Onderzoekers van de Universiteit van Leeds die fossiele gegevens bestudeerden rond het uitsterven van het Permo-Trias (P-Tr) van 252 miljoen jaar (Ma) geleden, ontdekten dat een marien ecosysteem, in vergelijking met de taxonomische geslachten waaruit het bestaat, duurde een hele orde van grootte langer om te herstellen na de massa-extinctie die de twee geologische perioden definieert en scheidt. De uitsterving was verantwoordelijk voor het doden van meer dan 90% van alle zeedieren. Deze bevindingen, gepresenteerd in een recente wetenschappelijke vooruitgang artikel, zijn vooral ontnuchterend in het licht van het aanhoudende uitsterven van het Antropoceen en de conclusies uit het meest recente IPCC-rapport.

Haijun Song en collega's, in een artikel getiteld "Ontkoppelde taxonomische en ecologische terugvorderingen van het Permo-Trias uitsterven, " nieuwe inzichten bieden in de omstandigheden rond wat algemeen werd beschouwd als een tandem en stapsgewijs herstel, in termen van taxonomische geslachten en hun samenstellende mariene ecosysteem, in het Trias. Men dacht dat het herstel van het ecosysteem en zijn representatieve taxa in de loop van enkele miljoenen jaren had plaatsgevonden, bewegen van de onderste trofische niveaus naar de top. Echter, gegevens die verschillende roofdieren op het hoogste trofische niveau in het vroege Trias laten zien, lijken deze opvatting tegen te spreken, samen met onverklaarbare hiaten in andere functionele groepen op een lager trofisch niveau. Werkend vanuit een aangepaste dataset uit de Paleobiology Database en gepubliceerde literatuur, de auteurs van deze studie probeerden het patroon en de timing van ecosysteemopeenvolging te onderzoeken in relatie tot de diversiteitsniveaus van drie groepen fauna:niet-beweeglijk, beweeglijk, en nektonic dieren, tijdens het Trias herstel.

Om de aard van het Trias taxonomische herstel beter te begrijpen, de onderzoekers onderzochten representatieve fossiele gegevens van het Late Perm (254,1 Ma) tot het Late Trias (201,3 Ma) voor diversiteit. Bij het verzamelen van gegevens van in totaal 51, 055 fossiele voorvallen (gedefinieerd als de aanwezigheid van een geslacht op een stratigrafische eenheid of locatie) ontdekten ze dat mariene geslachten een pre-extinctieniveau van diversiteit bereikten ongeveer 5 Ma na het uitsterven, wijzend op "een logistieke toename van taxonomische diversiteit tijdens het Trias ... en suggereert dat generieke diversiteit de draagkracht van de omgeving lijkt te hebben bereikt."

Bij het bestuderen van het ecologische herstel als geheel in relatie tot het afzonderlijke taxonomische herstel, ze onderzochten het afzonderlijke lot van elk van de drie functionele fossiele groepen. De niet-beweeglijke groep bestond uit stationaire dieren zoals koralen en sponzen; de beweeglijke groep omvatte schaaldieren, gastropoden, en infauna tweekleppigen, onder andere; en de nektonische groep van roofdieren op het hoogste niveau omvatte koppotigen zoals octopussen, conodonts (nu uitgestorven proto-gewervelde dieren die op paling lijken), beenvissen, en mariene reptielen.

Zoals later bleek, nektonische dieren - de groep op het hoogste trofische niveau - waren de eersten die herstelden van het uitsterven van P-Tr in termen van generieke diversiteit, hoewel ze daalden van hun hoogtepunt in het Midden-Trias tot ver in de laatste fase van het Laat-Trias. Niet-beweeglijke dieren, anderzijds, leed de ergste dalingen aan het begin van het Trias, met hun diversiteit afnemend van 500 tot 100 geslachten, hoewel ze terugkaatsten en terugkeerden naar het niveau van vóór het uitsterven tegen het begin van het Midden-Trias. De beweeglijke groep leed ook zware verliezen tijdens het uitsterven, wat resulteerde in een lage diversiteit voordat hij terugkeerde aan het begin van het Midden-Trias.

In termen van voorkomen verhouding, nekton-geslachten gingen van ~ 14% in de late Perm-periode naar een piek van 67% 2 Ma later, alvorens te dalen tot 11%. Niet-beweeglijke geslachten vertoonden een tegenovergestelde trend, gaande van 71% naar 21% om uiteindelijk terug te keren naar 70% aan het einde van het Trias. Beweeglijke dieren echter, bleef enigszins constant in verhouding na het uitsterven en gedurende het Trias. De onderzoekers constateren een soortgelijke, hoewel minder uitgesproken trend, in relatie tot generieke rijkdom voor de drie groepen; ze voegen er ook aan toe dat trends voor compositie en structuur behouden blijven, ongeacht de paleo-breedtegraad.

Omdat het aandeel van generieke diversiteit van niet-beweeglijke dieren gedurende een groot deel van de voorgaande Perm-periode stabiel was geweest op 68% en dit niveau opnieuw benaderde in het Midden- en Late Trias, de auteurs van het onderzoek beweren dat dit de normale trofische samenstelling van de fauna vertegenwoordigt, dat wil zeggen, als de brede basis van een piramide die de twee hogere trofische groepen ondersteunt. Deze piramide echter wordt omgekeerd tijdens het Vroeg Trias, waarbij nekton de functionele piramide domineert met 52%, en kenmerkt een verstoord en kwetsbaar ecosysteem met een verminderd voedselweb.

Het meest significant echter, is de bevinding dat taxonomische en ecologische terugvorderingen zijn ontkoppeld. Waar taxonomisch herstel relatief snel plaatsvond, beoordeeld door een terugkeer naar een relatief stabiele wereldwijde taxonomische diversiteit, ecosysteemherstel wordt gekenmerkt door een veel langzamere "geleidelijk toenemende complexiteit en stabiliteit". De auteurs van het onderzoek stellen de relatief snelle, logistieke snelheid van toename in generieke rijkdom die taxonomisch herstel aangeeft met een logaritmische toename van het aandeel niet-nektonische dieren die consistent is met een ecologisch herstel. Dit ecologisch herstel was nog steeds aan de gang na ~50 Ma, terwijl taxonomische diversiteit herstelde in ongeveer 5 Ma.

Deze bevinding laat zien dat hoewel dit mariene ecosysteem van onder naar boven instortte, de restauratie vond plaats in de omgekeerde volgorde, van boven naar beneden, waar een herstellend ecosysteem wordt gekenmerkt door een toename van diversiteit bij lagere consumenten, dat is, niet-nektonen. Dit heft de ontvangen stapsgewijze hypothese op die suggereert dat een herstel van onderaf heeft plaatsgevonden.

En tenslotte, de onderzoekers concluderen:"Deze studie bevestigt opnieuw het belang van de bescherming van de wereldwijde ecosysteemdiversiteit omdat, als het eenmaal is vernietigd, herstel vergt tientallen miljoenen jaren, veel langer dan de menselijke geschiedenis."

© 2018 Fys.org