Informacija

7.4: Išnykimas - biologija

7.4: Išnykimas - biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Išnykimas (visiškas rūšies išnykimas iš Žemės) yra svarbi gyvybės Žemėje evoliucijos dalis. Dabartinė rūšių įvairovė yra išnykimo ir specifikacijos procesų per ankstesnę 3,8 milijardo metų gyvavimo istoriją rezultatas. Raupas (1991) padarė prielaidą, kad šiandien gali būti 40 milijonų rūšių, tačiau Žemės istorijoje tam tikru metu gyveno nuo 5 iki 50 milijardų rūšių. Todėl Raup apskaičiavo, kad 99,9% visos Žemėje egzistavusios gyvybės dabar yra išnykusios); manoma, kad rūšis yra išnykusi, kai nėra pagrįstų abejonių, kad paskutinis individas mirė (IUCN, 2002). Tačiau išnykimas nepasikeitė pastoviu tempu per Žemės istoriją. Buvo bent penki laikotarpiai, kai staiga padidėjo išnykimo greitis, todėl šis rodiklis bent padvigubėjo, o į išnykimą įtraukta daugelio skirtingų taksonominių augalų ir gyvūnų grupių atstovų; šie įvykiai vadinami masiniu išnykimu. Masinio išnykimo laikas parodytas lentelėje ( PageIndex {1} ).

Lentelė (PageIndex{1}) Pagrindiniai išnykimo įvykiai
EraLaikotarpisEpochaApytikslė eros, laikotarpio arba epochos trukmė (milijonai metų prieš dabartį)Pagrindiniai išnykimo įvykiai
CENOZOICKvarterasHolocenasdabartis - 0,01

(6^{th}) didelis išnykimas?

(5^{th} ) didelis išnykimas (kreidos pabaiga; K-T riba)

(4^{th}) didelis išnykimas (triaso periodo pabaiga)

(3^{th} ) didelis išnykimas (Permės pabaiga)

(2^{nd} ) didelis išnykimas (vėlyvasis devonas)

(1^{st}) didelis išnykimas (Ordoviko laikotarpio pabaiga)

Pleistocenas0.01-1.6
TretinisPliocenas1.6-5.3
Miocenas5.3-23
Oligocenas24-37
Eocenas37-58
Paleocenas58-65
MEZOZOJUSKreidos periodas65-144
Juros periodas144-208
Triasas208-245
PALEOZOJUS

Permė

245-286

(anglies) Pensilvanijos

286-325
(karboninis) Misisipės325-360
Devono360-408
Silūrinis408-440
Ordoviko440-505
Kambras505-570
PREKAMBRIJOS570-4500

Kiekvienas iš penkių pirmųjų masinių išnykimų, parodytų lentelėje ( PageIndex {1} ), žymiai sumažina biologinę įvairovę, tačiau geologiniu požiūriu atsigavimas buvo geras. Po masinio išnykimo, matyt, staiga likusių rūšių evoliucinis diversifikacijos pliūpsnis, matyt, dėl to, kad išlikusios rūšys pradėjo naudoti buveines ir išteklius, kuriuos anksčiau „užėmė“ daugiau konkurencingų rūšių, kurios išnyko. Tačiau tai nereiškia, kad atsigavimas po masinio išnykimo buvo greitas; paprastai jiems prireikė kelių dešimčių milijonų metų (Jablonski, 1995).

Yra hipotezė, kad šiuo metu esame ant „šeštojo masinio išnykimo“ slenksčio, tačiau tokio, kuris skiriasi nuo ankstesnių įvykių. Kiti penki masiniai išnykimai įvyko anksčiau nei žmonės ir tikriausiai buvo galutiniai kokių nors fizinių procesų (pvz., klimato kaitos dėl meteorų poveikio), o ne tiesioginės kai kurių kitų rūšių veiklos pasekmės. Priešingai, šeštasis masinis išnykimas yra žmogaus veiklos rezultatas per pastaruosius kelis šimtus ar net kelis tūkstančius metų. Šie masiniai išnykimai ir jų istorinės bei šiuolaikinės pasekmės išsamiau aptariamos moduliuose „Istorinės išnykimo ir dabartinės biologinės įvairovės krizės perspektyvos“ ir „Išnykimo ekologinės pasekmės“.

Žodynėlis

Išnyko
Manoma, kad rūšis yra išnykusi, kai nėra pagrįstų abejonių, kad paskutinis individas mirė (IUCN, 2002)
Išnykimas
visiškas rūšies išnykimas iš Žemės
Masinis išnykimas
laikotarpis, kai staigiai išauga išnykimo greitis taip, kad jis bent padvigubėja, o išnykimai apima daugelio skirtingų taksonominių augalų ir gyvūnų grupių atstovus

7.4 Raudonoji karalienė

7.6 pav “Per žiūrintį stiklą”, autorius Johnas Tennielis

Šioje scenoje iš „Lewis Carroll“ per „Through the Looking-Glass“ ir to, ką ten rado Alisa, Alisa ir karalienė bėga iš visų jėgų, tačiau nedaro jokios pažangos. Toks teiginys, kad seksas leidžia organizmams išvengti išnykimo, neatsiliekant nuo labai keistos rasės.

