Mark Ryan / Mary Parrish / Jay Matternes / Institusi Smithsonian

Spesies yang hidup di atas tanah membuat 85% hingga 95% daripada semua biodiversiti di Bumi hari ini. Ini amat mengagumkan apabila kita menganggap bahawa benua meliputi hanya 30% dari kawasan permukaan planet kita. Dan kebanyakan spesies tanah adalah keturunan sejumlah kecil kumpulan perintis yang menyerang tanah sekitar 400m tahun yang lalu.

Walau bagaimanapun, menghairankan, para saintis sangat tidak setuju apabila kepelbagaian biologi tanah mencapai tahap moden. Apa yang kita lihat hari ini tipikal daripada beberapa puluhan yang terakhir, atau bahkan ratusan, berjuta-juta tahun? Atau kepelbagaian telah meningkat dengan pesat, dengan lebih banyak lagi spesies hidup hari ini berbanding sebelum ini?

Dalam pakej kertas baru dalam Ekologi & Evolusi Alam, penulis bersama saya dan saya meneliti bagaimana kepelbagaian spesis vertebrata tanah yang hidup dalam ekosistem "tempatan" (juga dikenali sebagai "komuniti ekologi") berubah sepanjang tahun 375m yang terakhir. Kami menganalisis tapak fosil hampir 30,000 yang telah menghasilkan fosil tetrapods, haiwan vertebrata tanah, seperti mamalia, burung, reptilia (termasuk dinosaur) dan amfibia. Mengira spesies dalam laman fosil individu membolehkan kami menganggarkan kepelbagaian dalam komuniti ekologi kuno.

Keputusan kami menunjukkan bahawa tahap keanekaragaman hayati di tanah yang dilihat di seluruh dunia hari ini bukanlah satu fenomena baru-baru ini. Kepelbagaian dalam ekosistem tetrapod telah serupa sekurang-kurangnya tahun 60m yang terakhir, sejak tidak lama selepas kepupusan dinosaur. Ini menunjukkan bahawa idea yang menonjol bahawa keanekaragaman hayati dalam ekosistem meningkat lebih atau kurang secara berterusan sepanjang masa tidak betul. Sebaliknya, kemungkinan cara spesies berinteraksi - contohnya, dengan bersaing untuk sumber seperti ruang dan makanan - cenderung untuk menghadkan bilangan spesis yang boleh dibungkus ke dalam ekosistem tempatan.

Ini tidak bermakna bahawa kepelbagaian tempatan dalam tetrapods tidak meningkat sepanjang tahun 375m yang terakhir. Keputusan kami juga menunjukkan bahawa kepelbagaian ini sekurang-kurangnya tiga kali lebih tinggi hari ini daripada sekitar 300m bertahun-tahun yang lalu, apabila tetrapods pertama berevolusi inovasi utama untuk kehidupan di darat (seperti telur amniotik, yang membolehkan pembiakan dari sumber air). Walau bagaimanapun, kami mendapati bahawa peningkatan dalam kepelbagaian adalah jarang dan berlaku agak tiba-tiba dalam istilah geologi. Mereka juga biasanya diikuti oleh puluhan juta tahun apabila tiada kenaikan berlaku.

Sebaliknya, peningkatan terbesar dalam kepelbagaian setempat berlaku selepas kepupusan besar-besaran yang menghapuskan dinosaur, 66m tahun yang lalu. Hanya dalam beberapa juta tahun kejadian ini, kepelbagaian tempatan meningkat sebanyak dua hingga tiga kali berbanding tahap pra-kepupusan, sebahagian besarnya disebabkan oleh kejayaan besar mamalia moden, yang berevolusi untuk mengisi ruang ekologi yang ditinggalkan oleh dinosaur. Tetapi selepas kenaikan besar ini, kepelbagaian tetrapod tempatan tidak meningkat selama tahun 60m seterusnya.

Skala yang berbeza

Model pesaing haiwan bersaing membuat ramalan yang jelas tentang bagaimana kepelbagaian pada skala tempatan harus berubah dari masa geologi, dengan kestabilan jangka panjang atau kenaikan berterusan. Dengan mendemonstrasikan bahawa terdapat had ke atas kepelbagaian tempatan yang berterusan selama berjuta-juta tahun, hasil kami menimbulkan cabaran kepada model yang memperlihatkan kepelbagaian berterusan yang semakin tidak terkawal. Tetapi kepelbagaian di peringkat benua atau global boleh mengikuti corak yang berasingan, jadi hasilnya tidak semestinya berlaku pada skala ini.

Sebagai contoh, selepas kepupusan besar-besaran, kebanyakan spesies di benua boleh dihapuskan. Tetapi jumlah yang agak kecil spesies yang masih hidup dapat menjadi sangat berjaya dan tersebar luas. Dalam senario ini, kepelbagaian di seluruh benua akan terhempas, tetapi kepelbagaian tempatan mungkin tidak berubah kerana spesies kecil yang sama akan ditemui di mana-mana.

Malah, proses yang sama nampaknya berlaku sekarang sebagai tindak balas terhadap kemusnahan habitat yang disebabkan oleh manusia. Spesies invasif merebak secara meluas, kadang-kadang menolak kepelbagaian tempatan walaupun kepelbagaian wilayah mungkin jatuh. Tetapi kerja terdahulu oleh kumpulan penyelidikan saya mengenai kepelbagaian vertebrata tanah benua di zaman Mesozoik dan awal Cenozoik (sekitar 250m hingga 47m tahun lalu) menunjukkan bahawa, dalam tempoh masa yang panjang, spesies tumbuhan di benua menunjukkan corak yang sama dengan mereka pada skala tempatan. Ini bermakna bahawa kepelbagaian spektakuler di tanah hari ini - sekurang-kurangnya dalam vertebrata - mungkin bukan inovasi baru-baru ini.

Tentang Pengarang

Roger Close, Felo Penyelidik ERC dalam Palaeobiology, Universiti Birmingham

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon