Az öreg fajok nehezebben mozdulnak
2018. augusztus 16. írta: Fitos Attila

Az öreg fajok nehezebben mozdulnak

Egy panamai kutatócsoport az elmúlt 4 millió év karib-tengeri bryozoa faunájának átfogó vizsgálatával arra az eredményre jutott, hogy a régebben kialakult fajoknak több időbe telik egy új élőhely meghódítása, mint a rendszertanilag hozzá közel álló, de fiatalabb fajoknak.

A fosszilizálódáshoz jókora szerencse kell, így nem csoda, ha sok egykori élőlénnyel kapcsolatban meglehetősen hiányos a tudásunk. Az esetek többségében még az egykori növény vagy állat anatómiai tulajdonságaira is csak mai analógiákat használva következtethetünk, és akkor még nem is beszéltünk a tudományos szempontból fontosabb kérdésekről, pl. az adott létforma saját környezetével való kölcsönhatásainak vizsgálatáról. De vannak azért olyan nagy tömegben előforduló kövületek is, amelyek ha megfelelő mennyiségben azonos területen fellelhetők, és jelenlétük viszonylag hosszú időtávot lefed, nagyobb ívű következtetésekre is alkalmasak.

Nagyon jó példa erre a panamai Smithsonian Trópusi Kutatóintézet (STRI) munkatársainak a Scientific Reports-ban szerdán közzétett tanulmánya, amelyben bizonyos paleoökológiai és őséletföldrajzi adatokból olyan fontos eredményekre jutottak, amelyek rendkívül nagy segítséget nyújthatnak az evolúció mozgatórugóit kutató szakemberek számára is.
Aaron O’Dea és társai úgy vélték, hogy a Karib-tenger délnyugati térsége megfelelő lenne arra, hogy az elmúlt évmilliók során ezen a területen élt állatok egy kiválasztott csoportjának vizsgálatával választ kapjanak a kérdésre: vajon egy állatfaj új élőhelyen történő elterjedésének készségét befolyásolja-e az, hogy az adott faj mióta létezik.

Egy faj átlagos életkora, azaz fajöltője néhány millió év. Előfordulnak ennél kevesebb ideig létező fajok is, de lehetnek, amelyek ennek az átlagnak a sokszorosát is megérik. Gondoljunk csak az olyan „élő kövületként” emlegetett, ma is élő és viruló élőlényekre, mint a Lingula nevű brachiopoda, vagy a páfrányfenyő (Gingko).

Fontos kérdés ez, hiszen a minél több környezeti tényezőhöz való alkalmazkodás képessége mellett az új élőhelyeken való elterjedés sebessége is mérvadó, ha mondjuk egy adott faj kihalási esélyeit kell megállapítani.

Nagyjából 25 millió évvel ezelőtt megkezdődött egy folyamat, amely eleinte csak korlátozta, majd a végére a Panamai földhíd 3-4 millió évvel ezelőtti kiemelkedésével teljesen meg is szüntette a kapcsolatot a Csendes-Óceán keleti része és a Karib-tenger délnyugati ága között. Az új földszoros elvágta az utat az addig főként nyugat-kelet irányú tengeráramlatok elől, amely a tápanyag utánpótlás megszűnésével végzetes hatást gyakorolt a korábban ezen a területen virágzó planktonikus (lebegő) faunára. Ez a folyamat az élőhely gyökeres átalakulásához vezetett, a korábbi, plankton-központú biotóp után túlsúlyba kerültek az aljzatlakó, azaz bentosz szervezetek. A változás a térség geológiájában is nyomon követhető: a 4 millió évvel ezelőtti üledékek karbonátokban szegény, szervesanyagban gazdag agyagos rétegek, míg az ezt követő időszakban megjelennek a korallzátonyok, ami a már meglévők mellé meszes üledékek megjelenését hozta magával.

1-oldspeciesle.jpgMa élő Cupuladriida bryozoa kolónia. Forrás: Aaron O'Dea, Smithsonian Tropical Research Institute

Ez a környezetváltozás gyakorlatilag egy a természet által elvégzett evolúcióbiológiai kísérletet hagyott ránk. Ha megtaláljuk azokat az élőlényeket, amelyek ez idő alatt végig megbízhatóan és nagy mennyiségben fosszilizálódtak, magas a faj-diverzitásuk és könnyen meghatározhatók, akkor ezek maradványainak a vizsgálatával végigkísérhetjük az élővilág környezetváltozásra adott válaszának az egész folyamatát.
A kutatócsoport pedig meg is találta: a mohaállatok (latin nevükön Bryozoák) egy a teljes időszak során végigkövethető csoportját, a Cupuladriida családba tartozó fajokat választotta vizsgálata tárgyául. Ezek az apró lények – a többi mohaállathoz hasonlóan – diszkosz alakú kolóniákban élnek. A tengerekben elképesztő mértékben képesek felhalmozódni, ami annak is köszönhető, hogy nem csak szexuális reprodukcióra képesek, hanem ivartalanul is tudnak szaporodni. Amikor a telep elpusztul, a szilárd váz fennmarad, és nagyon jó eséllyel fosszilizálódik.

 Mik azok a mohaállatok?