Alisa niekada negalėjo išsiaiškinti, kaip vėliau jie pagalvojo, kaip viskas prasidėjo: ji prisimena tik tai, kad jie bėgo susikibę už rankų, o karalienė ėjo taip greitai, kad tai buvo viskas, ką ji galėjo padaryti, kad neatsiliktų. ji: ir vis tiek karalienė vis verkė: „Greičiau! Greičiau! “, Tačiau Alisa manė, kad negali važiuoti greičiau, nors jai nebeliko kvėpavimo.

Įdomiausia buvo tai, kad medžiai ir kiti aplink juos esantys daiktai niekada nekeitė savo vietų: kad ir kaip greitai jie eitų, jie niekada nekeitė savo vietų: kad ir kaip greitai jie eitų, jie niekada nieko nepraleido. „Įdomu, ar visi dalykai juda kartu su mumis? pagalvojo vargšas Alisa. Ir atrodė, kad karalienė atspėjo jos mintis, nes ji sušuko: „Greičiau! Nemėgink kalbėti!"

Ne tai, kad Alisa turėjo minčių tai padaryti. Ji jautėsi taip, lyg niekada nebegalėtų kalbėti, jai tiek duso: ir vis tiek karalienė sušuko: „Greičiau! Greičiau! “, Ir nusitempė ją kartu. "Ar mes beveik ten?" Alisa pagaliau sugebėjo atsikvėpti.

"Netoli čia!" – pakartojo karalienė. „Prieš dešimt minučių pravažiavome! Greičiau!“ Ir jie kurį laiką bėgo tylėdami, vėjui švilpaujant Alisos ausyse ir beveik nupūtus plaukus nuo galvos.

„Dabar! Dabar!" – sušuko karalienė. „Greičiau! Greičiau! ” Ir jie ėjo taip greitai, kad pagaliau atrodė, jog jie slinko per orą, beveik neliesdami žemės kojomis, kol staiga, kai Alisa buvo labai išsekusi, jie sustojo ir ji atsidūrė ant žemės, dusdama ir svaigstanti .

Karalienė atrėmė ją į medį ir maloniai pasakė: „Dabar galite šiek tiek pailsėti“.

Alisa labai nustebusi apsidairė. „Na, aš tikiu, kad mes visą laiką buvome po šiuo medžiu! Viskas kaip buvo!"

„Žinoma, kad yra“, - sakė karalienė. "Ką tu turėtum?"

- Na, mūsų šalyje, - tarė Alisa, vis dar truputį dūsdama, - paprastai patektum kur nors kitur - jei ilgą laiką bėgtum labai greitai, kaip mes darėme.

"Lėta šalis!" tarė karalienė. „Dabar čia, matai, reikia viso bėgimo, kad galėtum išlikti toje pačioje vietoje. Jei norite patekti kur nors kitur, turite bėgti bent du kartus greičiau!

- Geriau nebandysiu, prašau! tarė Alisa….

Per žvilgsnį ir tai, ką Alisa ten rado pateikė Lewisas Carrollas

Ar seksas yra ginklavimosi varžybų dalis?

Per vieną žmonių kartą ŽIV (virusas, sukeliantis AIDS) dauginasi daugiau nei milijoną kartų. Atsižvelgiant į tai, kaip veikia natūrali atranka – dėl paveldimos variacijos ir diferencinio dauginimosi – žmonės neturi šansų prieš šį virusą. Kaip mes galime prisitaikyti prie tokio greitai judančio tikslo? Kaip bet kuris ilgiau gyvenantis organizmas gali konkuruoti su greitai dauginančiu ir greitai besivystančiu priešu? Daugelis šių priešų, arba patogenų, Tokių kaip virusai ir bakterijos, taip pat yra daug ir juos sunku aptikti – nematomos plika akimi, jos gali tyliai patekti į šeimininko kūną ir daugintis su užsidegimu, o jų aukos lieka palaimingai nežinomos. Atsižvelgiant į šiuos iššūkius, kaip bet kuris šeimininkas gali apsiginti nuo galimų užpuolikų? Remiantis viena hipoteze, pergudrauti patogenai yra visa sekso esmė.

Raudonoji karalienė

Mes esame viduryje evoliucinės ginklavimosi varžybos, kuriame šeimininkas ir parazitinis patogenas turi nuolat prisitaikyti. Parazitai turi prisitaikyti prie natūralios šeimininko gynybos, o šeimininkų populiacija patiria spaudimą neatsilikti nuo nuolat besikeičiančių parazitų. Ši abipusė evoliucija tarp dviejų rūšių organizmų (šiuo atveju šeimininko ir parazito) yra tam tikros rūšies koevoliucija. Pagal Raudonosios karalienės hipotezė, seksas egzistuoja kaip mechanizmas, padedantis neatsilikti nuo greitai besivystančių patogenų. Sukurdama genetinę įvairovę, seksas daro šeimininko organizmus judančiu taikiniu. Kaip ir Alisa ir Raudonoji karalienė Lewiso Carrollo romane (3 langelis), ir šeimininkas, ir parazitas veda lenktynes, kuriose nė vienas nepadaro pastebimos pažangos. Tačiau jei organizmai-šeimininkai dramatiškai nepasikeistų su kiekviena nauja karta (jei jie neturėjo lytinių santykių), jie gali išnykti.

