Încălzirea globală a declanșat „era reptilelor”

Studierea extincțiilor în masă induse de schimbările climatice din trecut permite cercetătorilor să exploreze impactul crizelor de mediu asupra evoluției organismelor.

Un exemplu este criza climatică din Permian-Triasic, o serie de schimbări climatice determinate de încălzirea globală care a avut loc între Permianul Mijlociu (acum 265 de milioane de ani) și Triasicul Mijlociu (acum 230 de milioane de ani).

• Criza climatică a triplat durata valurilor de căldură din oceane
• Test de cultură generală. Ce mănâncă moliile?

Aceste schimbări climatice au provocat două dintre cele mai mari extincții în masă din istoria vieții la sfârșitul Permianului, prima cu 261 de milioane și cealaltă la 252 de milioane de ani în urmă, ultima eliminând 86% din toate speciile de animale din întreaga lume.

Extincțiile de la sfârșitul Permianului sunt importante nu numai datorită amplorii lor, ci și pentru că marchează debutul unei noi ere în istoria planetei, atunci când reptilele au devenit grupul dominant al vertebratelor care trăiesc pe uscat. În timpul Permianului, fauna de vertebrate de pe uscat era dominată de sinapside, strămoșii mamiferelor. După extincțiile din Permian, în perioada triasică (acum 252-200 de milioane de ani), reptilele au evoluat rapid, creând o explozie a diversității reptilelor.

„Unele grupuri s-au schimbat foarte repede”

Această expansiune a fost cheia construcției ecosistemelor moderne și a multor ecosisteme dispărute. Majoritatea paleontologilor credeau că aceste rate rapide de evoluție și diversificare se datorează dispariției concurenței, permițând reptilelor să preia noi habitate și surse alimentar care erau dominate de sinapside înainte de dispariție.

Cu toate acestea, într-un nou studiu publicat în Sciences Advances. cercetătorii din Departamentul de Biologie Organismică și Evolutivă și Muzeul de Zoologie Comparată de la Universitatea Harvard dezvăluie că evoluția și răspândirea rapidă a reptilelor a început mult mai devreme, înainte de sfârșitul Permianului, având legătură directă cu la creșterea constantă a temperaturilor globale printr-o serie lungă de schimbări climatice care s-a întins pe aproape 60 de milioane de ani.

„Am descoperit că aceste perioade de evoluție rapidă a reptilelor au fost strâns legate de creșterea temperaturilor. Unele grupuri s-au schimbat foarte repede, iar altele mai puțin, dar aproape toate reptilele au evoluat mult mai repede decât au făcut-o vreodată”, a spus autorul principal al studiului, Tiago R Simões.

„Reptilele reprezintă un sistem terestru ideal și rar”

Studiile anterioare asupra impactului acestor schimbări au neglijat adesea vertebratele terestre din cauza disponibilității limitate a datelor, concentrându-se mai ales pe cercetarea animalelor marine. În acest studiu, Simões împreună cu Stephanie E. Pierce (ambii de la Harvard) au lucrat alături de profesorul Michael Caldwell (Universitatea din Alberta, Canada) și dr. Christian Kammerer (Muzeul de Științe Naturale din Carolina de Nord) pentru a examina amnioții timpurii, care reprezintă precursorii tuturor mamiferelor, reptilelor și păsărilor moderne dar și ale rudelor lor dispărute.

În acest moment, primele grupuri de reptile și mamifere abia începeau să se despartă unele de celălalte și evoluau pe propriile lor căi evolutive separate. „Reptilele reprezintă un sistem terestru ideal și rar pentru a studia această întrebare, deoarece au o înregistrare fosilă relativ bună și au supraviețuit unei serii de crize climatice, inclusiv cele care au dus la cea mai mare extincție din istoria vieții complexe, extincția în masă Permian-Triasic”, a spus Simões, citat de EurekAlert.

Reptilele au fost relativ rare în timpul Permianului în comparație cu strămoșii mamiferelor. Cu toate acestea, lo schimbare majoră a avut loc în timpul Triasicului, când reptilele au suferit o explozie masivă a numărului de specii și a varietății morfologice. Acest lucru a dus la apariția celor mai multe dintre grupurile majore de reptile modernei (crocodili, șopârle, țestoase) dar și a mai multor grupuri care sunt acum complet dispărute.

„Fiziologia organismelor depinde într-adevăr de mărimea corpului lor”

Cercetătorii au creat un set de date bazat pe o colectare extinsă de date de primă mână provenind de la peste 1.000 de specimene de fosile provenind de la 125 de specii de reptile, sinapside și rudele lor cele mai apropiate în decurs de aproximativ 140 de milioane de ani înainte și după extincția Permian-Triasic.

Apoi au analizat datele pentru a detecta când au apărut aceste specii pentru prima dată și cât de repede au evoluat folosind tehnici analitice de ultimă generație, cum ar fi analiza evolutivă bayesiană, care este, de asemenea, folosită pentru a înțelege evoluția virușilor precum SARS-CoV-2. Cercetătorii au combinat apoi noul set de date cu datele temperaturilor globale obținute din înregistrarea geologică pentru a oferi o privire de ansamblu asupra capacității de adaptare a animalelor la schimbările climatice.

„Fiziologia organismelor depinde într-adevăr de mărimea corpului lor”, a spus Simões, „reptilele cu corp mic pot realiza mult mai ușor transferul de căldură cu mediul înconjurător. Primele șopârle și tuatare erau mult mai mici decât alte grupuri de reptile, nu foarte diferite de rudele lor moderne, și astfel erau mai bine adaptate pentru a face față schimbărilor drastice de temperatură. Strămoșii mult mai mari ai crocodililor, țestoaselor și dinozaurilor nu-și puteau pierde căldura la fel de ușor și au trebuit să-și schimbe rapid corpul pentru a se adapta la noile condiții de mediu.” Simões, Pierce și colaboratorii au prezentat, de asemenea, modul în care dimensiunea corpului s-a schimbat în diferite regiuni geografice în acest interval de timp.

Schimbările climatice, factor cheie în explozia noilor reptile

Ei au dezvăluit că presiunile climatice asupra dimensiunii corpului au fost atât de mari încât a existat o dimensiune corporală maximă pentru ca reptilele să supraviețuiască în regiunile tropicale în perioadele letale de căldură ale acestui timp.

„Reptilele de dimensiuni mari au luat practic două căi pentru a face față acestor schimbări climatice”, a spus Pierce, „fie au migrat mai aproape de regiunile temperate, fie au invadat lumea acvatică unde nu trebuiau să-și facă griji cu privire la supraîncălzire, deoarece apa poate absorbi căldura și menține o temperatură scăzută mult mai bine decât aerul.”

„Această asociere puternică între creșterea temperaturilor din trecutul geologic și răspunsul biologic al unor grupuri diferite de reptile sugerează că schimbările climatice au fost un factor cheie în explicarea originii și explozia noilor tipuri de reptile în timpul Permianului târziu și al Triasicului”, a spus Simões.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Descoperire îngrijorătoare. Temperaturile arctice cresc de patru ori mai repede decât încălzirea globală

Somnul oamenilor din întreaga lume, afectat de încălzirea globală. Ce arată cel mai amplu studiu de până acum?

Încălzirea globală are o șansă din două de a depăși un prag critic. Ce spun specialiștii?

Cum răspund microorganismele din sol la încălzirea globală?