A mohaállatok, vagy latin nevükön bryozoák nagyon apró, telepeket alkotó élőlények, amelyek kis tapogatók segítségével mikroszkopikus plankton szervezetekkel táplálkoznak. A szilárd, helyhez kötött vázban élő kis egyedeket zooidoknak, vagy polipoknak hívjuk. Korábban a csöves tapogatósokkal és a pörgekarúakkal (Brachiopodák) egy rendszertani egységbe, a tapogatókoszorúsok (Tentaculata) törzsébe sorolták őket, de a legújabb, genetikai alapú rendszerezés már külön törzsnek tekinti őket.
Főként tengerben élnek, de elenyésző fajszámmal édesvízi környezetben is előfordulnak (Magyarországon is megtalálható 10 fajuk).
A földtörténet során többször is előfodultak zátonyalkotó mennyiségben, először az állati óidő ordovícium időszakában, majd a permben, a krétában és a harmadidőszakban is.
Magyarországon főként a harmadidőszakból ismertek kövületei, az eocén kor egyik jellegzetes kőzete tömegesen tartalmazza maradványaikat, ezért is hívják ezt a Budapesten is megtalálható kőzetet bryozoás márgának.

bryozoas_marga.jpgBryozoás márga Budaörs északi részéről (Farkashegy). Forrás: Elekes Andor, Wikipedia

A vizsgálat során 200 begyűjtött fosszíliából több, mint 90 ezer bryozoa kolóniát különítettek el, amelyhez a mai tengerfenékről is beszereztek 90 recens (ma is létező fajhoz tartozó) példányt. A minták tartalmaztak tengeri iszapot, homokot és korall vázmaradványokat is, ami további segítséget nyújtott a szakembereknek az egykori élőhelyi környezet beazonosításában. A példányok meghatározása után kiválasztották a 10 leggyakrabban előforuló fajt, és ezek földrajzi elterjedését rögzítették az adatbázisba. Ezt követően az adatokat mind a fajöltőjük, mind a kolóniák előfordulásának mértékét illetően rendszerezték, és három különböző időkategóriába sorolták az élőhelyen való megjelenésük szerint.

baseline_slide_1.jpgAaron O'Dea, a Smithsonian Tropical Research Institute paleontológusa tengeri eredetű fosszíliákat vizsgál a Dominikai Köztársaságban. Forrás: Sean Mattson, STRI

Az eredmények arról tanúskodnak, hogy – noha minden faj sikeresen meg tudott jelenni az új élőhelyi környezetben az elmúlt 6 millió év során, a különböző fajok különböző sebességgel tették mindezt. Az adatok egyértelműen azt jelzik, hogy a régebben – több, mint 8 millió évvel ezelőtt – megjelent fajoknak a fiatalabbakhoz képest nagyjából 2 millió évvel több időbe telt, mire ugyanabban a kolónia-számban birtokukba vették az új biotópot. Ez egyértelműen arra utal, hogy minél hosszabb ideig él egy faj, annál nehezebben alkalmazkodik az akár csak minimálisan is eltérő környezeti feltételekhez, és annál nehezebben hódítja meg az új lehetőségként feltáruló, de az addigitól némileg különböző területeket. Ezt a kutatók a jól beágyazott populációk niche-konzervativizmusának nevezik.
A jelenség kiváltó okainak megfejtéséhez, illetve annak megállapításához, hogy ez a szabály milyen mértékben vonatkozik más élőlényekre, további kutatásokra van szükség. Minden bizonnyal hallani fogunk még erre a vizsgálati módszerre alapozó újabb munkákról is, más területeken és talán más élőlény csoportokról is.

 

Források:

  • Aaron O’Dea, Brigida De Gracia, Blanca Figuerola & Santosh Jagadeeshan: Young species of cupuladriid bryozoans occupied new Caribbean habitats faster than old species, Scientific Reportsvolume 8, Article number: 12168 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-30670-9.
  • A Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) sajtóközleménye 
  • Főzy István, Szente István: Ősmaradványok, A Kárpát-Pannon térség kövületei (GeoLitera, 2012)

 

 

 

A bejegyzés trackback címe:

https://paleotop.blog.hu/api/trackback/id/tr3014185219

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Fermentátor · http://fermentator.blog.hu/ 2018.08.17. 15:47:39

Csak "hangosan" gondolkodom. :)
Abból indulok ki, vannak specialista és generalista fajok. A specialisták (ők vannak többen), melyek az adott környezeti tényezőkhöz jobban, nagyobb hatásfokkal alkalmazkodtak, cserébe viszont a tényezők megváltozása is jobban megrengeti az ő létezésüket. A legtöbb "régi faj" alatt itt gondolom, a viszonylag régen specializálódottakat lehet érteni. Ők erősen alkalmazkodtak egy adott ökológiai fülkéhez, az újhoz így nyilván nehezebben.
A generalisták (ők vannak kevesebben) viszont még náluk is régebben kialakultak ki, ők azok, akik némileg rosszabb hatásfokkal, viszont nagyon sok ökológiasi nisht népesítenek be. A körny. tényezők kisebb-nagyobb változásait is kibírják. Viszont elvileg több idejükbe telik az alkalmazkodás egy-egy tényezőhöz (mint egy adott tényezőt már "élvező" specialistának). De! A környezeti tényezők drasztikus megváltozása esetén, mikor sok faj kipusztul (elsősorban a specialisták vagy azok egy része) vagy a kipusztulás szélére kerül éppen a generalisták egyes populációi lesznek azok, melyek az új, még üres ökológiai fülkéket benépesítik - de már új fajként ilyen módon aztán tényleg elmondható, hogy egy új faj terjedt el a változás után gyorsan. Jó, oké, a cikk nem pontosan erről szólt, de azt a gondolatmenetet követve azt is mondhatjuk, minél korábban lép egykori generalista faj egy-egy populációja a specializáció ingoványos ösvényére, annál nagyobba képessége az alkalmazkodáshoz - hiszen még nem befejeződött a specializációja. Másképp: ilyenkor még "fiatal" a faj.

Na, mondom, ez csak egy spekulálás volt. :)