Parazitai prisitaiko, kad išnaudotų labiausiai paplitusį šeimininko tipą. Todėl šeimininkas, galintis susilaukti palikuonių, turinčių naują apsaugą nuo parazitų, turėtų pranašumą prieš organizmą, gaminantį klonus, - tiesiog sukurdamas skirtingus palikuonis.


Turinys

Šis įvykis atlaisvino sausumos ekologines nišas, leidžiančias dinozaurams prisiimti dominuojančius vaidmenis Juros periodo laikotarpiu. Šis įvykis įvyko per mažiau nei 10 000 metų ir įvyko prieš pat Pangea pradėjus skilti. Tiubingeno srityje (Vokietija) galima rasti šiai ribai būdingą triaso – Juros periodo kaulą. [12]

Išnykimo įvykis taip pat žymi gėlių apyvartą. Apie 60% įvairių monosakatų ir bisacate žiedadulkių rinkinių išnyksta ties Tr – J riba, o tai rodo didelį augalų genčių išnykimą. Ankstyvųjų Juros periodo žiedadulkių rinkiniuose dominuoja Corollina, nauja gentis, kuri pasinaudojo išnykimo paliktomis tuščiomis nišomis. [13]

Jūrų bestuburiai Redaguoti

Amonitai buvo smarkiai paveikti triaso-juros išnykimo. Ceratitidanai, ryškiausia triaso amonitų grupė, išnyko Reeto pabaigoje, kai jų įvairovė Norijoje gerokai sumažėjo. Kitos amonito grupės, tokios kaip „Ammonitina“, „Lytoceratina“ ir „Phylloceratina“, įvairėjo nuo ankstyvosios juros. Dvigeldžiai patyrė didelį išnykimą ankstyvojo ir vidurinio reetiečių laikais. Planktono ir pilvakojų įvairovė buvo vos paveikta ties TJ riba, nors galėjo būti vietinių radiolarių išnykimų. Vėlyvojo triaso metu brachiopodų įvairovė lėtai mažėjo, o ankstyvajame juros periode jie vėl įvairavo. Konularidai, atrodo, visiškai išmirė triaso pabaigoje. [5] Yra gerų įrodymų, kad rifų bendruomenė žlugo, nes koralai triaso pabaigoje praktiškai išnyko iš Tetio vandenyno ir į ankstesnę gausą nebegrįš iki vėlyvojo Sinemurijos (2 -asis iš 11 Juros periodo etapų). Šį rifo žlugimą greičiausiai lėmė vandenyno rūgštėjimas dėl CO
2, tiekiamas į atmosferą dėl CAMP išsiveržimų. [14] [15] [16]

Jūrų stuburiniai Redaguoti

Triaso pabaigoje žuvys nepatyrė masinio išnykimo. Vėlyvasis triašas apskritai po evoliucinio sprogimo viduryje triaso patyrė laipsnišką aktinopterigijų įvairovės sumažėjimą. Nors tai galėjo lemti krintantis jūros lygis arba Karnijos pliuvinis įvykis, tai gali būti dėl mėginių ėmimo šališkumo, atsižvelgiant į tai, kad viduriniojo triaso žuvys buvo plačiau ištirtos nei vėlyvojo triaso žuvys. [17] Nepaisant akivaizdaus įvairovės sumažėjimo, neopterygiians (įskaitant daugumą šiuolaikinių kaulinių žuvų) patyrė mažiau nei daugiau „primityvių“ aktinopterygiians, o tai rodo biologinę apyvartą, kai šiuolaikinės žuvų grupės pradėjo išstumti ankstesnes grupes. [5] Konodontai, kurie buvo žymios rodyklės fosilijos visoje paleozojaus ir triaso epochoje, galiausiai išnyko ties T-J riba, mažėjant įvairovei. [5]

Kaip ir žuvys, jūriniai ropliai patyrė reikšmingą įvairovės sumažėjimą tarp vidurio triaso ir juros. Tačiau jų išnykimo greitis prie triaso ir Juros periodo ribos nebuvo padidėjęs. Didžiausias išnykimo lygis, kurį patyrė mezozojaus ropliai, iš tikrųjų įvyko Ladinos etapo pabaigoje, o tai atitinka vidurio triaso pabaigą. Vienintelės jūrinių roplių šeimos, kurios išnyko ties triaso ir juros periodo riba arba šiek tiek prieš ją, buvo plakochelidai (paskutinė plikodontų šeima) ir milžiniški ichtiozaurai, tokie kaip šastazauraidai ir šonisauridai. [18] Nepaisant to, kai kurie autoriai tvirtino, kad triaso pabaiga veikė kaip genetinė „kliūtis“ ichtiozaurams, kurie niekada neatgavo anatominės įvairovės ir skirtumų lygio, kurį jie turėjo triaso laikotarpiu. [19]

Sausumos stuburiniai gyvūnai Redaguoti

Vienas iš pirmųjų vėlyvojo triaso išnykimo įrodymų buvo didelė antžeminių tetrapodų, tokių kaip varliagyviai, ropliai ir sinapsidės, kaita. Edwinas H. Colbertas ištraukė paraleles tarp išnykimo ir prisitaikymo sistemos tarp triaso-Juros ir kreidos-paleogeno sienų. Jis atpažino, kaip dinozaurai, lepidozaurai (driežai ir jų giminaičiai) ir krokodilai (krokodilai ir jų giminaičiai) užpildė senesnių varliagyvių ir roplių grupių nišas, kurios išnyko iki juros periodo pradžios. [7] Olsenas (1987) apskaičiavo, kad 42% visų antžeminių tetrapodų išnyko triaso pabaigoje, remdamasis jo tyrinėjimais apie faunos pokyčius Niuarko supergrupėje rytinėje Šiaurės Amerikos dalyje. [8] Modernesniuose tyrimuose buvo diskutuojama, ar triaso tetrapodų apyvarta triaso pabaigoje buvo staigi, ar labiau laipsniška. [5]

