Continentale drift en platentektoniek - het idee dat grote brokken van de aardkorst langzaam maar onverbiddelijk van positie verschuiven - werd in 1912 voorgesteld, maar pas in de jaren zestig geaccepteerd. Deze bewegingen veranderden het gezicht van de planeet - delen van de continenten stolden ongeveer 335 miljoen jaar geleden in het "supercontinent" Pangaea en scheidden zich toen ongeveer 175 miljoen geleden.

Wetenschappers begonnen te speculeren over hoe deze veranderingen de vorming en het uitsterven van soorten zouden beïnvloeden en dus, wat we biodiversiteit noemen. In 1970, James Valentine en Eldridge Moores van de Universiteit van Californië suggereerden dat opgebroken continenten meer ecologische niches zouden creëren en gunstige klimaat- en milieuomstandigheden zouden bevorderen die bevorderlijk zijn voor de biodiversiteit.

In de Proceedings van de National Academy of Sciences deze week (15 mei, 2017), twee geowetenschappers van de University of Wisconsin-Madison hebben een aantal van de meest uitgebreide databases in de geologie en paleontologie gepeild om aan te tonen dat hun voorgangers op de goede weg waren:mariene soorten hebben de neiging om talrijker te worden wanneer de continenten zich splitsen, en om te stabiliseren - misschien zelfs achteruit te gaan - wanneer continenten stollen.

Hun rapport concentreerde zich op gefossiliseerde mariene soorten in sedimentair gesteente, die talrijker en gemakkelijker te bestuderen zijn dan soorten die op het land leefden.

Shanan Peters, een professor in de geowetenschappen, Andrew Zaffos, een postdoctoraal onderzoeker, en medewerker Seth Finnegan aan de Universiteit van Californië, Berkeley, correleerde de mate van continentale fragmentatie in de tijd, vanaf 541 miljoen jaar geleden, met de diversiteit van het meercellige leven, die zich tijdens de "Cambrische explosie" uitbreidde.

De onderzoekers creëerden een index om relatieve continentale fragmentatie te tonen en vergeleken die index vervolgens met wereldwijde fossiele gegevens in de Paleobiology Database.

Het resultaat was zoals oorspronkelijk voorspeld, met een paar wendingen. Tijdens en na perioden van fragmentatie, mariene diversiteit neemt toe. Tijdens consolidatie, de rem lijkt te worden gezet op diversificatie en de mariene biodiversiteit neigt te stabiliseren.

De studie kon niet precies bepalen waarom de verplaatsing van continenten de biodiversiteit aantastte, maar platentektoniek heeft zowel directe als indirecte effecten, zegt Pieters.

Conventionele ecologische theorie zegt dat een geïsoleerde populatie zal afwijken van de oorspronkelijke populatie, nieuwe soorten vormen als organismen lege niches binnenkomen en als een toenemend aantal generaties ze scheiden van hun gemeenschappelijke voorouder. Dit is een van de redenen waarom moderne eilanden zoveel unieke soorten hebben.

Maar de indirecte effecten kunnen ook dramatisch zijn, zegt Pieters. "Mensen denken er niet te veel over na, maar de rangschikking van continenten op aarde heeft een enorm effect op oceaanstromingen, atmosferische circulatie, hoe sterk de seizoenen zijn. Een hele reeks dingen over hoe de aarde werkt, wordt bepaald door de korst, en die korst beweegt op geologische tijdschalen."

Er zit logica achter het idee dat een geconsolideerd continent een lagere diversiteit zou hebben, zegt Zaffos. "De overgrote meerderheid van de mariene diversiteit bevindt zich aan de continentale randen, in ondiepe zeeën. Voordat India Azië binnensloeg, er was meer oppervlakte aan de continentale marge dat kon worden ingenomen door het leven in zee." Gefragmenteerde continenten hebben ook meer geïsoleerde dierenpopulaties en hebben de neiging om verschillende klimaatregimes te hebben omdat de oceaan, de bron van waterdamp, is dichterbij.

Er waren tal van complicaties in een studie van meer dan een half miljard jaar:de consolidatie-fragmentatie-consolidatiecyclus duurde slechts anderhalf keer; de asteroïde-inslagen en klimaatveranderingen die hebben bijgedragen aan verschillende massale uitstervingen, hadden ook invloed op het aantal mariene soorten; en de toenemende biodiversiteit in recente geologische tijden zou een weerspiegeling kunnen zijn van een betere conservering van fossielen. Echter, Peters en Zaffos onderzochten een database die Peters leidde, genaamd Macrostrat, die een groot aantal geologische studies van Noord-Amerika verzamelt. "Het Noord-Amerikaanse sedimentaire record zorgde voor een gezond verstandscontrole op onze studie, waardoor we kunnen controleren op mogelijke rockrecord-gerelateerde sampling-effecten, ' zegt Zaffos.

"Ik was blij verrast, "zegt Valentijn, eerste auteur van de studie uit 1970, die een concept van de PNAS-paper hebben gelezen. "En trouwens, de nieuwe studie is een heel mooi papier, wat meer voldoening geeft omdat die auteurs het concept op een zeer stevige wetenschappelijke basis hebben gezet en het onwaarschijnlijk lijkt dat het basisidee nu met succes kan worden uitgedaagd."

Ironisch, de studie van zeefossielen was een belangrijke springplank toen Alfred Wegener in het begin van de 20e eeuw de theorie van de platentektoniek ontwikkelde. In een heerlijke ommezwaai, platentektoniek is nu gebruikt om veranderingen in de diversiteit van zeedieren in de afgelopen half miljard jaar te verklaren.

Toen in 1970 het verband tussen tektoniek en biodiversiteit werd gelegd, "Het was grotendeels een gedachte-experiment, ", zegt Peters. "Er was wat algemene informatie over de geschiedenis van de biodiversiteit, maar er waren heel weinig gegevens om het idee te testen. Pas in de afgelopen tien jaar zijn alle gegevens bij elkaar gekomen op een manier die een enigszins rigoureuze analyse mogelijk maakt."

De trend in mariene biodiversiteit begon een paar miljoen jaar geleden te dalen, zegt Pieters, die de lange termijn van een geowetenschapper neemt. "Het fossielenbestand van biodiversiteit lijkt erop te wijzen dat de diversiteit de afgelopen paar miljoen jaar is afgenomen, en die trend zou zich kunnen voortzetten. India is al in botsing gekomen met Azië, en Afrika treft Eurazië, dus uiteindelijk zal de Middellandse Zee sluiten. Als we vandaag veel soorten verliezen, om welke reden dan ook, op een geologische tijdschaal, het wordt moeilijker om te herstellen."