经过客人作者29/06/2021


艾玛邓恩,伯明翰大学和贝尼艾伦,利兹大学

地球上的生命在赤道中多样化。这种模式,物种生物多样性随着我们通过热带往赤道的移动而增加,在陆地和海洋中看到,并在广泛的动物和植物群体中被记录在一起哺乳动物鸟类, 到蚂蚁乃至树木

尽管这种模式今天如此惊人,但跨越纬度的生物多样性分布 - 叫做纬度生物多样性梯度- 并不总是这样的。看着纬度的生物多样性发展的研究表明,在地球历史的某些时间间隔,物种生物多样性实际上是远离赤道的纬度最高。

了解为什么延迟生物多样性已经转移数十亿多年,通常与之相关大众灭绝事件,在当今世界至关重要,我们正面临着气候变化,栖息地损失和全球生物多样性降低。回顾地质时间,如果我们未能解决增加的全球气温,我们将丢失的令人震惊的照片。

几个不同的假设已提议解释为什么围绕某些纬度的高生物多样性集群,但气候通常被视为一个关键驾驶员,无论是通过历史还是通过历史地质记录。在许多方面,气候影响生物,包括他们能活的地方, 当他们复制甚至它们如何控制其内部流程,例如温度调节

低纬度赤道地区的现代生物多样性峰,如亚马逊和中非的热带雨林。当同时存在于两极中的冰盖时,这种模式更有可能记录在“冰屋”时代。

在温暖的间隔期间,称为“温室“或”温室“地球状态,已记录双模峰。这意味着有两个频段,其中生物多样性最高,这些乐队在中纬度地区缠绕在地球上,或坐在赤道北部和南部的25°和65°之间的区域。

显示纬度的地图地图
生物多样性曾经在今天的地中海和南部非洲最高的地方。ChemistyGod / Shutterstock.

化石记录为地球的古老生物多样性提供了最佳窗口。但从化石记录中估算生物多样性模式一直很棘手,因为它被摧毁了差距和偏见这限制了我们的理解。

但在过去的二十年里,新的分析技术允许古生物学家估计史前生物多样性模式可能看起来像什么,即使从可能出现的数据至少出现,至少有一点斑驳。这些技术最近透露了多次多样性在200万多年前看的,在曾经记录的最毁灭性的大规模灭绝事件的后果中。

史前栖息地

终身大规模灭绝在251亿年前举行的,导致灭绝了超过80%的物种在地球上。灭绝事件是由一个不稳定的气候在广泛的火山爆发后。此时,在以下5000万年内三叠纪时期,大陆被安排在一个陆地上,称为Pangea.

气候这一时期通常更热,比现在更热,而且大的沙漠围绕着赤道。极地地区而不是冰盖,非常有温和的气候,就像我们今天在中海中找到的那些。同时,海洋中的生活不仅受到赤道海面温度高达40°C,也是氧气水平和海洋酸化。

终点群体灭绝后的时期是恢复之一。一种最近的研究在类似于今天的海洋中发现了一个纬度的多样性梯度,这是大部分三叠系(251-201亿年前)存在。然而,在大规模灭绝事件之后,研究人员发现了一个平坦的生物多样性梯度。在任何纬度的物种生物多样性中没有高峰,它们由于极端变暖和海洋缺氧而归因于赤道附近的高灭绝率 - 当海水中的氧气耗尽时。

在陆地上,脊椎动物在大规模灭绝的灭绝很快发达了一个双峰纬度生物多样性梯度,北半球低纬度地区发生的最高峰,但南半球中纬度地区的第二峰。这种模式可能是由Pangea的极端气候条件驱动,包括高温和强烈的季节性降雨,与形成的形成相关“梅戈索“。

后来的三叠纪,对另一个方法的方法大众灭绝事件,大多数土地脊椎动物,包括早期哺乳动物和早期恐龙,展出高多样性在偏离北部和南部的中纬度。这种模式类似于陆地脊椎动物的模式在二叠纪,就在大规模灭绝之前。

一个例外是伪影- 包括的小组鳄鱼人和他们的化石亲戚。有趣的是,虽然其他物种的纬度生物多样性转移到随后的200万年,抵达赤道在本天达到赤道,但伪科学生物多样性在整个期间的低纬度地区仍然最高整个进化历史

这可能是由于他们的生理学,特别是它们对高温的耐受性。爬行动物是Ectotherms.或“冷血”生物,依赖于其外部环境来调节其内部体温。如今,鳄鱼和其他爬行动物仅限于世界上的地区,温暖,更稳定的温度,其化石亲属也是如此。

史前重复?

这些见解过去的大规模灭绝事件对于了解地球目前的生物多样性地区的拼凑问题可能会发生变化至关重要。作为全球气温继续上升,一些研究预测,物种将从赤道地区散发杆子 - 但如果变化的步伐太快,它们风险灭绝了

其他人表明,全球变暖可能导致气候变得更加类似于不同纬度,可能在中纬度地区产生生物多样性的高峰。已经有证据表明海洋延迟生物多样性已成为越来越多的双峰在过去的50年里。

有可能的“第六次灭绝“迫在眉睫,甚至已经抓住, 一种长期视角对理解如何将地球的生物多样性纳入未来至关重要。对话

艾玛邓恩,博士后研究员,地理学,地球和环境科学学院,亚博贴吧伯明翰大学贝尼艾伦,博士生,地球和环境学院,利兹大学

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