Triaso laikotarpiu varliagyviai daugiausia buvo atstovaujami dideli, į krokodilus panašūs Temnospondyli būrio nariai. Nors ankstyviausieji varliagyviai (šiuolaikiniai varliagyviai, tokie kaip varlės ir salamandros) atsirado triaso laikotarpiu, jie vis dažniau pasitaikė Juros laikais, o temnospondilų įvairovė sumažėjo peržengus triaso ir Juros periodo ribas. [8] Nors temnospondilų nuosmukis sukėlė smūgines bangas gėlo vandens ekosistemose, jis tikriausiai nebuvo toks staigus, kaip pasiūlė kai kurie autoriai. Pavyzdžiui, brachiopoidai išgyveno iki kreidos periodo, remiantis naujais atradimais 1990 m. Nepaisant ankstesnio gausumo, kelios temnospondilo grupės išnyko netoli triaso pabaigos, tačiau neaišku, kiek jų išnykimas buvo iki triaso pabaigos. Paskutiniai žinomi metopozaurai ("Apachesaurus ") buvo iš Redondos formacijos, kuri galėjo būti ankstyvoji Reetijos arba vėlyvoji Norija. Gerotoraksas, paskutinis žinomas plagiosauridas, buvo rastas uolienose, kurios tikriausiai (bet ne tikrai) yra reetiškos, o 2018 m. retetinio amžiaus nuosėdose buvo rastas kapitazaro žastikaulis. triaso, o dauguma kitų temnospondilų jau buvo išnykę. [20]

Triaso laikotarpiu sausumos roplių faunoje vyravo archosauromorfai, ypač fitozaurai ir Pseudosuchia (roplių giminės, vedančios prie šiuolaikinių krokodilų) atstovai. Ankstyvajame juros periode ir vėliau dinozaurai ir pterozaurai tapo dažniausiai pasitaikančiais sausumos ropliais, o mažus roplius dažniausiai atstovavo lepidosauromorfai (pvz., driežai ir tuatarų giminaičiai). Tarp pseudosuchų iki triaso pabaigos neišnyko tik maži krokodilomorfai, išmirė ir dominuojantys žolėdžių pogrupiai (pvz., etozaurai), ir mėsėdžiai (rauisuchidai). [8] Fitosaurai, drepanozaurai, trilofozauridai, tanstrofeidai ir prokolofonidai, kurie buvo kiti įprasti ropliai vėlyvajame triase, taip pat išnyko prasidėjus Juros laikotarpiui. Tačiau tiksliai nustatyti šių skirtingų sausumos roplių grupių išnykimą sunku, nes paskutiniame triaso (reeto) ir pirmojoje juros (hettango) etape yra nedaug didelių sausumos gyvūnų įrašų. Kai kurie paleontologai manė, kad ties triaso ir juros periodo riba išnyko tik fitozaurai ir prokolofonidai, o kitos grupės išnyko anksčiau. [5] Tačiau tikėtina, kad daugelis kitų grupių išgyveno iki ribos, remiantis Didžiosios Britanijos plyšių nuosėdomis iš Reetijos. Aetozaurai, kuhneosauridai, drepanozaurai, kodonozauridai, „druskospochidai“ (pvz. Terrestrisuchus), trilofosauridai ir įvairūs nekrokodilomorfiniai pseudosuchai [21] [22] yra Reetijos roplių, kurie galėjo išnykti ties triaso ir juros periodo riba, pavyzdžiai. [23]

Laipsniški procesai Redaguoti

Laipsniška klimato kaita, jūros lygio svyravimai arba vandenyno rūgštėjimo impulsas [24] vėlyvojo triaso laikotarpiu galėjo pasiekti lūžio tašką. Tačiau tokių procesų poveikis triaso gyvūnų ir augalų grupėms nėra gerai suprantamas.

Išnykimai triaso pabaigoje iš pradžių buvo siejami su palaipsniui besikeičiančia aplinka. Savo 1958 m. Tyrime, kuriame buvo pripažinta biologinė triaso ir Juros periodo kaita, Edvino H. Colberto 1958 m. Pasiūlymas buvo toks, kad šis išnykimas buvo geologinių procesų, mažinančių žemės biomų įvairovę, rezultatas. Jis manė, kad triaso laikotarpis yra pasaulio era, kuriai būdinga įvairi aplinka - nuo aukštų aukštumų iki sausringų dykumų iki atogrąžų pelkių. Kita vertus, juros periodas buvo daug vienodesnis tiek klimato, tiek aukščio atžvilgiu dėl ekskursijų sekliomis jūromis. [7]

