Chociaż mówią: „nie można być pewnym niczego poza śmiercią i podatkami”, odrobina szaleństwa finansowego może cię wyciągnąć z płacenia podatnikowi. Ale żadna sztuczka nie powstrzyma nieuchronności śmierci. Śmierć jest nieuniknionym punktem końcowym życia.
Dotyczy to zarówno gatunków, jak i osobników. Szacunki sugerują, że 99, 99 procent wszystkich gatunków, które kiedykolwiek żyły, wyginęło. Wszystkie gatunki, które istnieją dzisiaj - w tym ludzie - nieodmiennie kiedyś wyginą.
Paleontolodzy tacy jak ja wiedzą, że w historii Ziemi są kluczowe momenty, w których wskaźniki ekstynkcji są wysokie. Na przykład naukowcy zidentyfikowali masowe wymieranie Wielkiej Piątki: pięć razy w ciągu ostatnich pół miliarda lat, kiedy ponad trzy czwarte gatunków planety wyginęło w krótkim czasie. Niestety, otrzymujemy również dobry wgląd z pierwszej ręki na to, jak wygląda wyginięcie, wraz z gwałtownym wzrostem wskaźnika wyginięcia w ciągu ostatniego stulecia.
Ale jakie czynniki sprawiają, że jakikolwiek gatunek jest mniej lub bardziej podatny na wyginięcie? Szybkość wyginięcia różni się w zależności od grupy zwierząt i na przestrzeni czasu, więc wyraźnie nie wszystkie gatunki są jednakowo podatne. Naukowcy wykonali świetną robotę dokumentowania wyginięcia, ale ustalenie procesów powodujących wyginięcie okazało się nieco trudniejsze.
Kto jest bardziej podatny na wyginięcie?
Patrząc na współczesne przykłady, niektóre punkty krytyczne prowadzące do wyginięcia gatunku stają się oczywiste. Jednym z takich czynników jest zmniejszona liczebność populacji. Ponieważ liczba osobników gatunku maleje, może to prowadzić do zmniejszenia różnorodności genetycznej i większej podatności na losowe zdarzenia katastroficzne. Jeśli pozostała populacja gatunku jest wystarczająco mała, pojedynczy pożar lasu, a nawet losowe różnice w proporcjach płci mogą ostatecznie doprowadzić do wyginięcia.
Nie zobaczysz innego gołębia pasażerskiego. (Panaiotidi / Shutterstock.com) Wymieranie, które miało miejsce w niedawnej przeszłości, przyciąga wiele uwagi - na przykład gołąb dodo, tylacyna lub pasażer. Ale zdecydowana większość wymierzeń miała miejsce na długo przed pojawieniem się ludzi. Zapis kopalny jest zatem głównym źródłem danych o wyginięciu.
Kiedy paleontolodzy rozważają skamieliny w kontekście tego, co wiemy o przeszłych środowiskach, zaczyna się pojawiać wyraźniejszy obraz tego, co powoduje wyginięcie gatunku. Do tej pory prawdopodobieństwo wyginięcia gatunku wiązało się z wieloma czynnikami.
Z pewnością wiemy, że zmiany temperatury są jednym ważnym elementem. Niemal każdy większy wzrost lub spadek globalnych temperatur w historii Ziemi spowodował wyginięcie szeregu różnych organizmów.
Istotna jest również wielkość obszaru geograficznego, na którym żyje gatunek. Gatunki szeroko rozpowszechnione rzadziej wymierają niż te, które zajmują niewielki obszar lub których siedlisko jest rozłączone.
Istnieją również zjawiska losowe, które powodują wyginięcie. Meteoryt odpowiedzialny za wyginięcie około 75 procent życia pod koniec okresu kredowego, w tym dinozaury nie-ptasie, jest prawdopodobnie najlepszym tego przykładem. Ten losowy aspekt wyginięcia jest powodem, dla którego niektórzy twierdzili, że „przetrwanie najszczęśliwszych” może być lepszą metaforą historii życia niż „przetrwanie najsilniejszych”.
Badanie skamieniałości wymarłych mięczaków sugeruje fizjologiczne powody, dla których jeden gatunek może bardziej zniknąć. Hendricks, JR, Stigall, AL i Lieberman, BS 2015. Cyfrowy Atlas życia starożytnego: dostarczanie informacji o paleontologii i biogeografii za pośrednictwem Internetu. (Palaeontologia Electronica, art. 18.2.3E, CC BY-NC-SA) Ostatnio moi koledzy i ja zidentyfikowaliśmy fizjologiczny składnik wyginięcia. Stwierdziliśmy, że reprezentatywny wskaźnik metabolizmu zarówno gatunków kopalnych, jak i żywych mięczaków silnie przewiduje prawdopodobieństwo wyginięcia. Tempo metabolizmu jest definiowane jako średni poziom poboru i alokacji energii przez osobniki tego gatunku. Gatunki mięczaków z wyższymi wskaźnikami metabolicznymi częściej wyginą niż te z niższymi wskaźnikami.
Wracając do metafory „przetrwania najsilniejszych / najszczęśliwszych”, wynik ten sugeruje, że czasami „przetrwanie leniwych” może mieć zastosowanie. Wyższe wskaźniki metaboliczne korelują z wyższymi wskaźnikami śmiertelności u ssaków i muszek owocowych, dlatego metabolizm może stanowić ważną kontrolę śmiertelności na wielu poziomach biologicznych. Ponieważ tempo metabolizmu jest powiązane z konstelacją cech, w tym tempem wzrostu, czasem dojrzałości, maksymalnym okresem życia i maksymalnym rozmiarem populacji, wydaje się prawdopodobne, że natura jednej lub wszystkich tych cech odgrywa rolę w stopniu podatności gatunku na wyginięcie .
Znacznie więcej nieznanych zaginięć
O ile naukowcy wiedzą o sterownikach wymierania, wciąż wiele nie wiemy.
Na przykład pewna część gatunków wymiera, niezależnie od jakiegokolwiek poważnego wstrząsu środowiskowego lub biologicznego. Nazywa się to stopniem wymierania tła. Ponieważ paleontolodzy zwykle koncentrują się na masowym wymieraniu, wskaźniki wymierania tła są słabo określone. Jak bardzo lub jak mało zmienia się ta stawka, nie jest dobrze rozumiane. I w sumie większość wymierzeń prawdopodobnie należy do tej kategorii.
Innym problemem jest określenie, jak ważne są zmieniające się interakcje biologiczne w wyjaśnianiu wyginięcia. Na przykład wyginięcie gatunku może nastąpić, gdy zwiększy się liczebność drapieżnika lub konkurenta lub gdy wyginie kluczowy gatunek drapieżny. Jednak zapis kopalny rzadko przechwytuje tego rodzaju informacje.
Nawet liczba gatunków, które wyginęły, może być zagadką. Niewiele wiemy o obecnej lub przeszłej bioróżnorodności mikroorganizmów, takich jak bakterie lub archeony, nie mówiąc już o wzorach wyginięcia tych grup.
Wiele zwierząt - w tym Oryx z rogami bułatów - wymarło obecnie na wolności. (Drew Avery, CC BY) Być może największym błędem, jaki moglibyśmy popełnić, jeśli chodzi o ocenę i wyjaśnienie wyginięcia, byłoby przyjęcie jednego uniwersalnego podejścia. Wrażliwość jednego gatunku na wyginięcie zmienia się w czasie, a różne grupy biologiczne różnie reagują na zmiany środowiskowe. Podczas gdy poważne zmiany w globalnym klimacie doprowadziły do wyginięcia niektórych grup biologicznych, te same wydarzenia ostatecznie doprowadziły do pojawienia się wielu nowych gatunków w innych.
Tak więc, jak podatny jest każdy gatunek na wyginięcie w wyniku działalności człowieka lub związanych z nim zmian klimatu, pozostaje czasem otwartą kwestią. Oczywiste jest, że obecne tempo wymierania rośnie znacznie ponad wszystko, co można by nazwać poziomem tła, i jest na dobrej drodze, by być Szóstym Masowym Wymarciem. Pytanie, jak podatny na wyginięcie może być jakikolwiek gatunek - w tym nasz - jest więc jednym z naukowców, który chce szybko odpowiedzieć, jeśli mamy jakąkolwiek szansę na zachowanie różnorodności biologicznej w przyszłości.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation.
Luke Strotz, doktorant w dziedzinie bezkręgowców paleontologii, University of Kansas
