stringtranslate.com

Мезозойская морская революция

Водоросли и два хитона в приливном бассейне
«Разнообразие морских червей»: пластинка из «Дас Меер» М. Дж. Шлейдена (1804–1881).

Мезозойская морская революция ( MMR ) относится к увеличению дробления панцирей ( дурофагов ) и бурения хищников бентосными организмами на протяжении мезозойской эры (от 251 до 66 млн лет назад), а также сносу бульдозерами и ремоделированию отложений в морской среде обитания . [1] Этот термин был впервые придуман Гиратом Дж. Вермейджем , [2] который основывал свою работу на работе Стивена М. Стэнли . [3] [4] [5] Хотя MMR изначально ограничивался меловым периодом (от 145 до 66 млн лет назад), более поздние исследования показали, что начало этой экологической гонки вооружений простирается еще в триасовый период , [6] [7] [8] при этом сейчас считается, что MMR начался в анизийском [9] или ааленском ярусе . [10] Это важный переход между палеозойской эволюционной фауной и современной эволюционной фауной, который произошел на протяжении всего мезозоя.

Мезозойская морская революция не была первым приступом возросшего давления хищников ; Это произошло примерно в конце ордовика . [11] Есть некоторые свидетельства адаптации к дурофагии в палеозое , особенно у криноидей . [12]

Причины

Череп и небо, дробящие зубы среднетриасового плакодонта Placodus gigas

Мезозойская морская революция была вызвана эволюцией поведения мезозойских морских хищников при дроблении панцирей, причем эта техника была усовершенствована в позднем мелу. Это заставило морских беспозвоночных, подвергшихся панцирю, выработать защиту от таких хищников или быть уничтоженными. Последствия этого сегодня можно увидеть у многих беспозвоночных. Считается, что к таким хищникам относятся: триасовые плакодонты , триасовые ихтиозавры , триасовые омфалозавриды , триасовые плезиозавры , юрские плиозавры , позднемеловые мозазавры и меловые птиходонтоидные акулы. [2] Многие брюхоногие моллюски также эволюционировали, чтобы питаться добычей с помощью раковин. [13] Однако, поскольку большинство хищников-дурофагов были универсалами, их влияние на архитектуру панциря против хищников рассматривается некоторыми как диффузное и не такое обширное, как предполагают другие авторы. [14]

Считается, что распад Пангеи и образование новых океанов на протяжении мезозоя объединили ранее изолированные морские сообщества, вынудив их конкурировать и адаптироваться. Увеличение шельфового пространства, вызванное повышением уровня моря и гиперпарниковым климатом , предоставило больше возможностей для развития, что привело к увеличению разнообразия. [2]

Эволюция покрытосеменных растений в меловом периоде усилила гидрологический цикл, ускорив темпы выветривания и поступления питательных веществ в океаны, что было названо возможной движущей силой MMR. [15]

Другое предположение — эволюция раков-отшельников . Они используют панцири мертвых брюхоногих моллюсков , фактически удваивая продолжительность жизни панциря. Это позволяет хищникам-дурофагам почти вдвое увеличить добычу, что делает эту нишу жизнеспособной для эксплуатации. [2]

Последствия

Конечным результатом мезозойской морской революции стал переход от оседлого эпифаунального образа жизни палеозойской эволюционной фауны к инфаунальному / планктонному образу жизни современной фауны. [5] Неподвижные виды, которые не смогли повторно прикрепиться к своему субстрату (например, брахиоподы ) после удаления, были отловлены как легкая добыча, тогда как те, которые могли спрятаться от хищников или быть достаточно мобильными, чтобы спастись, имели эволюционное преимущество. [2] Средняя скорость метаболизма на душу населения среди морских брюхоногих моллюсков, обитающих на мелководье, увеличилась примерно на 150% с позднего триаса до позднего мела. [16]

С этим можно связать три основные тенденции: [17]

  1. Снижение взвешенного питания эпифауны [17]
  2. Увеличение численности инфауны [17]
  3. Промежуточный этап подвижной эпифауны. [17] [18]

К основным жертвам мезозойской морской революции относятся: сидячие криноидеи, брюхоногие моллюски , брахиоподы и эпифаунальные двустворчатые моллюски . [ нужна цитата ]

Затронутые таксоны

Взрослые криноидеи -коматулиды , такие как этот экземпляр Antedon mediterranea , имеют только рудиментарные стебли и могут активно передвигаться, чтобы избежать нападения хищников.