Vėlesniuose tyrimuose buvo pastebėta aiški tendencija didėti sausringumui triaso pabaigoje. Nors didelių platumų teritorijos, tokios kaip Grenlandija ir Australija, iš tikrųjų tapo drėgnesnės, daugumoje pasaulio klimato pokyčių įvyko smarkesnių pokyčių, kaip rodo geologiniai įrodymai. Šie įrodymai apima karbonato ir evaporito nuosėdų padidėjimą (kurių gausiausia sausame klimate) ir anglies sankaupų sumažėjimą (kurių daugiausia susidaro drėgnoje aplinkoje, pavyzdžiui, anglių miškuose). [5] Be to, klimatas galėjo tapti daug sezoniškesnis, o ilgas sausras nutraukė stiprūs musonai. [25]

Atrodo, kad geologiniai dariniai Europoje rodo jūros lygio kritimą vėlyvajame triaso periode, o vėliau – kilimą ankstyvajame juros periode. Nors kritęs jūros lygis kartais buvo laikomas jūrų išnykimo kaltininku, įrodymai nėra įtikinami, nes daugelis jūros lygio kritimų geologinėje istorijoje nėra susiję su padidėjusiu išnykimu. Tačiau vis dar yra tam tikrų įrodymų, kad jūros gyvybei įtakos turėjo antriniai procesai, susiję su krintančiu jūros lygiu, pvz., Sumažėjęs deguonies kiekis (kurį sukelia lėta cirkuliacija) arba padidėjęs rūgštėjimas. Atrodo, kad šie procesai nebuvo visame pasaulyje, tačiau jie gali paaiškinti vietinį Europos jūrų faunos išnykimą. [5]

Nežemiškas poveikis Redaguoti

Kai kurie [ PSO? ] iškėlė hipotezę, kad asteroido ar kometos smūgis galėjo sukelti triaso ir Juros periodo išnykimą, panašų į nežemišką objektą, kuris buvo pagrindinis kreidos ir paleogeno išnykimo veiksnys maždaug prieš 66 milijonus metų. . Tačiau iki šiol nebuvo nustatytas pakankamo dydžio smūginis krateris, kuris tiksliai sutaptų su triaso ir juros periodo riba.

Nepaisant to, vėlyvasis triašas patyrė keletą padarinių, įskaitant antrą pagal dydį patvirtintą poveikį mezozojaus laikotarpiu. Kvebeke esantis Manicouagan rezervuaras yra vienas iš labiausiai matomų didelių smūginių kraterių Žemėje, o 100 km (62 mylių) skersmens jis yra susietas su Eoceno Popigai krateriu Sibire ir yra ketvirtas pagal dydį smūginis krateris Žemėje. Olsenas ir kt. (1987) buvo pirmieji mokslininkai, susieję Manicouagan kraterį su triaso ir juros periodo išnykimu, nurodydami jo amžių, kuris tuo metu buvo maždaug laikomas vėlyvuoju triasu. [8] Tikslesnis Hodych & Dunning (1992) radiometrinis datavimas parodė, kad Manicouagan smūgis įvyko maždaug prieš 214 milijonų metų, maždaug 13 milijonų metų prieš triaso ir juros periodo ribą. Todėl ji negalėjo būti atsakinga už išnykimą ties Triaso ir Juros periodo riba. [26] Nepaisant to, Manicouagan smūgis turėjo plačiai paplitusį poveikį planetai. 214 milijonų metų senumo išmušta kvarco antklodė buvo rasta uolienų sluoksniuose iki Anglijos [27] ir Japonijos. Vis dar yra tikimybė, kad Manicouagano smūgis buvo atsakingas už nedidelį išnykimą įpusėjus vėlyvajam triaso laikotarpiui ties Karnijos ir Norianos siena [26], nors ginčijamas šios ribos amžius (ir ar iš tikrųjų išnykimas iš tikrųjų įvyko) sunku susieti poveikį su išnykimu. [27] Onoue ir kt. (2016) taip pat pasiūlė, kad Manicouagano smūgis būtų atsakingas už jūrų išnykimą Norianos viduryje, kuris paveikė radiolarius, kempines, konodontus ir triaso amoniakus. Taigi Manicouagan poveikis galėjo būti iš dalies atsakingas už laipsnišką pastarųjų dviejų grupių nuosmukį, kuris baigėsi jų išnykimu ties triaso ir juros periodo riba. [28] Ribą tarp Adamano ir Revuelto sausumos stuburinių faunos zonų, dėl kurių išnyko tetrapodai ir augalai bei faunos pokyčiai, galbūt taip pat lėmė Manicouagan poveikis, nors dėl magnetochronologinių ir izotopinių datų neatitikimų kyla tam tikras netikrumas. [29]

