De opkomst en val van dominante groupen reflecteren op continentale drift, massale uitsterven en de mogelijkheid van aanpassen

Evolutie hoofdstuk 25.4 Geschreven door Jacko dinsdag 21 juni 2011 11:07 -

De opkomst en val van dominante groupen reflecteren op continentale drift, massale uitsterven en de mogelijkheid van aanpassen. Vanaf het begin heeft het leven op aarde de opkomst en ondergang van groepen organismen gezien. Anaërobe prokaryoten ontstonden en verdewenen grotendeels omdat het zuurstofgehalte van de atmosfeer steeg. Miljarden jaren later kwamen de eerste tetrapoden uit de zee, die aanleiding geven tot amfibieën die het leven gingen domineren op het land voor 100 miljoen jaar tot andere tetrapoden (met inbegrip van dinosaurussen en later, zoogdieren) ze hebben vervangen als de dominante gewervelde landdieren. Deze en andere belangrijke veranderingen in het leven op aarde zijn beïnvloed door grootschalige processen zoals continentale drift, het massaal uitsterven en adaptieve radiatie.

Continentale drift Indien er foto's van de Aarde werden genomen vanuit de ruimte in de 10.000 jaar. En daarna een film te maken, zou het iets laten zien velen van ons moeilijk vinden voor te stellen: De schijnbaar vaste continenten zijn niet zo vast als ze lijken. Sinds het ontstaan van meercellige eukaryoten ongeveer 1,5 miljard jaar geleden, zijn er drie gelegenheden (1,1 miljard, 600 miljoen en 250 miljoen jaar geleden), waarin de landmassa van de aarde samen kwamtot een supercontinent en later uit elkaar. Elke keer werden het andere configuraties van de continenten. Kijkend naar de toekomst, schatten geologen dat de continenten elkaar weer zullen tegenkomen en vormen een nieuw supercontinent ongeveer 250 miljoen jaar.

De continenten maken deel uit van de grote platen van aardkorst die in wezen drijven op de warme, onderliggende deel van de mantel (zie figuur 25.12a). Deze platen bewegen over de tijd in een proces wat we continentale drift noemen.Geologen kunnen de snelheid meten waarmee de continentale platen bewegen. Meestal slechts een paar centimeter per jaar. Ze kunnen ook zien door magnetische afzetting in rotsen hoe ze vroeger uitgelijnd waren. Deze methode werkt, want als een continent zijn positie verschuift in de tijd, veranderd de richting van het magnetische noorden opgenomen in de onlangs gevormde rotsen verandert ook.Veel belangrijke geologische processen, met inbegrip van de vorming van bergen en eilanden, treden op bij plaatranden. In sommige gevallen, bewegen twee platen van elkaar af, net als de Noord-Amerikaanse en Euraziatische platen, die op dit moment uit elkaar drijven met een snelheid van ongeveer 2 cm per jaar. In andere gevallen, schuiven twee platen langs elkaar, de regio's waar aardbevingen vaak voorkomen. De beruchte San Andreas Fault in Californië is onderdeel van een grens, waar twee platen langs elkaar heen schuiven. In nog andere geval is als twee platen tegen elkaar botsen. Oceanische platen (die op de bodem van de oceaan) sterker zijn dan terrestrische platen. Als gevolg, als een oceanische plaat botst met een aardse

1/7


plaat, zakt de oceanische plaat gewoonlijk onder de aardse plaat. Wanneer twee oceanische platen of twee aardse platen botsen met elkaar, als deze gewelddadige onlusten plaatsvinden ontstaan bergen langs de plaatranden. Een spectaculair voorbeeld van dit heeft zich voorgedaan 55 miljoen jaar geleden, toen de Indiase plaat crashte in de Euraziatische plaat, het begin van de vorming van het Himalaya gebergte.

Consequenties van Continentale drift Plaatbewegingen herschikken langzaam geografisch, maar hun cumulatieve effecten zijn dramatisch. In aanvulling op het hervormen van het fysieke eigenschappen van onze planeet, heeft continentale drift ook een grote impact op het leven op aarde.

