste Massensterben verursacht durch menschliche Aktivität diesmalEs ist gut daran zu erinnern, dass das Aussterben in unvorhersehbarer Weise schnell eskalieren kann.

Der Verlust einer Spezies kann für viele andere unvorhersehbare Folgen haben, da die Ökosysteme durch ein komplexes Netz von Wechselwirkungen verbunden sind, dass wir nicht immer voll und ganz verstehen. Wir müssen hoffen, dass ein solcher Kollaps des Ökosystems auf der Straße weit genug ist für uns, es zu verhindern. Leider frühe Anzeichen - wie Habitatfragmentierung und Artenverlust in den Regenwäldern und Riffs - sind nicht gut.

Über den Autor

Matthew Wills, Professor für Evolutionäre Paläobiologie am Milner Center for Evolution, Universität Bath. Seine Interessen umfassen makroevolutionäre Muster und Trends, insbesondere die Art und Weise, wie Gruppen ihre morphologischen "Design" -Optionen schnell erkunden. Donnerstags hat er immer noch nicht den Überblick.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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