Kiti triaso krateriai yra arčiau triaso ir Juros periodo ribos, bet taip pat daug mažesni nei Manikuagano rezervuaras. Sugriautas Rochechouart krateris Prancūzijoje neseniai buvo datuojamas prieš 201 ± 2 mln. mažas, kad paveiktų ekosistemą. [31] Kiti spėjami arba patvirtinti triaso periodo krateriai yra 80 km (50 mylių) pločio Pučežo-Katunkio krateris Rytų Rusijoje (nors pagal amžių jis gali būti juros periodo), 40 km (25 mylių) pločio Sent Martino krateris Manitoboje. 15 km (9 mylių) pločio Obolono krateris Ukrainoje ir 9 km (6 mylių) pločio Red Wing Creek struktūra Šiaurės Dakotoje. Purkšti ir kt. (1998) pastebėjo įdomų reiškinį, kad Manicouagan, Rochechouart ir Saint Martin krateriai atrodo toje pačioje platumoje, o Obolon' ir Red Wing krateriai sudaro lygiagrečius lankus su Rochechouart ir Saint Martin krateriais, atitinkamai. . Spray ir jo kolegos iškėlė hipotezę, kad Triassic patyrė „kelių smūgių įvykį“ - didelį suskaidytą asteroidą ar kometą, kuri sudaužė ir sudaužė žemę keliose vietose vienu metu. [9] Toks poveikis buvo pastebėtas ir šiais laikais, kai Shoemaker-Levy 9 kometa 1992 m. Sudužo ir pataikė į Jupiterį. Tačiau triaso smūgio kraterių „daugybinio poveikio įvykio“ hipotezė nebuvo gerai pagrįsta. ) pažymėjo, kad Manicouagano ir Rochechouarto krateriai buvo suformuoti skirtingo magnetinio poliškumo laikais [32], o atskirų kraterių radiometrinė data parodė, kad poveikis įvyko milijonus metų. [5]

Vulkanų išsiveržimai Redaguoti

Dideli ugnikalnių išsiveržimai, ypač Vidurio Atlanto magminės provincijos (CAMP) potvynio bazaltai, išskiria anglies dioksidą arba sieros dioksidą ir aerozolius, o tai sukeltų arba intensyvų visuotinį atšilimą (nuo pirmojo), arba atvėsimą (iš pastarosios). [33] [11] Be šių klimato poveikių, dėl vulkanogeninės anglies ir sieros dioksido įsisavinimo vandenyne labai sumažėjo jūros vandens pH, žinomas kaip vandenyno rūgštėjimas, kuris aptariamas kaip svarbus jūrų išnykimo veiksnys. [34] [35] [36] Įrodymai, kad vandenynų rūgštėjimas yra išnykimo mechanizmas, gaunamas iš pirmenybinio jūrų organizmų, turinčių storus aragonitinius skeletus ir menką biokalcifikacijos kontrolę (pvz., koralai, hiperkalcifikuojančios kempinės), išnykimas. [35] Pasaulinis karbonatų nusėdimo pertraukimas ties triaso ir juros periodo riba buvo minimas kaip papildomas katastrofiško vandenynų rūgštėjimo įrodymas. [34] CAMP degazavimo įrašas rodo kelis skirtingus anglies dioksido impulsus iškart po kiekvieno pagrindinio magmatizmo impulso, iš kurių mažiausiai du sudaro dvigubai didesnį atmosferos CO2. [37]

Vėlyvojo triaso ir ankstyvosios Juros periodo iškastinių dirvožemių izotopinė sudėtis buvo susieta su dideliu neigiamu anglies izotopų išlydžiu (Whiteside ir kt., 2010). Anglies lipidų izotopai (n-alkanai), gaunami iš lapų vaško ir lignino, ir bendra organinė anglis iš dviejų ežero nuosėdų sekcijų, įsiterpusių į CAMP Rytų Šiaurės Amerikoje, parodė anglies izotopų ekskursus, panašius į tuos, kurie dažniausiai randami jūrinėje St. Audrie's Bay dalyje, Somersete, Anglijoje. koreliacija rodo, kad triaso pabaigos išnykimo įvykis prasidėjo tuo pačiu metu jūrinėje ir sausumos aplinkoje, šiek tiek anksčiau nei seniausi bazaltai rytinėje Šiaurės Amerikoje, bet kartu su seniausių Maroko tėkmės išsiveržimu (taip pat pasiūlė Deenen ir kt., 2010 m.), Turint tiek kritinį CO
2 šiltnamio ir jūrų biokalcifikacijos krizė.

Vienalaikiai CAMP išsiveržimai, masinis išnykimas ir anglies izotopų išvykos ​​rodomos tose pačiose vietose, todėl tai yra masinio išnykimo priežastis. Dėl katastrofiško dujų hidratų išsiskyrimo (siūloma kaip viena iš galimų didžiausio visų laikų masinio išnykimo priežasčių, vadinamojo „didžiojo žūties“ Permės laikotarpio pabaigoje) šiltnamio sąlygos gali pablogėti.

Kai kurie mokslininkai iš pradžių atmetė ugnikalnio išsiveržimo teoriją, nes Niuarko supergrupėje – uolienų atkarpoje rytinėje Šiaurės Amerikos dalyje, kuri fiksuoja triaso ir juros periodo ribą – nėra pelenų kritimo horizontų, o seniausi bazalto srautai yra maždaug 10 m virš jūros lygio. pereinamoji zona. [38] Tačiau atnaujintas datavimo protokolas ir platesnis mėginių ėmimas patvirtino, kad CAMP išsiveržimai Naujojoje Škotijoje ir Maroke prasidėjo likus vos keliems tūkstančiams metų iki išnykimo ir tęsėsi dar keliais impulsais ateinančius 600 000 metų. [11]


7.1. SĄLYGOS
T = 25 ° C, pH = 7,4, absorbcija esant 340 nm, šviesos kelias = 1 cm

7.2. METODAS
Spektrofotometrinio greičio nustatymas

7.3.1. 250 mM glicilglicinas (buferis)
Paruoškite 33 mg/mL tirpalą išvalytame vandenyje, naudodami glicilgliciną, laisvą bazę, produkto Nr. G1002. Nustatykite pH 7,4 esant 25 ° C temperatūrai 1 M NaOH arba 1 M HCl.