Een reden voor de grote impact op het leven is dat continentale drift de habitats waarin organismen leven verandert. Ongeveer 250 miljoen jaar geleden bracht plaatbewegingen al de voorheen gescheiden landmassa's samen in een supercontinent Pangaea genaamd, wat betekent "alle land". 'Oceanen werden dieper, waardoor de zeespiegel en ondiepe kustwateren bewoond waren Op dat moment, net als nu, de meeste mariene soorten ondiepe wateren bewonen, en de vorming van Pangaea vernietigde een aanzienlijke hoeveelheid van die habitat. Het interieur van de uitgestrekte continent was koud en droog, waarschijnlijk een nog zwaardere milieu dan die van centraal-Azië vandaag. algemeen had de vorming van Pangaea had een enorme impact op de fysieke omgeving en het klimaat, dat sommige soorten uitstierven zorgde voor nieuwe opportuniteiten voor groepen van organismen die de crisis overleefden.

Een ander effect van de continentale drift is de klimaatverandering die ontstaat wanneer een continent verschuift naar het noorden of het zuiden. Het zuidelijkste puntje van Labrador, Canada, bijvoorbeeld, was ooit in de buurt van de evenaar, maar is verhuisd 40 ° naar het noorden over de laatste 200 miljoen jaar. Om het effect te waarderen van een dergelijke

verschuiving, vergelijk dan het klimaat van Wilmington Delaware (ongeveer 40 ° noorderbreedte) en die van Belem, Brazilië (gelegen in de buurt van de evenaar). In de winter, zijn de temperaturen in Wilmington gedaald zo laag als -26 ° C (-15 ° F), terwijl de temperaturen in Belem nog nooit zijn gedaald tot onder de 18 ° C (64 ° F). Wanneer we geconfronteerd worden met dergelijke veranderingen in het klimaat, moeten organismen zich aan passen of verplaatsen naar een nieuwe locatie, of de organismen sterven uit. (dit laatste resultaat overkwam het meeste van de organismen gestrand op Antarctica, zoals Cryolophosaurus. De veranderende posities van de continenten heeft de wereld van zeestromingen omgeleid, waardoor het wereldwijde klimaat kouder werd en zo bij droeg tot de vorming van ijskappen op de polen.

2/7


Continentale drift bevordert ook allopatrische speciatie op grote schaal. Als supercontinenten uiteenvallen worden regio's die vroeger verbonden waren geografisch geïsoleerd. Aangezien de continenten uit elkaar groeiden in de afgelopen 200 miljoen jaar, werd elke een aparte evolutionaire arena, met geslachten van planten en dieren die afweken van die op andere continenten.

Massale sterfte van organismen. Het fossielenarchief laat zien dat de overgrote meerderheid van de soorten die ooit geleefd hebben, nu zijn uitgestorven. Een soort kan uitsterven om vele redenen. Zijn leefgebied kan zijn vernietigd, of zijn omgeving kan zijn veranderd op een wijze die nadelig is voor de soort. Bijvoorbeeld, als oceaan temperaturen dalen zelfs een paar graden, kunnen soorten die anders goed aangepast zijn vergaan. Zelfs als de fysieke factoren in de omgeving stabiel blijven, kan de biologische factor veranderen en kan de oorsprong van een soort de doom spreuk voor een ander zijn.

Hoewel uitsterven gebeurt op regelmatige basis, op bepaalde momenten waren wereldwijde veranderingen in het milieu verantwoordelijk voor de snelheid van uitsterven. Wanneer dit gebeurt, is een massa-extinctie het resultaat, waarin grote aantallen soorten uitgestorven hele Aarde.

De vijf grote massale sterfte van organismen. Vijf massa-uitsterving zijn gedocumenteerd in het fossielenbestand in de afgelopen 500 miljoen jaar. Deze evenementen zijn bijzonder goed gedocumenteerd voor de decimering van hard-bodied dieren die leefden in ondiepe zeeën, van de organismen hiervan zijn de fossielen het meest compleet. In elk massa-extinctie, 50% of meer van de soorten op aarde uitstierven.

