📰 Rochen und Haie, die vor 66 Millionen Jahren vom letzten Massensterben getroffen wurden

Das letzte Massensterben, das die Evolution des Lebens traf, fand vor 66 Millionen Jahren (Ma) statt und markierte die Grenze zwischen Kreidezeit und Paläogen. Wenn bekannt ist, dass diese biologische Krise dramatische Aussterben auf globaler Ebene verursacht und große Gruppen von Wirbeltieren wie die Dinosaurier ausgelöscht hat, sind die Folgen davon Aussterben (Im Allgemeinen bezieht sich das Wort Auslöschen auf eine Handlung, die darin besteht, etwas auszulöschen …) auf der Biodiversität (Biodiversität ist die natürliche Vielfalt lebender Organismen. Sie wird geschätzt…) Marine werden nach wie vor intensiv diskutiert.

Wir haben gerade eine veröffentlicht in der Zeitschrift studieren Wissenschaft mit Schwerpunkt auf den Auswirkungen dieser Krise auf die Vielfalt der Elasmobranchier (Haie und Rochen), einer großen Gruppe von Meereswirbeltieren, die dieses Massensterben durchmachten. Unsere Arbeit zeigt, dass diese Krise brutal war und dass sie die Klatschnasen sehr heterogen traf, sowohl in Bezug auf die betroffenen Gruppen als auch auf die geografische Verbreitung der Arten.

Frühere Schätzungen gehen davon aus, dass diese Krise mehr als ausgerottet hätte 40 % der Gattungen und 55 bis 76 % der Arten. Eine wachsende Zahl von Daten deutet jedoch darauf hin, dass das Ausmaß dieses Ereignisses je nach dem unterschiedlich gewesen wäre GruppenDER Ökologien (z. B. Ernährung, Lebensstil) und die geografische Gebiete.

Die globalen Schätzungen des Diversitätsverlusts in diesem Zeitraum wurden jedoch hauptsächlich aus Daten zu Gruppen wirbelloser Meerestiere extrapoliert, die allein die Komplexität der Arten des Aussterbens während dieser Krise nicht widerspiegeln können. Die marinen Wirbeltiere, wegen ihrer höheren Position in der Nahrungskette (Eine Nahrungskette ist eine Reihe von Lebewesen, in denen jedes denjenigen frisst, der es frisst…), könnte daher neue Informationen über dieses Aussterben und die Erholung der Faunen nach dem Aussterben liefern. Es ist immer noch notwendig, dass diese Gruppen überlebt haben!

Unter diesen marinen Wirbeltieren sind die Elasmobranchier eine emblematische Gruppe von Raubtieren, die bereits in der Kreidezeit einen wichtigen Bestandteil mariner Ökosysteme darstellten und eine breite Palette von Ökologien entwickelt hatten. Diese Organismen gehören zur Klasse der Knorpelfische (Chondrichthyans) und haben a Skelett (Das Skelett ist ein starres tierisches Gerüst, das als Stütze für die Muskeln dient. Es ist die…) die selten versteinert. Sie sind jedoch durch einen reichen Fossilienbestand vertreten, der hauptsächlich aus Zähnen besteht, die sie im Laufe ihres Lebens verlieren und ersetzen und deren Morphologie es ermöglicht, die Art zu identifizieren. Daher sind Haie und Rochen aufgrund der Qualität ihres Fossilienbestands, ihrer Anwesenheit vor und nach dem Aussterben und ihrer Position an der Spitze der Nahrungskette eine sehr gute Fallstudie, um die Auswirkungen dieser Krise auf Meereswirbeltiere zu analysieren.

Anhand fossiler Daten war es unser Ziel, das Ausmaß des Aussterbens, das Profil der Opfer und Überlebenden und die Folgen dieser Krise für die Entwicklung der Hai- und Rochenfauna nach dem „Aussterben“ genau zu quantifizieren.