Криноидеи

Мезозойская морская революция сильно повлияла на криноидей, в результате чего большинство их форм вымерло. Их сидячий характер делал их легкой добычей дурофагов начиная с триаса. [9] Выжившие (такие как коматулиды ) могли плавать или ползать, вели ночной образ жизни или имели аутотомию (способность сбрасывать конечности в целях защиты). [12]

Сдвиг ареала сидячих криноидей в позднем мезозое от мелководного шельфа к местам обитания дальше от берега позволяет предположить, что повышенное давление хищников на мелководье вынудило их мигрировать в глубоководные убежища, где давление хищников было ниже, а способ их обитания жизнь более жизнеспособна. [19] [20] Эта миграция не была глобально синхронной и задерживалась в Южном полушарии; оно не наблюдалось до позднего эоцена в Австралии и Антарктиде и до раннего миоцена в Зеландии . [21]

Ехиноиды

Ехиноиды не подвергались серьезному нападению хищников (за исключением общей инфаунализации) во время мезозойской морской революции, но по бромалитам (окаменелой «рвоте») становится ясно, что цидароиды потреблялись хищниками. [22] Ехиноиды расходятся в хищные ниши и, как полагают, усовершенствовали выпас кораллов в позднем меловом периоде. [2] Сидароиды также могли способствовать исчезновению криноидей. [9] Рост хищничества ежовых рыб продолжался и в кайнозое. [23]

Брахиоподы

Брахиоподы, доминирующие донные организмы палеозоя, сильно пострадали во время мезозойской морской революции. Их сидячая природа, прикрепленная к ногам, делала их легкой добычей хищников-дурофагов. [2] Тот факт, что они не могли повторно прикрепиться к субстрату в случае неудачной атаки, означал, что их шансы на выживание были невелики. В отличие от двустворчатых моллюсков, брахиоподы никогда не адаптировались к инфаунистическому образу жизни (за исключением лингулид ) и поэтому оставались уязвимыми на протяжении всей мезозойской морской революции. В результате возросшего давления хищников и усиления конкуренции с двустворчатыми моллюсками брахиоподы к кайнозою стали второстепенным компонентом большинства морских фаун, несмотря на их невероятное разнообразие и численность в палеозое и раннем мезозое. [24]

Двустворчатые моллюски

Двустворчатые моллюски легче адаптировались к этому экологическому переходу, чем брахиоподы. Многие двустворчатые моллюски переняли инфауническую привычку, используя сифоны для сбора питательных веществ из границы раздела осадок-вода, оставаясь при этом в безопасности. [2] [5] Корбулиды разработали слои конхиолина внутри своих панцирей, чтобы лучше противостоять хищникам. [25] Другие, такие как Pecten , развили способность прыгать на небольшое расстояние от хищников, сжимая свои клапаны.

Как и брахиоподы, эпифаунальные разновидности двустворчатых моллюсков подвергались интенсивной охоте. Среди эпифаунистических типов (таких как мидии и устрицы ) способность сливаться с субстратом затрудняла их потребление более мелкими хищниками. До норийского периода на эпифаунальных двустворчатых моллюсков активно охотились, но после этого темпы вымирания уменьшаются. [17]

Брюхоногие моллюски

Бентические брюхоногие моллюски подвергались интенсивной охоте на протяжении всей мезозойской морской революции: более слабые панцирные виды были вытеснены из бентической зоны в более изолированные места обитания. На смену палеозойским археогастроподам впоследствии пришли неритовые, мезогастроподы и неогастроподы . [2] Первые обычно имеют симметричные пупкообразные раковины, которые механически слабее, чем вторые. У них отсутствует пупок , и они также развили способность изменять внутреннюю часть своих панцирей, что позволяет им создавать скульптуры на внешней стороне, которые служат защитой от хищников . [2]

Еще одним достижением Muricidae стала способность пробивать раковины и поедать добычу. Эти следы (хотя и относительно редкие) обычно встречаются на сидячих беспозвоночных, подразумевая, что они оказали давление на фауны палеозойского типа во время мезозойской морской революции. [26]