7.3.2. 60 mM D-gliukozės 6-fosfato tirpalas (G-6-P)
Paruoškite 17 mg/mL išvalytame vandenyje, naudodami D-gliukozės-6 fosfatą, mononatrio druską, produkto Nr. G7879.

7.3.3. 20 mM β-nikotinamido adenino dinukleotido fosfato tirpalas (β-NADP)
Paruoškite 15,4 mg/ml išgrynintame vandenyje, naudodami β-nikotinamido adenino dinukleotido fosfatą, natrio druską, produkto Nr. N0505.

7.3.4. 300 mM magnio chlorido tirpalas (MgCl2)
Paruoškite 0,3 ml/ml išgrynintame vandenyje, naudodami 1,0 M magnio chlorido tirpalą, produkto Nr. M1028.

7.3.5. Gliukozės-6-fosfato dehidrogenazės fermento tirpalas (fermentas)
Iš karto prieš naudojimą paruoškite 0,3-0,6 vnt/mL šaltame buferyje (Reagentas 7.3.1).

7.4.1. Paruoškite reakcijos kokteilį, į tinkamą indą pipete (mililitrais) nurodytus reagentus:

7.4.2. Sumaišykite ir subalansuokite iki 25 ° C. Reakcijos kokteilio pH sureguliuokite iki 7,4 1 M NaOH arba 1 M HCl.

7.4.3. Pipete (mililitrais) šiuos reagentus sudėkite į tinkamas kiuvetes:

7.4.4. Išbalansuoti iki 25 ° C. Stebėkite A.340 nm iki pastovios, naudojant tinkamai termostatuojamą spektrofotometrą. Tada pridėkite:

7.4.5. Nedelsiant sumaišykite apversdami ir užregistruokite A padidėjimą340 nm maždaug 10 minučių. Gaukite ΔA340 nm/minutę, naudojant didžiausią tiesinį greitį tiek bandymui, tiek tuščiajam bandymui, naudojant mažiausiai 4 duomenų taškus per vienos minutės laiko intervalą.

Kur:
3 = bendras tyrimo tūris (mililitrais)
df = praskiedimo koeficientas
6.22 = β-NADPH milimolinis ekstinkcijos koeficientas esant 340 nm
0,1 = panaudoto fermento tūris (mililitrais).

7.6. BAIGIAMOJO TYRIMO KONCENTRACIJA
3,00 ml reakcijos mišinyje galutinė koncentracija yra 50 mM glicilglicino, 2 mM D-gliukozės-6-fosfato, 0,67 mM β-nikotinamido adenino dinukleotido fosfato, 10 mM magnio chlorido ir 0,03–0,06 vienetų gliukozės-6-fosfato dehidrogenazės. .


Augalų rūšys su ypač mažomis populiacijomis (PSESP) Kinijoje: sėklų ir sporų biologijos perspektyva

Maždaug penktadaliui pasaulio augalų gresia išnykimas. Didelė dalis jų egzistuoja kaip kelių individų populiacijos, kurių paplitimo diapazonas yra ribotas ir patiria didžiulį spaudimą dėl buveinių naikinimo. Kinijoje šios didžiausios rizikos rūšys apibūdinamos kaip „itin mažų populiacijų augalų rūšys“ (PSESP). Tokių į sąrašą įtrauktų rūšių apsaugos veiksmų įgyvendinimas yra skubus. Sėklų laikymas yra viena iš pagrindinių priemonių ex situ žydinčių augalų išsaugojimas. Sporų saugojimas gali būti paprastas ir ekonomiškas paparčio metodas ex situ išsaugojimas. Sėklų ir sporų daigumas gamtoje yra svarbus rūšies atsinaujinimo žingsnis savo vietoje išsaugojimas. Bet kas žinoma apie rizikos rūšių sėklų ir sporų biologiją (laikymą ir daigumą)? Mes panaudojome Kinijos 's PSESP (pirmasis grupės sąrašas) kaip atvejo tyrimą, kad suprastume žinių apie nykstančių augalų rūšių biologinę biologiją trūkumus. Mes nustatėme, kad nors yra informacijos apie daigumą 28 rūšims (23% PSESP), saugojimo charakteristikos žinomos tik 8% PSESP (10 rūšių). Be to, manome, kad 60% išvardytų rūšių gali prireikti šaldymo, kad būtų galima ilgai laikyti. Darome išvadą, kad skubiai reikia lyginamųjų biologijos tyrimų su labiausiai pavojingais pasaulio taksonais, kad išsaugojimo veiksmai galėtų būti ne tik rūšių sąraše.