Mehr als zehn Jahre Datensammlung

Wir haben zunächst alle Fossiliendaten für alle Arten der Gummibranchier über einen Zeitraum von etwa 40 Millionen Jahren (von -93,9 bis -56 Ma) zusammengestellt, einschließlich des Aussterbeereignisses. Diese Langzeitarbeit war auf mehrere verteilt Jahrzehnt (Ein Jahrzehnt entspricht zehn Jahren. Der Begriff leitet sich von den lateinischen Wörtern decem „zehn“ ab…) und bestand darin, eine Bestandsaufnahme der Arten von Haien und Rochen zu machen, die in der Oberkreidezeit bis zum Paläozän vorkamen, aber auch ihrer Vorkommen: alle Zeiten, in denen Fossilien für jede dieser Arten gefunden wurden. Diese Informationen sind in mehreren hundert wissenschaftlichen Arbeiten, die seit dem 19. Jahrhundert veröffentlicht wurden, in unterschiedlicher Weise verfügbar.^e Jahrhundert bis heute, und das musste zusammengestellt werden.

Eine Art kann daher mehrere Vorkommen haben, und jedes Vorkommen entspricht einem Alter sowie unterschiedlichen geografischen Koordinaten. Wir konnten mehr als 3.200 Vorkommen von 675 fossilen Arten inventarisieren, aber es war notwendig, die Identifizierungen und das geologische Alter, das jedem dieser Vorkommen in der wissenschaftlichen Literatur zugeordnet wird, zu überprüfen. Tatsächlich ist die Klassifizierung von Arten (Taxonomie) eine sich ständig weiterentwickelnde Disziplin, und es war zunächst notwendig, die Klassifizierung jeder Art zu aktualisieren und manchmal fehlerhafte Identifizierungen zu korrigieren. Darüber hinaus kann das Alter der geologischen Formationen, die Fossilien hervorgebracht haben, auch durch neue Studien neu bewertet werden, und diese Informationen mussten aktualisiert werden. Diese langwierige, aber entscheidende Expertenarbeit bildet die Grundlage der Analysen, die wir für diese Studie durchgeführt haben.

Teil der Sammlungen untersuchter Fossilien. Zur Verfügung gestellt vom Autor

Nachdem die Daten zusammengestellt waren, verwendeten wir statistische Modelle, um das Alter des Auftretens und des Aussterbens für jede der 675 Arten abzuschätzen. Diese schwere analytische Arbeit ist unerlässlich, da der Fossilienbestand eine Reihe von Erhaltungsfehlern enthält undProbenahme (Sampling ist die Auswahl eines Teils aus einem Ganzen. Dies ist ein wichtiges Konzept…). Daher ist es notwendig, zunächst die räumliche und zeitliche Heterogenität des Fossilienbestands zu berücksichtigen, um die Lebensdauer fossiler Arten abzuschätzen. Diese Modelle, auf die sich auch Fabien Condamine (Co-Autor der Studie) spezialisiert hat, erlauben es dann, die Raten abzuschätzen Speziation (Artenbildung ist in der Biologie der evolutionäre Prozess, durch den neue …) und Aussterben (Anzahl des Aussterbens oder Auftretens pro Million Jahre pro Art) für die untersuchte Gruppe.

Haie und Rochen waren nicht in gleicher Weise betroffen

Unsere Ergebnisse zeigen mit feiner Auflösung, dass 62 % der Gummibranchier-Arten während dieser Krise verschwanden und dass dieses Aussterben im Maßstab der geologischen Zeit „brutal“ war, da es auf einen Zeitraum von 800.000 Jahren beschränkt war.

Aber waren die verschiedenen Gruppen der Klatschmäuler in gleicher Weise von diesem Aussterben betroffen? Um diese Frage zu beantworten, haben wir die Aussterberaten zwischen Haien und Rochen sowie zwischen verschiedenen Gruppen von Haien und Rochen bewertet. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Rochen stärker betroffen waren als Haie (72,6 % Aussterben gegenüber 58,9 %). Der selektive Charakter dieser Krise zeigt sich auch bei Rochen und Haien. Einige heute noch vertretene Haigruppen (Orectolobiforms, Lamniforms) sind stärker betroffen, und Gruppen von Rochen (Rajiforms, Rhinopristiforms) sind sogar fast vollständig ausgerottet, obwohl sie inzwischen mehrere hundert Arten umfassen. .