Twee massaal uitsterven het Perm en het Krijt hebben de meeste aandacht gekregen. Het Perm massa-extinctie, die de grens bepaalt tussen het Paleozoïcum en Mesozoïcum tijdperken (251 miljoen jaar geleden), stierf ongeveer 96% van de mariene diersoorten en veranderd ingrijpend het leven in de oceaan. Het aardse leven werd ook beïnvloed. Bijvoorbeeld, waren 8 van de 27 bekende van de insecten weggevaagd. Deze massa-extinctie vond plaats in minder dan 5 miljoen jaar, eventueel in een paar duizenden jaren een ogenblik in het kader van de geologische tijd.

3/7


Het Perm massa-extinctie vond plaats in de tijd van enorme vulkaanuitbarstingen in wat nu Siberië is. Deze periode was de meest extreme episode van vulkanisme dat heeft plaatsgevonden in de afgelopen half miljard jaar. Geologische gegevens blijkt dat een gebied van 1,6 miljoen km2 (ongeveer de helft van de grootte van West-Europa) werd bedekt met een laag lava honderden tot duizenden meters dik. Naast het spuwen enorme hoeveelheden lava en as, kunnen de uitbarstingen genoeg koolstofkooldioxide op het mondiale klimaat hebben gegooit dat de temperaturen met 6 graden daalden en de oceaanen niet genoeg koolstofdioxide konden opnemen waardoor het zeeleven ernstig tekort aan zuurstof kwam. Dit zuurstof tekort kan een belangrijke oorzaak zijn van het uitsterven van zeeleven in het Perm.

Het Krijt massa-extinctie vond plaats zo'n 65,5 miljoen jaar geleden en markeert de grens tussen het Mesozoïcum en Cenozoïcum tijdperken. Dit evenement zorgde voor het uitsterven van keer dan de helft van alle mariene soorten. Ook veel soorten van terrestrische planten en dieren stierven uit, waaronder de meeste van de dinosauriërs. Een aanwijzing voor een mogelijke oorzaak van het Krijt massa-extinctie is een dunne laag klei verrijkt met iridium dat sedimenten scheidt van het Mesozoïcum en Cenozoïcum tijdperken. Iridium is een element dat zeer zeldzaam is op aarde, maar in veel voorkomt in de meteorieten en andere buitenaardse objecten die af en toe vallen op de aarde. Walter Alvarez en de vroegere Luis Alvarez, van de Universiteit van Californië, Berkeley, en hun collega's. Stelden zich voor dat deze klei de neerslag is uit een enorme wolk van puin dat in de atmosfeer golfde als een asteroïde of komeet botste met de Aarde. Deze wolk zou zonlicht hebben geblokkeerd en ernstige verstoringen hebben voor het wereldwijde klimaat enkele maanden lang.

was er sprake van een dergelijke asteroïde of komeet? Onderzoek heeft zich gericht op de Chicxulub krater, een 65-miljoen-jaar-oude litteken onder de sedimenten voor de kust van Yucatan Mexico (figuur 25.15). Ongeveer 180 km in diameter,heeft de krater de juiste maat om te zijn veroorzaakt door een object met een diameter van 10 km. Kritische evaluatie van deze en andere hypothesen voor de massa extincties blijft nodig.

Een nieuwe mass extinction aan de horizon? Zoals we zullen onderzoeken in hoofdstuk 56, zijn menselijke acties, zoals de vernietiging van habitats, tot wijziging van het mondiale milieu zodanig dat vele soorten met uitsterven worden bedreigd. Meer dan duizend soorten zijn uitgestorven in de laatste 400 jaar. Wetenschappers schatten dat dit percentage is 100 tot 1.000 keer de normale sneldheid is die werd waargenomen in het fossielenbestand. Is een zesde massa-extinctie nu in de gang?

