Mark Ryan / Mary Parrish / Jay Mymees / Viện Smithsonian

Các loài sống trên đất liền chiếm 85% đến 95% của tất cả các đa dạng sinh học trên trái đất ngày nay. Điều này đặc biệt ấn tượng khi chúng tôi xem xét rằng các lục địa chỉ bao gồm 30% diện tích bề mặt hành tinh của chúng ta. Và hầu hết các loài trên cạn là hậu duệ của một số ít nhóm tiên phong đã xâm chiếm vùng đất khoảng 400m năm trước.

Đáng ngạc nhiên, mặc dù, các nhà khoa học không đồng ý mạnh mẽ khi đa dạng sinh học đất đạt đến mức hiện đại. Là những gì chúng ta thấy ngày hôm nay điển hình trong vài chục, thậm chí hàng trăm, hàng triệu năm trước? Hoặc có sự đa dạng đang tăng theo cấp số nhân, với thực chất hơn loài còn sống ngày nay hơn bao giờ hết?

Trong một giấy mới trong Sinh thái Tự nhiên & Tiến hóa, các đồng tác giả của tôi và tôi đã kiểm tra sự đa dạng của các loài động vật có xương sống sống trong hệ sinh thái ở địa phương (còn được biết đến là cộng đồng sinh thái Hồi giáo) đã thay đổi như thế nào trong những năm qua 375m. Chúng tôi đã phân tích gần các địa điểm hóa thạch 30,000 đã tạo ra hóa thạch của tứ giác, động vật có xương sống trên cạn, như động vật có vú, chim, bò sát (bao gồm cả khủng long) và động vật lưỡng cư. Đếm các loài trong các khu hóa thạch riêng lẻ cho phép chúng tôi ước tính sự đa dạng trong các cộng đồng sinh thái cổ đại.

Kết quả của chúng tôi cho thấy mức độ đa dạng sinh học phong phú trên đất liền được thấy trên toàn cầu ngày nay không phải là một hiện tượng gần đây. Sự đa dạng trong các hệ sinh thái tetrapod đã tương tự trong ít nhất là những năm 60m cuối cùng, kể từ ngay sau khi loài khủng long tuyệt chủng. Điều này cho thấy ý tưởng nổi bật rằng đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái tăng ít nhiều liên tục theo thời gian không chính xác Thay vào đó, có khả năng là cách các loài tương tác - ví dụ, bằng cách cạnh tranh các nguồn tài nguyên như không gian và thực phẩm - có xu hướng hạn chế số lượng loài có thể được đóng gói vào hệ sinh thái địa phương.

Điều đó không có nghĩa là sự đa dạng cục bộ trong tetrapods đã không tăng lên trong suốt những năm 375m vừa qua. Kết quả của chúng tôi cũng cho thấy sự đa dạng này ngày nay cao hơn ít nhất ba lần so với khoảng 300m năm trước, khi tetrapods lần đầu tiên phát triển những đổi mới quan trọng cho cuộc sống trên đất liền (chẳng hạn như trứng ối, cho phép sinh sản ra khỏi nguồn nước). Tuy nhiên, chúng tôi đã phát hiện ra rằng sự gia tăng tính đa dạng là rất hiếm và xảy ra tương đối đột ngột về mặt địa chất. Chúng cũng thường được theo sau bởi hàng chục triệu năm khi không có sự gia tăng nào xảy ra.

Ngược lại, sự gia tăng lớn nhất trong sự đa dạng địa phương đã diễn ra sau sự tuyệt chủng hàng loạt đã quét sạch loài khủng long, 66m năm trước. Chỉ trong vài triệu năm của sự kiện này, sự đa dạng địa phương đã tăng gấp hai đến ba lần so với mức trước khi tuyệt chủng, phần lớn nhờ vào sự thành công ngoạn mục của các loài động vật có vú hiện đại, tiến hóa để lấp đầy không gian sinh thái do khủng long để lại. Nhưng sau sự gia tăng lớn này, sự đa dạng tetrapod cục bộ đã không tăng trong những năm 60m tiếp theo.

Quy mô khác nhau

Các mô hình cạnh tranh của đa dạng hóa động vật đưa ra dự đoán rõ ràng về mức độ đa dạng ở quy mô địa phương sẽ thay đổi theo thời gian địa chất, với sự ổn định lâu dài hoặc tăng liên tục. Bằng cách chứng minh rằng có những giới hạn đối với sự đa dạng địa phương tồn tại hàng triệu năm, kết quả của chúng tôi đặt ra thách thức đối với các mô hình cho thấy sự đa dạng hóa tiếp tục ít nhiều không được kiểm soát. Nhưng sự đa dạng ở cấp độ lục địa hoặc toàn cầu có thể theo một mô hình riêng biệt, vì vậy kết quả của chúng tôi không nhất thiết phải áp dụng ở các thang đo này.

Ví dụ, sau khi tuyệt chủng hàng loạt, hầu hết các loài trên lục địa có thể bị xóa sổ. Nhưng một số lượng tương đối nhỏ các loài còn sống sót có thể trở nên rất thành công và lan rộng. Trong kịch bản này, sự đa dạng trên toàn lục địa sẽ sụp đổ, nhưng sự đa dạng địa phương có thể không thay đổi vì cùng một nhóm loài nhỏ sẽ được tìm thấy ở khắp mọi nơi.

Trên thực tế, một quá trình tương tự dường như là xảy ra bây giờ để đáp ứng với sự hủy hoại môi trường sống do con người. Các loài xâm lấn đang lan rộng, đôi khi đẩy mạnh sự đa dạng địa phương ngay cả khi sự đa dạng trong khu vực có thể đang giảm. Nhưng công việc trước bởi nhóm nghiên cứu của tôi về sự đa dạng của động vật có xương sống trên đất liền ở lục địa Mesozoi và thời kỳ Kainozoi sớm (khoảng 250m đến 47m năm trước) cho thấy, qua thời gian dài, số lượng loài trong các lục địa cho thấy mô hình tương tự như ở quy mô địa phương. Điều này có nghĩa là sự đa dạng ngoạn mục trên đất liền ngày nay - ít nhất là trong các loài động vật có xương sống - có lẽ không phải là một sự đổi mới gần đây.

Giới thiệu về Tác giả

Roger Close, Nghiên cứu viên ERC trong Palaeobiology, Đại học Birmingham

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon