Мезозойская морская революция


Мезозойская морская революция ( MMR ) относится к увеличению дробления панцирей ( дурофагов ) и бурения хищников бентосными эры организмами на протяжении мезозойской (от 251 до 66 млн лет назад), а также сносу бульдозерами и ремоделированию отложений в морской среде обитания. [ 1 ] Этот термин был впервые введен Гиратом Дж. Вермейджем . [ 2 ] который основал свою работу на работах Стивена М. Стэнли . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Хотя MMR изначально ограничивался меловым периодом (145–66 млн лет назад), более поздние исследования показали, что начало этой экологической гонки вооружений относится еще к триасу . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] теперь считается, что MMR началась в Анисийском регионе. [ 9 ] или Ааленский . [ 10 ] Это важный переход между палеозойской эволюционной фауной и современной эволюционной фауной, произошедший 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
[ редактировать ]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 научились питаться добычей с помощью раковин. [ 13 ] Однако, поскольку большинство хищников-дурофагов были универсалами, их влияние на архитектуру панциря против хищников рассматривается некоторыми как размытое 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 итераций и 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 ]
Эффекты
[ редактировать ]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 выбраны 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 ]
- Сокращение количества взвешенно питающейся эпифауны. [ 17 ]
- Увеличение численности инфауны [ 17 ]
- Промежуточный этап подвижной эпифауны. [ 17 ] [ 18 ]
К основным жертвам мезозойской морской революции относятся: сидячие криноидеи, брюхоногие моллюски , брахиоподы и эпифаунальные двустворчатые моллюски . [ нужна ссылка ]
Затронутые таксоны
[ редактировать ]
Криноидеи
[ редактировать ]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, вести ночной образ жизни или имели автотомию (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 возросшее 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
[ редактировать ]Ехиноиды становится ясно, не подвергались серьезному нападению хищников (за исключением общей инфаунализации) во время мезозойской морской революции, но по бромалитам (окаменелой «рвоте») что цидароиды потреблялись хищниками. [ 22 ] Ехиноиды расходятся в хищные ниши и, как полагают, в позднем мелу усовершенствовали выпас кораллов. [ 2 ] Сидароиды также могли способствовать исчезновению криноидей. [ 9 ] Увеличение хищничества ежовых рыб продолжалось и в кайнозое. [ 23 ]
Брахиоподы
[ редактировать ]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, если атака не удалась, 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
[ редактировать ]Двустворчатые моллюски адаптировались к этому экологическому переходу легче, чем брахиоподы. Многие двустворчатые моллюски переняли инфаунистический образ жизни, используя сифоны для сбора питательных веществ из границы раздела осадка и воды, 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
[ редактировать ]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 пупковидные 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
[ редактировать ]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 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эрвин, Дуглас Х. (июнь 2008 г.). «Макроэволюция экосистемной инженерии, создание ниш и разнообразие» . Тенденции в экологии и эволюции . 23 (6): 304–310. дои : 10.1016/j.tree.2008.01.013 . ПМИД 18457902 . Проверено 4 апреля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Вермей, Г.Дж. (1977). «Мезозойская морская революция: свидетельства улиток, хищников и травоядных». Палеобиология . 3 (3): 245–258. дои : 10.1017/S0094837300005352 . S2CID 54742050 .
- ^ Стэнли, С.М. (2008). «Хищничество побеждает конкуренцию на морском дне». Палеобиология . 34 (1): 1–21. дои : 10.1666/07026.1 . S2CID 83713101 .
- ^ Стэнли, С.М. (1974). «Что случилось с членистоногими брахиоподами?». Рефераты GSA с программами . 8 : 966–967.
- ^ Jump up to: а б с Лейтон, ЛР; 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ 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. дои : 10.1016/j.pgeola.2020.07.011 . S2CID 226298575 . Проверено 7 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с 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 .
- ^ ФАНТАЗИЯ, Алисия; Маттиоли, Эмануэла; Спангенберг, Джордж Э.; АДАТЭ, Тьерри; БЕРНАРДЕС, Энрике; Феррейра, Хорхе; Тибо, Николя; Кренкер, Франсуа-Николя; Боден, Стефан (январь 2022 г.). «Событие позднего среднего аалена: предшественник мезозойской морской революции» . Глобальные и планетарные изменения . 208 : 103705. doi : 10.1016/j.gloplacha.2021.103705 .
- ^ Винн, О. (2008). «Попытка хищничества на раннепалеозойских корнулитидах». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 273 (1–2): 87–91. дои : 10.1016/j.palaeo.2008.12.004 .
- ^ Jump up to: а б Баумиллер, Т.; Саламон, М.; Горзелак, П.; Муи, Р.; Мессинг, К.; Ган, Ф. (2010). «Постпалеозойская радиация криноидей в ответ на бентосное 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 .
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Jump up to: а б с д и Тэкетт, Л.С.; 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 : 2012Палай..27..585T . дои : 10.2110/palo.2012.p12-028r . S2CID 130270634 .
- ^ 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.
- ^ 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 .
- ^ Гарсиа-Пенас, Альваро; Баумиллер, Томаш К.; Аурелл, Маркос; Самора, Самуэль (10 мая 2024 г.). «Неповрежденные криноидеи на ножках из позднего апта северо-восточной Испании позволяют лучше понять мезозойскую морскую революцию в Тетисе» . Геология . дои : 10.1130/G52179.1 . ISSN 0091-7613 . Проверено 9 июля 2024 г. - через GeoScienceWorld.
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ Харпер, Эм . 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 .
- ^ 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.