Warum manche Arten nach einer Katastrophe gedeihen - Regeln, um das Beste aus einer Apokalypse zu machen

Warum manche Arten nach einer Katastrophe gedeihen - Regeln, um das Beste aus einer Apokalypse zu machen
Einige Arten können sich angesichts extremer Schwierigkeiten gut behaupten. George Burba / Shutterstock

Vor sechsundsechzig Millionen Jahren Asteroid schlug die Erde. Die Welt wurde in Dunkelheit getaucht und tötete die Dinosaurier und über 90% aller lebenden Arten. Heute alles Lebendige stammt von ab die Handvoll überlebender Arten. Aber nicht alle Überlebenden gediehen.

Einige Gruppen - Vögel und Plazentasäugetiere, Schmetterlinge und Ameisen, Sonnenblumen, Gräser - haben sich diversifiziert und die Verwüstung ausgenutzt. Einige, wie Krokodile und Schildkröten, taten es nicht. Und noch andere, wie multituberkulöse Säugetiere und Champsosaurusüberlebte den Asteroiden, starb aber in der Folge aus.

Warum der Unterschied? Überraschenderweise war das, was Gewinner und Verlierer trennte, nicht das harte Aussterben. Vielmehr hatten die Gewinner Eigenschaften, die sie nach dem Aussterben anpassungsfähig und wettbewerbsfähig machten: Sie waren schnell wachsend, mobil, kooperativ und klug.

Haie, große Überlebende, waren keine großen Innovatoren.Haie, große Überlebende, waren keine großen Innovatoren. Wikipedia

Einige Gruppen wurden vollständig eliminiert: Dinosaurier, Flugsaurier, Plesiosaurier und Ammoniten. Offensichtlich konnten sie nicht an einer Genesung teilnehmen. Aber unter den Überlebenden waren die Gruppen, die siegten, diejenigen, die vom Aussterben betroffen waren.

Krokodile, Schildkröten und Haie wurden von der Hauptlast des Aussterbens verschont, sind aber jetzt nicht besonders vielfältig. Inzwischen waren die heute dominierenden Gruppen am Boden zerstört. Schlangen und Eidechsen sahen über 80% Aussterben. Säugetiere wurden stärker getroffen und starben zu 90%. Vielleicht Drei Vogelarten überlebtenDies deutet auf eine Extinktionsrate von 99.9% oder mehr hin.

Diese Gruppen waren nur in einem relativen Sinne Gewinner - 99.9% Aussterben sind schrecklich, aber 100% Aussterben unter Tyrannosauriern. Aber während diese Tiere anfänglich litten, gediehen sie, als sich der Staub buchstäblich absetzte. Vier Dinge gaben ihnen einen Vorteil.

Stoffwechsel

Erstens hatten die Gewinner einen hohen Stoffwechsel. Die Stoffwechselrate gibt an, wie schnell biologische Prozesse ablaufen - dh chemische Reaktionen, bei denen Organismen wachsen, sich bewegen, verdauen und sich vermehren können.

Schnell wachsende Sonnenblumen vervollständigen ihr Leben in einem Sommer.Schnell wachsende Sonnenblumen vervollständigen ihr Leben in einem Sommer. Wikipedia

Ein höherer Stoffwechsel erfordert mehr Nahrung. Dies war ursprünglich eine Verpflichtung für warmblütige Vögel und Säugetiere während des Aufprallwinters, als Pflanzen keine Nahrung photosynthetisieren konnten. Aber danach können Vögel und Säugetiere ihre Anzahl schnell erhöhen, effektiv konkurrieren und neue Lebensräume besiedeln, wenn sie schnell essen, wachsen und brüten können. Schnell wachsende Blütenpflanzen, insbesondere Gräser, blühten auf Kosten langsamer wachsender Arten.

Selbst innerhalb dieser Gruppen sehen wir einen hohen Stoffwechsel als Vorteil. Unter den Säugetieren waren plazentare Säugetiere mit ihrem höheren Metabolismus überlegen Beuteltiere. Passerinen, die verschiedensten Vogelgruppen, haben auch höhere Stoffwechselraten als andere Vögel.

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Zweitens fördert Mobilität die Anpassungsfähigkeit. Der Flug lässt Vögel, Fledermäuse, Schmetterlinge und Ameisen neue Lebensräume besiedeln und sich dann diversifizieren. Säugetiere, die sehr mobil sind, dringen schnell in neue Lebensräume ein - denken Sie nach Kaninchen in Australienoder Hirsche in Neuseeland - so wie es Schildkröten nicht tun.

Graugänse im Flug.Graugänse im Flug. Wikipedia

Blütenpflanzen entwickelten auch Tricks - Früchte, Fallschirme, Bohrer, schwimmende Schalen -, um Wind, Wasser oder Tiere ihre Samen tragen zu lassen. Es ist schwieriger, Konkurrenten zu verdrängen, wenn sie erst einmal etabliert sind. Daher bietet es einen massiven Wettbewerbsvorteil, als Erster in einen neuen Lebensraum einzutreten.

Kooperation

Drittens neigen die Gewinner dazu, zusammenzuarbeiten. Löwen und Wölfe bilden Stolz und Rudel, um Beute zu besiegen und Territorium zu verteidigen. Elefanten und Zebras nutzen Herden zur Verteidigung. Vögel strömen herbei, um Nahrung zu finden und Raubtieren auszuweichen.

