Богатый уровень биоразнообразия на суше, наблюдаемый сегодня по всему миру, не является новым явлением: разнообразие на суше было одинаковым, по крайней мере, в течение последних 60 миллионов лет, с тех пор, как вскоре после вымирания динозавров.
Согласно новому исследованию, проведенному исследователями из Бирмингемского университета с участием международной группы сотрудников, количество видов в экологических сообществах на суше увеличивалось лишь спорадически в течение геологического времени, за которым следует быстрый рост разнообразия. плато, длящиеся десятки миллионов лет.
Ранее многие ученые утверждали, что разнообразие неуклонно увеличивалось в течение геологического времени, что означало бы, что биоразнообразие сегодня намного больше, чем это было десятки миллионов лет назад. Но построить точную картину того, как было собрано разнообразие суши, сложно, потому что летопись окаменелостей, как правило, становится менее полной в более далеком прошлом. При использовании современных вычислительных технологий, способных анализировать сотни тысяч окаменелостей, начинают появляться закономерности, которые бросают вызов этой точке зрения.
Исследователи из Школы географии, наук о Земле и окружающей среде Бирмингемского университета и других учреждений в Великобритании, США и Австралии смогли изучить данные об окаменелостях, собранные палеонтологами за последние 200 лет в возрасте около 30 лет. 000 различных местонахождений окаменелостей по всему миру. Команда сосредоточилась на данных о наземных позвоночных, относящихся к самому раннему появлению этой группы почти 400 миллионов лет назад.
Они обнаружили, что среднее количество видов в экологических сообществах наземных позвоночных не увеличивалось в течение десятков миллионов лет. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Ecology & Evolution, предполагают, что взаимодействие между видами, включая конкуренцию за пищу и пространство, ограничит общее количество видов, которые могут сосуществовать.
Ведущий исследователь, доктор Роджер Клоуз, говорит: «Ученые часто думают, что видовое разнообразие беспрепятственно увеличивалось на протяжении миллионов лет, и что сегодня разнообразие намного больше, чем было в далеком прошлом. Наши исследования показывают, что цифры видов в пределах наземных сообществ ограничены в длительных временных масштабах, что противоречит результатам многих экспериментов в современных экологических сообществах - теперь нам нужно понять, почему."
Одной из причин, по которой разнообразие экологических сообществ не увеличивается бесконтрольно в долгосрочной перспективе, может быть то, что ресурсы, используемые видами, такие как пища и пространство, конечны. Конкуренция за эти ресурсы может предотвратить вторжение новых видов в экосистемы и привести к балансу между темпами видообразования и вымирания. Однако после появления основных групп животных или крупномасштабных экологических потрясений, таких как массовые вымирания, увеличение разнообразия может произойти резко - по геологическим, если не по человеческим временным шкалам - и за ним снова следуют длительные периоды, когда увеличения не происходит.
Он добавляет: «Вопреки тому, что вы могли бы ожидать, наибольшее увеличение разнообразия в сообществах наземных позвоночных произошло после массового вымирания, которое уничтожило динозавров, 66 миллионов лет назад, в конце мелового периода. Всего за несколько миллионов лет местное разнообразие увеличилось в два или три раза по сравнению с уровнями, существовавшими до вымирания, в первую очередь благодаря впечатляющему успеху современных млекопитающих».
Профессор Ричард Батлер, который также был частью исследовательской группы, сказал: «Наша работа представляет собой пример объединенной силы летописи окаменелостей и современных статистических подходов для ответа на основные вопросы о происхождении современного биоразнообразия. Поняв, как биоразнообразие изменилось в прошлом, мы сможем лучше понять вероятное долгосрочное воздействие нынешнего кризиса биоразнообразия».
Исследование, финансируемое Европейским исследовательским советом в рамках исследовательской и инновационной программы «Горизонт 2020» Европейского союза, проводилось Бирмингемским университетом, в нем также участвовали исследователи из Оксфордского университета, Университета Маккуори, Смитсоновского института, Университет Бата, Музей естественной истории в Лондоне, Имперский колледж Лондона и Университет Джорджа Мейсона.