Deze vraag is moeilijk te beantwoorden omdat het moeilijk is om het document van de totale aantal extincties die zich vandaag voordoen. Tropische regenwouden, bijvoorbeeld, de haven

4/7


veel onontdekte soorten, kunnen ook veel soorten uitsterven zonder dat we het weten. Als gevolg hiervan kan vernietigen tropisch regenwoud rijen soorten uitsterven voordat we zelfs weten van hun bestaan. Dergelijke onzekerheden maken het moeilijk om de volle omvang van de huidige crisis van uitsterven te beoordelen. Toch is het duidelijk dat de verliezen tot op heden niet die van de "big five" massa-uitsterving bereikt. Dit betekent op geen enkele wijze dat we de ernst van de situatie moeten onderschatten. Uit Monitoringsprogramma's blijkt dat veel soorten achteruit gaan in een alarmerend tempo. Deze gegevens suggereren dat, tenzij drastische maatregelen worden genomen, een zesde (door de mens veroorzaakte) massa-extinctie waarschijnlijk is binnen de komende paar eeuwen of millennia.

De Consequenties van massale sterfte. Door het uitsterven van grote aantallen soorten, kan een massa-extinctie een bloeiende en complexe ecologische gemeenschap terug te brengen tot een bleke schaduw van zijn vroegere zelf. Bovendien, als een evolutionaire lijn verdwijnt, kan het niet opnieuw. Dit verandert de loop van de evolutie altijd. Bedenk wat er gebeurd zou zijn als het begin van het primaten leven 66 miljoen jaar geleden was overleden. De verscheidenheid van het leven is toegenomen de afgelopen 250 miljoen jaar. Deze stijging is aangewakkerd door adaptieve radiatie, perioden van evolutionaire verandering. Waarin groepen organismen vele nieuwe soorten vormen waarvan de aanpassingen hen in staat stellen om de verschillende ecologische functies, of niches, in hun gemeenschappen te vervullen.

Grootschalige adaptieve radiatie opgetredens na elk van de vijf grote massa-uitsterving, toen overlevenden zich aangepast hebben aan de vele vacante ecologische niches. Adaptieve radiatie heeft ook plaatsgevonden in groepen van organismen die belangrijke evolutionaire innovaties hadden, zoals zaden of gepantserde lichaam bekledingen, of dat ze op gekoloniseerde gebieden zaten waar zij werden geconfronteerd weinig concurrentie van andere soorten. Krijt massa-extinctie. Mens zou niet bestaan, en het leven op aarde zou sterk afwijken van hoe wij het kennen. Het fossielenarchief laat zien dat het normaal gesproken 5 tot 10 miljoen jaar duurt voor de diversiteit van het leven op het oude niveau terug keert na een massa-extinctie. In sommige gevallen is er veel langer nodig.: Het duurde ongeveer 100 miljoen jaar voor het aantal van zeeleven families herstelt waren na het Perm massa-extinctie. Deze gegevens hebben ontnuchterende gevolgen. Als de huidige trends zich voortzetten en een zesde massa-extinctie optreedt, duurt het miljoenen jaren voor het leven op aarde zich herstelt.

Massaal uitsterven kan ook ecologische gemeenschappen veranderen. Dit doordat de soorten van organismen in een gemeenschap veranderen. Bijvoorbeeld na het Perm en het Krijt massaal uitsterven, is het percentage van zee organismen die roofdieren zijn aanzienlijk toegenomen. Een stijging van het aantal soorten roofdieren kan toenemen, zowel de druk waarmee de prooi en de concurrentie tussen de roofdieren voor voedsel vergroot wordt. Daarnaast kan massa-uitsterving te zorgen voor geslachten met zeer voordelige mogelijkheden.

5/7


Bijvoorbeeld, in het late Trias kwam een groep van buikpotigen (slakken en hun familieleden) die konden schelpen van tweekleppigen doorboren (zoals kokkels) en daarbinnen voeden met de dieren. Hoewel schelp boren toegang gaf tot een nieuw en overvloedige bron van voedsel, werd deze nieuw gevormde groep weggevaagd tijdens de massa-extinctie aan het einde van het Trias (ongeveer 200 miljoen jaar geleden). Er ging 120 miljoen jaar voorbij voordat een andere groep van buikpotigen (de oester boren)het vermogen hadden om te boren door schelpen. Tot slot, door het elimineren van zoveel van de aarde haar soorten, kan massa-uitsterving de weg kan vereffenen voor de adaptieve radiatie, waarin nieuwe groepen van organismen leiden tot bekendheid.