Ameisen und Termiten, die Hügel bauen, versammeln große Familiengruppen und treten gegen einzelne Insekten an. Vögel, Säugetiere und soziale Insekten kooperieren auch mit Verwandten, indem sie und füttern Pflege für Nachkommen, ihre Gene effizienter zu erhalten.

Ameisen kooperieren.Ameisen kooperieren. frank60 / Shutterstock

Inzwischen kooperieren einige Arten mit anderen Arten. Blattschneiderameisen und Termiten bilden Allianzen mit Pilzen und kultivieren sie als Gegenleistung für Nahrung. Blütenpflanzen geben Nektar und Früchte an Tiere ab, die dann Blumen bestäuben und ihre Samen verbreiten. Durch die Zusammenarbeit konkurrieren diese Arten effektiver, sodass kooperative Tiere wie Ameisen, Elefanten und Orcas im Ökosystem eine größere Rolle spielen als Einzelgänger wie Alligatoren und Schildkröten.

Intelligenz

Aber der vielleicht bemerkenswerteste Trend ist der Aufstieg der Intelligenz. Säugetiere und Vögel haben das größte Gehirn aller Tiere. Die Säugetiere mit dem größten Gehirn, die Plazentalehaben Beuteltiere und Eiablage-Monotreme übertroffen. Die verschiedensten Vögel, die Sperlingsvögel und Papageien, sind die am klügsten.

Unter den Insekten haben die sozialen Insekten - Ameisen, Bienen, Termiten - komplexe Verhaltensweisen, die sich aus der Interaktion unintelligenter Individuen ergeben. Dieses Phänomen ist als Schwarmintelligenz bekannt, und nicht zufällig dominierten diese Insekten nach dem Asteroidenwinter die Ökosysteme.

Aber Intelligenz macht Tiere nicht nur wettbewerbsfähiger. Es beschleunigt die Anpassung, da der erste Schritt zur Änderung Ihrer DNA darin besteht, Ihre Meinung zu ändern.

Zum Beispiel bevor Säugetiere konnten entwickeln sich zu WalenZuerst mussten sie schwimmen und fischen lernen, erst danach konnte die natürliche Auslese Flossen und Sonar erzeugen. Bevor sich Pferde entwickeln konnten, wechselten ihre alles fressenden Vorfahren zu einer veganen Ernährung. Die natürliche Selektion bevorzugte hoch gekrönte Zähne und komplexe Eingeweide, um zähe Pflanzen abzubauen. Verhalten führt; Gene folgen.

Je größer die Verhaltensflexibilität eines Tieres ist, desto mehr Tricks kann es lernen und desto größer ist sein Anpassungspotential. Tiere entscheiden nicht bewusst über ihre evolutionäre Zukunft. Aber sie entscheiden, was sie essen, wie sie suchen oder wo sie leben.

Walvorfahren träumten nicht davon, Delfine zu werden, aber sie träumten davon, Fische zu fangen, und sie stellten sich neue Fischgründe vor. In der Lage zu sein, von gestern zu lernen, Informationen heute Abend in Träumen zu verarbeiten, sich morgen andere Ergebnisse vorzustellen - Lernen, Gedächtnisverarbeitung, Kreativität - die Anzahl potenzieller evolutionärer Zukünfte zu erhöhen.

Kein Unfall

Die Kontinente wurden im frühen Känozoikum unmittelbar nach dem Asteroidenschlag isoliert. Bemerkenswert ähnliche Ökosysteme, die von Säugetieren und Vögeln dominiert werden, entwickelten sich unabhängig voneinander in Südamerika, Afrika, Australien und auf dem eurasisch-nordamerikanischen Superkontinent. Das bedeutet, dass die Dominanz dieser Gruppen kein Zufall war.

Auffällig ist, dass diese Trends nicht neu waren - Dinosaurier zeigen ähnliche Muster. Dinosaurier der Kreidezeit hatten höhere Wachstumsraten als ihre alten triassischen Vorfahren. Sie waren mobiler, einige waren schnelle Läufer, andere - Vögel - geflogen.

Das Gehirne von diesen spätere Dinosaurier waren größer als frühere Gegenstücke. T. rex war schneller, schlauer und hatte eine schnellere Stoffwechsel als seine Vorfahren. Viele - Ceratopsianer, Entenschnäbel, Avimimiden - zeigen Hüteverhalten, das von früheren Dinosauriern unbekannt war.

Während des Asteroidenwinters änderten sich die Regeln kurz. Warmblütig, schnelllebig, kooperativ, intelligent VögelSäugetieren und Dinosauriern erging es schlecht gegen Schildkröten und Alligatoren. Dinosaurier verschwanden. Danach haben sich diese Trends wieder durchgesetzt.

Die Evolution kann uns hier einige Lektionen anbieten. Sei schnell. Bewegen Sie sich, um neue Möglichkeiten zu finden. Arbeite mit anderen. Versuche neue Dinge. Vor allem aber ändern - anpassen.

Dies sind fast immer gute Strategien, vor allem aber, wenn Sie unten sind und ein Comeback anstreben.Das Gespräch

Über den Autor

Nick Longrich, Dozent für Evolutionsbiologie und Paläontologie, University of Bath

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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