Paläodiversitätsstudien geben nur einen Teilüberblick über die Folgen einer Krise auf die Struktur und Funktionsweise von Ökosystemen. Wir mussten daher die Auswirkungen dieser Krise auf die verschiedenen ökologischen Gruppen, die in den Klatschnasen vertreten sind, bewerten. Wir interessierten uns daher für die Ernährung der am stärksten vom Aussterben betroffenen Hai- und Rochenarten, indem wir die Morphologie ihrer Zähne untersuchten. Wir konnten die Arten, die als „Durophagen“ bezeichnet werden (die sich von harter Beute ernähren, wie z. B. zweischalige Schalentiere, die heute durch Austern, Muscheln und andere Jakobsmuscheln repräsentiert werden), von anderen Arten (Nicht-Durophagen) trennen und deren Ausmaß analysieren Krise auf diese beiden ökologischen Kategorien.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass Arten von Zahnhaien und Rochen, die auf eine durophage Ernährung spezialisiert sind, stärker betroffen waren (73,4 % Aussterben) als die anderen (59,8 %). Dies ist ein interessanter Punkt, weil es wurde demonstriert dass dieses Aussterben die ersten Verbindungen der marinen Nahrungsnetze (Plankton) und die direkt von ihnen abhängigen Organismen (z. B. Muscheln) stark beeinträchtigt hat. Unsere Ergebnisse deuten daher auf ein Phänomen kaskadierender Ereignisse hin, das einen enormen Diversitätsverlust bei durophagen Klatschnasen verursacht hat. Hier haben wir also eine zweite Art von Selektivität, diesmal ökologisch, gegenüber Arten, die sich von Beute mit Muscheln ernähren.

Die Ergebnisse der Studie. Zur Verfügung gestellt vom Autor

Unsere Analysen zeigen, dass Haie – und insbesondere nicht-durophage Arten – schneller (immerhin einige Millionen Jahre) wieder das Niveau der Vielfalt vor der Krise erreicht haben als Rochen, wobei letztere sich nicht vollständig erholt haben, selbst 10 Millionen Jahre nach dem Aussterben. Darüber hinaus hatte diese Krise einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Faunen der Nacktschnecken, die das Aussterben überlebten, indem sie die Vielfalt dieser Gruppe grundlegend umgestaltete. Diese Veränderungen sind besonders ausgeprägt bei den Rochen, bei denen wir insbesondere eine Diversifizierung einer Gruppe namens Myliobatiformes (Stachelrochen, Adlerrochen usw.) beobachten, die wahrscheinlich die durch das Aussterben frei gewordenen ökologischen Nischen nutzten, um sich dort zu diversifizieren.

Schließlich haben wir die Auswirkung der geografischen Verteilung der Arten auf ihre Wahrscheinlichkeit getestet, diese Krise zu überleben. Dazu haben wir das Verbreitungsgebiet aller Arten zusammengestellt, die ausgestorben sind oder das Aussterben überlebt haben. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Arten mit einer großen geografischen Verbreitung eine höhere Überlebensrate hatten als andere. Interessanterweise waren Arten, die in niedrigeren Breitengraden lebten, stärker betroffen, was auf eine geografische Selektivität hindeutet.

Die Ursachen dieser Krise werden diskutiert und sicher mehrfach (Asteroid natürlich, aber auch Vulkanismus, globale Abkühlung, niedrigere Meeresspiegel). Obwohl unsere Studie keine direkte Antwort auf diese Debatte bietet, liefert sie Hinweise auf die möglichen Mechanismen, die während dieser Krise gespielt haben, insbesondere unsere Ergebnisse zum stärksten Aussterben in niedrigen Breiten.

Heute ist ein Drittel der Hai- und Rochenarten vom Aussterben bedroht, und es ist wichtig zu verstehen, wie die Evolutionsgeschichte dieser Gruppe durch frühere Aussterben beeinflusst wurde und wie diese Gruppe diese Aussterben überlebt hat. Unsere Studie bietet eine Art typisches Profil von Aussterbeopfern für das letzte Massensterben und gibt auch eine Vorstellung von der Zeit, die für die Erholung nach dem Aussterben benötigt wird. Eine Zeit, die in Millionen von Jahren gezählt wird.