שחזור של מערכת אקולוגית טריאס מאוחרת מ-Ghost Ranch, ניו מקסיקו. דגימות ומינים שפורסמו שנשמרו ב-Ghost Ranch שולבו במערך האקולוגי העולמי של צוות המחקר. קרדיט: ויקטור או. לשיק/מוזיאון להיסטוריה של הטבע של מחוז לוס אנג'לס
מדענים גילו שמערכות אקולוגיות יבשתיות נוטות יותר להתמוטט כתוצאה מאובדן חיים משמעותי של בעלי חיים מאשר מערכות אקולוגיות ימיות, כשההשפעות נמשכות זמן רב יותר ביבשה.
מחקר חדש שפורסם ב הליכים של החברה המלכותית ב מגלה שמערכות אקולוגיות יבשתיות הושפעו בצורה חמורה יותר מהסוף-טריאס הכחדה מאשר מערכות אקולוגיות ימיות. יתר על כן, תקופת ההחלמה של סביבות יבשתיות אלו הייתה ארוכה יותר בהשוואה למקביליהם הימיים, ממצא שלא היה צפוי. לתגלית זו יש השלכות משמעותיות על אירוע ההכחדה העולמי המתמשך, אשר מונע בעיקר על ידי שינויי אקלים שנגרמו על ידי האדם.
"אם תסיר מרכיב משמעותי של יצורים ממערכות אקולוגיות יבשתיות ביבשה, המערכות האקולוגיות הללו מתפרקות וקורסות הרבה יותר בקלות ממה שקורה באוקיינוסים", אמר ד"ר האנק וולי, מחבר שותף ועמית מחקר פוסט-דוקטורט של NSF במכון הדינוזאורים . "ושנית, לוקח יותר זמן למערכות אקולוגיות יבשתיות להתאושש מאירוע הכחדה המונית מאשר למערכות אקולוגיות ימיות."
מאמצי מחקר שיתופי ומתודולוגיה
פרויקט זה – אשר נערך על ידי Woolley ועוד פליאו-אקולוגים וגיאולוגים רבים אחרים מ-NHM ומחוצה לה – הוא המחקר המדעי המתועד הראשון שבוחן לעומק את ההשפעות של אירוע ההכחדה הקצה-טריאסי על המערכות האקולוגיות היבשתיות והימיות כאחד. בנוסף ל-Woolley, סטודנטים לדוקטורט של מכון הדינוזאורים של NHM, פול בירן וקירסטן פורמוסו (האחרון כעת פוסט-דוקטורנט נשיאותי באוניברסיטת רוטגרס), והפוסט-דוקטורט ד"ר בקי וו, כתבו את המחקר יחד עם USC עמיתים.
"המאמץ המחקרי הזה שילב גם את המומחיות של מערך מגוון של חוקרים פליאוביולוגיה, פליאואקולוגיה וגיאוביולוגיה באוניברסיטת דרום קליפורניה ובמוזיאון להיסטוריה של הטבע", אמר ד"ר קירסטן פורמוסו. "זה מרגש לגרום למכלול כזה של סופרים חוצות דיסציפלינות להצטרף יחד כדי להתמודד עם שאלות מעניינות על העבר והעולם הטבעי."
שלד של הדינוזאור הקדום Coelophysis bauri מתקופת הטריאס המאוחרת. המבנה מחדש הממושך של מערכות אקולוגיות יבשתיות משנות היורה המוקדמות עלה בקנה אחד עם הגיוון של הדינוזאורים. קרדיט: באדיבות מוזיאון הטבע של מחוז לוס אנג'לס
"המסגרת האקולוגית הימית המסורתית יעילה מאוד ונמצאה בשימוש נרחב בפליאואקולוגיה ימית. אז בעוד שיש הרבה שחזורים של שינוי מערכות אקולוגיות ימיות על פני הכחדות המוניות, מעולם לא הצלחנו לחקור שינוי מערכות אקולוגיות יבשתיות באותו אופן. אנו מקווים שהמסגרת האקולוגית היבשתית החדשה הזו תפתח את הדלת למחקרים עתידיים שישוו את האופן שבו קהילות ימיות ויבשתיות מגיבות באופן דומה או שונה לאירועי שינויי אקלים מהירים", אמרה שותפה לכותבת ד"ר אליסון קריב, כיום עמיתת מחקר משנת 1851 באוניברסיטת סאות'המפטון. .
"כקבוצת מחקר שחוקרת את הפליאוביולוגיה של החיים באוקיינוסים וביבשה, עם מערכות מחקר הנעות מסטרומטוליטים בני מיליארד שנים ועד דינוזאורים, חשבנו שזו תהיה הזדמנות ייחודית לרכז את רחבת המומחיות שלנו כדי להתמודד עם נושא מרתק ודוחק – הכחדות המוניות – בדרך חדשה", אמר וולי.
