Исследователи из Бристольского университета, Открытого университета и Китайского университета наук о Земле обнаружили, что брахиоподы развивались в новых направлениях, но это не стало эволюционным успехом с точки зрения численности видов.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Ecology & Evolution, проливают свет на некоторые основные принципы эволюции современного биоразнообразия.
В современных океанах моллюски, такие как мидии, устрицы и улитки, чрезвычайно разнообразны и насчитывают более 50 000 видов, тогда как брахиоподы сравнительно редки: известно всего 394 вида. Но так было не всегда. Команда обнаружила, что брахиоподы развивали новые формы раковин и экологическое поведение после массового вымирания в конце пермского периода, что поставило под угрозу их численность.
«В палеозое, от 540 до 250 миллионов лет назад, брахиоподы правили морским дном», — сказал доктор Чжэнь Го из Китайского университета геологических наук, который руководил исследованием. «Брахиопод иногда называют ламповыми раковинами, и они обычно сидят на морском дне, отфильтровывая крошечные частицы пищи из морской воды. Большинство из них довольно маленькие — вы могли бы держать их двадцать в руках; но другие были большими и имели толстые раковины и жили долго. Их раковины были от круглых до широко вытянутых, и у них были либо гладкие раковины, либо глубокие гребни и впадины».
«Брахиоподы очень сильно пострадали от массового вымирания в конце пермского периода 252 миллиона лет назад», — сказал соавтор исследования профессор Майкл Бентон из Школы наук о Земле Университета Бристоля. «Группа могла полностью исчезнуть, и действительно, с этого момента моллюски просто становились все более и более успешными. Долгое время считалось, что брахиоподы оставались редкими, потому что выжившие застряли всего в нескольких образах жизни».
«На самом деле, брахиоподы после вымирания изобретали и пробовали новые способы жизни. Одна группа, теребратулиды, меняла формы своего тела и экологические функции с конца пермского периода и до наших дней, но их разнообразие не увеличивалось», - добавил Том Стаббс из Открытого университета.
«Это было довольно неожиданно. Брахиоподы были далеки от неудач после вымирания в конце пермского периода. Они развивались в новых направлениях и исследовали новые образы жизни, как и моллюски в то же время. Но это не обернулось эволюционным успехом с точки зрения численности видов. Несмотря на их всплески эволюции в форме и функциях, они не смогли широко распространиться, и точная причина остается неясной», - сказал профессор Чжун-Цян Чэнь из Китайского университета геологических наук.
Новое исследование основано на анализе базы данных более 1000 родов брахиопод за последние 250 миллионов лет. Для каждого рода аналитики записали десятки измерений общей формы раковин, их внешней скульптуры и внутренней анатомии.
Эти характеристики были проанализированы вместе, чтобы предоставить измерения общего разнообразия форм для каждой основной группы брахиопод в каждый момент времени. Эта мера «разнообразия форм», обычно называемая несоответствием, затем может быть сравнена от точки к точке времени, чтобы показать меру инновации форм, и ее можно сравнить с подсчетами числа видов или родов в те же временные промежутки.
«Наше исследование потребовало огромных усилий», — сказал Чжэнь Го. «Но важно понимать современное биоразнообразие с точки зрения процессов, которые за ним стоят. Если мы просто посмотрим на современных брахиоподов, у нас не будет понимания их богатой истории прошлого и того, насколько инновационными они были с точки зрения эволюции. Но наше открытие того, что неравенство и разнообразие не связаны в истории брахиоподов, является новым и неожиданным. Брахиоподы были довольно изобретательны в эволюции новых форм раковин, но это не привело к появлению многих новых видов».