Мшанки

Мшанки не продемонстрировали значительных адаптаций к борьбе с хищниками в юрском периоде, что позволяет предположить, что в этот период на них не повлиял MMR. [27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эрвин, Дуглас Х. (июнь 2008 г.). «Макроэволюция экосистемной инженерии, строительства ниш и разнообразия». Тенденции в экологии и эволюции . 23 (6): 304–310. дои : 10.1016/j.tree.2008.01.013. ПМИД  18457902 . Проверено 4 апреля 2023 г.
  2. ^ abcdefghij Вермей, GJ (1977). «Мезозойская морская революция: свидетельства улиток, хищников и травоядных». Палеобиология . 3 (3): 245–258. дои : 10.1017/S0094837300005352. S2CID  54742050.
  3. ^ Стэнли, С.М. (2008). «Хищничество побеждает конкуренцию на морском дне». Палеобиология . 34 (1): 1–21. дои : 10.1666/07026.1. S2CID  83713101.
  4. ^ Стэнли, С.М. (1974). «Что случилось с членистоногими брахиоподами?». Рефераты GSA с программами . 8 : 966–967.
  5. ^ abc Лейтон, LR; Уэбб, А.Е.; Сойер, Дж. А. (2013). «Экологические эффекты перехода палеозойской и современной фауны: сравнение хищничества палеозойских брахиопод и моллюсков». Геология . 41 (2): 275–278. Бибкод : 2013Geo....41..275L. дои : 10.1130/g33750.1.
  6. ^ Тэкетт, Лидия С.; Тинтори, Андреа (1 января 2019 г.). «Низкая частота бурения в норийских бентосных комплексах из южных итальянских Альп и роль специализированных дурофагов в позднем триасе». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 513 : 25–34. дои : 10.1016/j.palaeo.2018.06.034 .
  7. ↑ Тэкетт, Лидия С. (1 апреля 2016 г.). «Позднетриасовая дурофагия и происхождение мезозойской морской революции». ПАЛЕОС . 31 (4): 122–124. дои : 10.2110/palo.2016.003. S2CID  88004603 . Проверено 9 декабря 2022 г.
  8. ^ Куэй, Мари; Грин, Эмили; Даффин, Кристофер Дж.; Хильдебрандт, Клаудия; Бентон, Майкл Джеймс (декабрь 2020 г.). «Копролиты рыб и крабов из последнего триаса Великобритании: от Бакленда до мезозойской морской революции». Труды Ассоциации геологов . 131 (6): 699–721. doi :10.1016/j.pgeola.2020.07.011. S2CID  226298575 . Проверено 7 января 2023 г.
  9. ^ abc Саламон, Массачусетс; Недзведский Р.; Горзелак, Д.; Лах, Р.; Сурмик, Д. (2012). «Бромалиты из среднего триаса Польши и возникновение мезозойской морской революции». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 321 : 142–150. Бибкод : 2012PPP...321..142S. дои : 10.1016/j.palaeo.2012.01.029.
  10. ^ Фантазия, Алисия; Маттиоли, Эмануэла; Спангенберг, Хорхе Э.; Адатте, Тьерри; Бернардес, Энрике; Феррейра, Хорхе; Тибо, Николя; Кренкер, Франсуа-Николя; Боден, Стефан (январь 2022 г.). «Событие среднего и позднего ааленского периода: предшественник мезозойской морской революции». Глобальные и планетарные изменения . 208 : 103705. doi : 10.1016/j.gloplacha.2021.103705 .
  11. ^ Винн, О. (2008). «Попытка хищничества на раннепалеозойских корнулитидах». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 273 (1–2): 87–91. дои : 10.1016/j.palaeo.2008.12.004.
  12. ^ аб Баумиллер, Т.; Саламон, М.; Горзелак, П.; Муи, Р.; Мессинг, К.; Ган, Ф. (2010). «Постпалеозойская радиация криноидей в ответ на донное хищничество предшествовала мезозойской морской революции». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (13): 5893–5896. Бибкод : 2010PNAS..107.5893B. дои : 10.1073/pnas.0914199107 . ПМЦ 2851891 . ПМИД  20231453. 
  13. ^ Карапунар, Баран; Вернер, Винфрид; Симонсен, Зёнке; Баде, Манфред; Люкке, Маркус; Ребе, Томас; Шуберт, Зигфрид; Рохас, Алексис (11 апреля 2023 г.). «Буровое хищничество на раннеюрских двустворчатых моллюсков и модели поведения предполагаемого брюхоногих хищников - данные плинсбахских отложений с мягким дном на севере Германии». Палеобиология . 49 (4): 642–664. дои : 10.1017/паб.2023.6 . ISSN  0094-8373 . Проверено 16 сентября 2023 г.
  14. ^ Уокер, Салли Э.; Бретт, Карлтон Э. (октябрь 2002 г.). «Постпалеозойские закономерности морского хищничества: была ли мезозойская и кайнозойская революция морских хищников?». Документы Палеонтологического общества . 8 : 119–194. дои : 10.1017/S108933260000108X. ISSN  1089-3326 . Проверено 16 сентября 2023 г.