בעוד שהדינוזאורים המוקדמים ביותר הופיעו והתפשטו לראשונה לפני יותר מ-230 מיליון שנים בתקופת הטריאס, התקף קטסטרופלי של התחממות כדור הארץ מונעת בפחמן דו-חמצני הוביל לאירוע ההכחדה הסופי של הטריאס לפני 201.5 מיליון שנה, והכחיד כ-76% מכלל הים וה חיים ארציים. ההשפעות של אירועי הכחדה המונית על סביבות ימיות נחקרו היטב על ידי יצירת מרחבים אקולוגיים – ייצוגים תלת מימדיים שמסווגים בעלי חיים לפי האופן שבו הם ניזונים ונעים ואיפה הם חיים – אבל הטכניקה מעולם לא יושמה על מערכות אקולוגיות יבשתיות.
עד עכשיו, כלומר.
ממצאים והשלכות
צוות המדענים החדש ריכז יותר מאלף רשומות ממסד הנתונים הפלאוביולוגי כדי לבנות את המרחב האקולוגי היבשתי הראשון על פני ההכחדה ההמונית הקצה-טריאס. לאחר מכן, הם מיינו כל התרחשות על פני שלושת הצירים כדי להבין עד כמה קבוצות שונות של בעלי חיים מיוצגות היטב מבחינת האופן שבו הם שרדו – אכילת חרקים בזמן שהם חיים בעיקר בעצים או סורקים אחר בעלי חיים גדולים יותר על הקרקע, למשל. לאחר מכן לקחו החוקרים את המסגרת החדשה הזו והשוו אותה למרחב אקולוגי ימי של ההכחדה הקצה-טריאסית.
ייצוג גרפי של תפיסת המחקר והממצאים. קרדיט: C. Henrik Woolley/מוזיאון להיסטוריה של הטבע של מחוז לוס אנג'לס
"הממצאים שלנו חושפים שבעקבות ההכחדה ההמונית של סוף הטריאס, היבשה והים התאוששו אחרת, כאשר מערכות אקולוגיות יבשתיות חוו חומרת הכחדה גבוהה יותר ולוקח יותר זמן מהאוקיינוסים כדי לשחזר קבוצות שמילאו תפקידים אקולוגיים מסוימים. זה היה בגלל שלמערכות אקולוגיות יבשתיות היו פחות קבוצות שתפסו את התפקידים האלה, בניגוד לזו של האוקיינוסים שבהם קבוצות טקסונומיות רבות עשויות לעשות את אותם דברים או דברים דומים", אמר פורמוסו.
הממצאים שלהם יכולים להוות אזהרה מוחלטת עבור המערכות האקולוגיות היבשתיות המודרניות שלנו בעודנו נאבקים בהכחדות גוברת בעקבות שינויי האקלים הנגרמים על ידי אדם. ראשית, אירוע ההכחדה של סוף הטריאס כלל הרי געש שפולטים CO2. אחת ההשלכות האחרות מהתוצאות היא שלשום אירוע הכחדה המונית לא יהיו אותן השפעות על פני מערכות אקולוגיות שונות. החיים ביבשה שונים במידה ניכרת – צמחים פורחים הם רק קבוצה אחת שלא הייתה קיימת בתקופת הטריאס – אבל הידיעה שהמערכות האקולוגיות הללו עשויות להיות פגיעות אפילו יותר ממה שחשבו בעבר אמורה להעלות פעמוני אזעקה.
השפעות רחבות יותר וכיוונים עתידיים
"ההבנה כיצד החיים הגיבו לשינויי האקלים בעבר היא מטרה מרכזית של הפלאונטולוגיה וזו שמספקת לנו תובנות וכלים להתמודדות עם משבר המגוון הביולוגי המודרני שלנו. עם זאת, זה דורש ידע מפורט על פני מערך מגוון של אורגניזמים, מערכות אקולוגיות וסביבות. אחד ההיבטים הייחודיים של תוכנית הפליאונטולוגיה השיתופית שלנו ב-NHM וב-USC הוא שהיא משלבת צוות לא מרוקן של פליאונטולוגים עם מומחיות המתפרשת על פני מִין, מערכות וזמן – כולם מאפשרים מחקרים רחבים כמו מאמר זה. כתוצאה מכך, ההשפעה הפליאונטולוגית שלנו גדולה מסכום הפליאונטולוגים שלה!" אומר ד"ר נתן סמית', אוצר מכון הדינוזאורים ב-NHM, ומנחה הדוקטורט והפוסט-דוקטורט של וולי.
המסגרת החדשה שפותחה עבור המחקר יכולה גם לעזור למדענים להבין טוב יותר את ההכחדות ההמוניות לאורך ההיסטוריה. זה יכול לכלול את המשבר המתמשך שלנו ואולי להודיע על מאמצי הפחתה ושימור יעילים יותר. הפרויקט השיתופי גם מדגים את הערך שיכול להיות למאובנים ולתיעוד המאובנים בכל הנוגע להבנת עולמם של הדינוזאורים, אלא של האקלים המשתנה במהירות שלנו. "המוזיאונים להיסטוריה של הטבע של מחוז לוס אנג'לס מכילים מיליוני מאובנים המשתרעים על כל ההיסטוריה של החיים", אמר ד"ר לואיס צ'יאפה, סגן נשיא בכיר למחקר ואוספים, וגרטשן אוגוסטין מנהל מכון הדינוזאורים. "האוספים שלנו מתאימים היטב להתמודדות עם שפע של שאלות הקשורות להכחדה בעבר ובהווה."