Wereldwijde Adaptieve radiatie. Fossiele bewijs geeft aan dat zoogdieren een dramatische adaptieve radiatie ondergingen na het uitsterven van de terrestrische dinosaurussen 65,5 miljoen jaar geleden. Hoewel zoogdieren pas ontstonden ongeveer 180 miljoen jaar geleden, zijn de zoogdier fossielen ouder dan 65,5 miljoen jaar zijn meestal klein en niet morfologisch divers. Veel soorten lijken nachtelijke te zijn gebaseerd op hun grote oogkassen, vergelijkbaar met die in de levende nachtdieren. Een paar vroege zoogdieren waren tussenproduct in grootte, zoals Repenomamus Giganticus, een 1 meter lang roofdier dat 130 miljoen jaar geledenleefde , maar niemand benaderd de omvang van veel dinosaurussen. Vroege zoogdieren kunnen zijn beperkt in omvang en diversiteit, omdat ze werden opgegeten of weg werden geconcurreerd door de grotere en meer diverse dinosaurussen. Met het verdwijnen van de dinosaurussen (behalve voor vogels, die worden beschouwd als leden van dezelfde groep, zie hoofdstuk 34), werden zoogdieren sterk uitgebreid, zowel in diversiteit en grootte, door voor het vullen van de ecologische functies die bezet werden door aardse dinosaurussen.

De geschiedenis van het leven is ook sterk veranderd door radiatie, waarin groepen van organismen toenamen in diversiteit als zij een volledige nieuwe ecologische rol spelen in hun gemeenschappen. Voorbeelden hiervan zijn de opkomst van fotosynthetische prokaryoten, de evolutie van grote roofdieren in de Cambrische explosie, en de adaptieve radiatie na de kolonisatie van het land door planten, insecten en tetrapoden. Elk van deze laatste drie radiaties werd in verband gebracht met belangrijke evolutionaire innovaties die het leven op het land vergemakkelijkt. De Radiaties van de landplanten, bijvoorbeeld, werd in verband gebracht met belangrijke aanpassingen, zoals stengels die ondersteuning bieden voor de planten tegen de zwaartekracht en een wasachtige laag die de planten tegen het verlies van water beschermt. Ten slotte kunnen organismen die zich voordoen in een adaptieve radiatie dienen als een nieuwe bron van voedsel voor weer andere organismen. In feite, heeft de diversificatie van de landplanten geleid tot een reeks van adaptieve radiatie in insecten die de planten aten of bestoven. Planten hebben insecten tot de meest diverse groep van dieren op aarde gemaakt.

Regionle Adaptieve radiaties.

6/7


Opvallend adaptieve radiatie is ook opgetreden op meer beperkte geografische gebieden. Die radiatie kan worden gestart wanneer een paar organismen op hun weg naar een nieuwe, vaak verre locaties waar zij worden geconfronteerd met relatief weinig concurrentie van andere organismen. De Hawaïaanse archipel is een van 's werelds grote vitrines van dit soort adaptieve radiatie. Gelegen ongeveer 3.500 km van het dichtstbijzijnde continent, de vulkanische eilanden zijn geleidelijk oudere als een volgt de keten in de richting van het noordwesten, het jongste eiland Hawaii, is minder dan een miljoen jaar oud en heeft nog steeds actieve vulkanen. Elk eiland is "naakt" geboren en werd geleidelijk bevolkt door verdwaalde organismen die de oceaan stromingen en wind volgden, hetzij uit verre gebieden of van oudere eilanden van de archipel zelf. De fysieke diversiteit van elk eiland, met inbegrip van enorme variatie in hoogte en neerslag, biedt vele mogelijkheden voor evolutionaire divergentie door natuurlijke selectie. Meerdere invasies gevolgd door soortvorming ontstoken een explosie van adaptieve radiatie in Hawaii. De meeste van de duizenden soorten die bewonen de eilanden zijn nergens anders op aarde gevonden.

7/7

De opkomst en val van dominante groupen reflecteren op continentale drift, massale uitsterven en de mogelijkheid van aanpassen

Recommend Documents