  15. ^ Бойс, К. Кевин; Ли, Чон Ын (1 июня 2011 г.). «Могла ли эволюция наземных растений способствовать морской революции?». Палеонтологические исследования . 15 (2): 100–105. дои : 10.2517/1342-8144-15.2.100. ISSN  1342-8144. S2CID  53525330 . Проверено 16 сентября 2023 г.
  16. ^ Финнеган, Сет; Макклейн, Крейг М.; Косник, Мэтью А.; Пейн, Джонатан Л. (весна 2011 г.). «Улитки во времени: энергичное сравнение скоплений морских брюхоногих моллюсков до и после мезозойской морской революции». Палеобиология . 37 (2): 252–269. дои : 10.1666/09066.1. ISSN  0094-8373. S2CID  55548554 . Проверено 16 сентября 2023 г.
  17. ^ abcde Tackett, LS; Боттьер, диджей (2012). «Фаунистическая последовательность норийского (позднего триаса) донного бентоса в Ломбардском бассейне: последствия для сроков, скорости и характера ранней мезозойской морской революции». ПАЛЕОС . 27 (8): 585–593. Бибкод : 2012 Палай..27..585T. doi :10.2110/palo.2012.p12-028r. S2CID  130270634.
  18. ^ Аберхан, Мартин; Кисслинг, Вольфганг; Фюрсих, Франц Т. (весна 2006 г.). «Проверка роли биологических взаимодействий в эволюции среднемезозойских морских донных экосистем». Палеобиология . 32 (2): 259–277. дои : 10.1666/05028.1. ISSN  0094-8373. S2CID  83545582 . Проверено 16 сентября 2023 г.
  19. ^ Оджи, Т. (1996). «Снижается ли интенсивность хищничества с увеличением глубины? Данные из западноатлантического криноида Endoxocrinus parrae (Gervais) и последствия мезозойской морской революции». Палеобиология . 22 (3): 339–351. дои : 10.1017/S0094837300016328. S2CID  86870809.
  20. ^ Гарсиа-Пенас, Альваро; Баумиллер, Томаш К.; Аурелл, Маркос; Самора, Самуэль (10 мая 2024 г.). «Неповрежденные криноидеи на ножках из позднего апта северо-восточной Испании дают представление о мезозойской морской революции в Тетисе». Геология . дои : 10.1130/G52179.1. ISSN  0091-7613 . Проверено 9 июля 2024 г. - через GeoScienceWorld.
  21. ^ Уиттл, Роуэн Дж.; Хантер, Аарон В.; Кантрилл, Дэвид Дж.; Макнамара, Кеннет Дж. (17 мая 2018 г.). «Глобально несогласованная миграция Isocrinida (Crinoidea) подтверждает асинхронную морскую мезозойскую революцию». Коммуникационная биология . 1 : 46. дои : 10.1038/s42003-018-0048-0 . ПМК 6123680 . ПМИД  30271929. 
  22. ^ Борч, Т.; Затон, М. (2013). «Самые старые записи о хищничестве ежовых рыб: данные М. Юрского периода в Польше». Летайя . 46 : 141–145. дои :10.1111/лет.12007.
  23. ^ Петсиос, Элизабет; Портелл, Роджер В.; Фаррар, Линдси; Теннакун, Шамидри; Грюн, Тобиас Б.; Ковалевский, Михал; Тайлер, Кэрри Л. (31 марта 2021 г.). «Асинхронная мезозойская морская революция: кайнозойская интенсификация хищничества морских ежей». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 288 (1947). дои :10.1098/rspb.2021.0400. ISSN  0962-8452. ПМК 8059962 . ПМИД  33784862 . Проверено 4 июня 2024 г. 
  24. ^ Манойлович, Марко; Клэпхэм, Мэтью Э. (23 ноября 2020 г.). «Роль нарушения субстрата, вызванного биотурбацией, в упадке мезозойских брахиопод». Палеобиология . 47 (1): 86–100. дои : 10.1017/pab.2020.50 .
  25. ^ Бардхан, Субхенду; Саха, Сандип; Дас, Шиладри С.; Саха, Ранита (14 апреля 2021 г.). «Палеоэкология взаимодействия натицидов и моллюсков-жертв в поздней юре (оксфорд) в Катче, Индия: эволюционные последствия». Журнал палеонтологии . 95 (5): 974–993. дои : 10.1017/jpa.2021.24. ISSN  0022-3360. S2CID  234798442 . Проверено 16 сентября 2023 г.
  26. ^ Харпер, EM ; Форсайт, GT; Палмер, Т. (1998). «Тафономия и мезозойская морская революция: сохранение маскирует важность скучных хищников». ПАЛЕОС . 13 (4): 352–360. дои : 10.2307/3515323. JSTOR  3515323.
  27. ^ Тейлор, Пол Д.; Эрнст, Андрей (13 июня 2008 г.). «Мшанки в переходном периоде: обедневшая и неоднородная юрская биота». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 263 (1–2): 9–23. дои : 10.1016/j.palaeo.2008.01.028 . Проверено 11 июня 2024 г. - через Elsevier Science Direct.