Turinys

Terminas išnykimo skola pirmą kartą 1994 m. buvo panaudotas Davido Tilmano, Roberto May, Clarence'o Lehmano ir Martino Nowako darbe [4], nors Jaredas Diamondas 1972 m. panašiam reiškiniui apibūdino terminą „atsipalaidavimo laikas“. [5]

Išnykimo skola taip pat žinoma terminais miręs kladas vaikščiojimas ir išgyventi be atsigavimo [1] kai kalbama apie paveiktas rūšis. Frazę „vaikščiojimas negyvu kladu“ Davidas Jablonskis sugalvojo dar 2001 m. [1] kaip nuorodą į Vaikščiojantis miręs žmogus, [6] filmas, kurio pavadinimas paremtas Amerikos kalėjimo žargonu, skirtu paskutiniam pasmerkto kalinio žygiui į egzekucijų kambarį. Nuo tada kitų mokslininkų raštuose apie masinio išnykimo pasekmes pasirodė „vaikščiojimas mirusiu kladu“. [7] [8]

Diskutuojant apie grėsmes biologinei įvairovei, išnykimo skola yra analogiška klimato kaitos įsipareigojimui, kuris teigia, kad dėl inercijos Žemė ir toliau šils šimtmečius, net jei nebebus išmetama šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Panašiai dabartinis išnykimas gali tęstis dar ilgai po to, kai žmogaus poveikis rūšims sustoja.

Jablonskis po masinio išnykimo atpažino mažiausiai keturis iškastinio įrašo modelius: [1]

(1) išgyvenimas be atsigavimo, dar vadinamas „miręs kladas vaikščiojimas“-grupė, mažėjanti iki išnykimo arba iškritimo į nesaugias, nedideles ekologines nišas (2) tęstinumas su nesėkmių modeliais, kuriuos sutrikdė išnykimo įvykis, tačiau netrukus tęsia ankstesnę trajektoriją (3) nenutrūkstamas tęstinumas didelio masto modeliai tęsiasi nedaug sutrikdydami (4) nežabotas įvairinimas, įvairovės ir rūšių gausos didėjimas, kaip žinduoliams po kreidos pabaigos išnykimo įvykio

Išnykimo skolą sukelia daugelis tų pačių veiksnių, kaip ir išnykimas. Labiausiai žinomi išnykimo skolos veiksniai yra buveinių susiskaidymas ir buveinių sunaikinimas. [2] Tai sukelia išnykimo skolą, nes sumažina rūšių gebėjimą išsilaikyti imigruojant į naujas buveines. Esant pusiausvyros sąlygoms, rūšys gali išnykti vienoje buveinės vietoje, tačiau ir toliau išgyvena, nes gali išsiskirstyti į kitas vietas. Tačiau kadangi kiti fragmentai buvo sunaikinti arba tapo neprieinami dėl susiskaidymo, šis „draudimo“ efektas sumažėja ir rūšis galiausiai gali išnykti.

Tarša taip pat gali sukelti išnykimo skolą, nes sumažina rūšies gimstamumą arba padidina jos mirtingumą, todėl jos populiacija lėtai mažėja. [9] Išnykimo skolas taip pat gali sukelti invazinės rūšys [10] arba klimato kaita.

Išnykimo skola taip pat gali atsirasti dėl abipusių rūšių praradimo. Naujojoje Zelandijoje vietinis kelių apdulkinančių paukščių rūšių išnykimas 1870 m. lėmė ilgalaikį krūmų rūšių reprodukcijos sumažėjimą. Rhabdothamnus solandri, todėl šie paukščiai reikalauja sėklų. Tačiau, kadangi augalas yra lėtai augantis ir ilgaamžis, jo populiacijos išlieka. [11]

Jablonskis nustatė, kad jūrų bestuburių išnykimo greitis buvo žymiai didesnis etape (pagrindinis epochos padalijimas - paprastai 2–10 milijonų metų trukmės) po masinio išnykimo nei etapuose prieš masinį išnykimą. Jo analizė buvo sutelkta į jūrinius moliuskus, nes jie sudaro gausiausią iškastinių medžiagų grupę ir todėl rečiausiai daro mėginių ėmimo klaidas. Jablonskis pasiūlė, kad du galimi paaiškinimai nusipelno tolesnio tyrimo:

  • Fizinė aplinka po išnykimo skyrėsi nuo aplinkos prieš išnykimą tuo, kad buvo nepalanki „vaikštantiems negyviems kladams“. kuris išsivystė po atsigavimo po masinio išnykimo, galėjo būti mažiau palankus „vaikštantiems negyviems kladams“. [6]

Išnykimo skolos „atsipirkimo“ laikas gali būti labai ilgas. Atrodo, kad salos, kurios prarado buveines paskutinio ledynmečio pabaigoje prieš 10 000 metų, vis dar praranda rūšis. [5] Buvo įrodyta, kad kai kurie bryozoanai, tam tikros rūšies mikroskopiniai jūrų organizmai, išnyko dėl vulkaninio Panamos sąsmaukos iškilimo. Šis įvykis nutraukė maistinių medžiagų srautą iš Ramiojo vandenyno į Karibus prieš 3–4,5 mln. Nors tuo metu bryozojų populiacijos smarkiai sumažėjo, šių rūšių išnykimas užtruko dar 1–2 milijonus metų. [12]

Išnykimo skolos, atsiradusios dėl žmonių veiksmų, turi trumpesnį laiką. Vietinis paukščių išnykimas dėl atogrąžų miškų susiskaidymo įvyksta per metus ar dešimtmečius [13], o fragmentuotų pievų augalai skolingi 50–100 metų. [14] Medžių rūšys susiskaldžiusiuose vidutinio klimato miškuose turi 200 ar daugiau metų skolų. [15]

Metapopuliacijos modelių kilmė Redaguoti

Tilman ir kt. parodė, kad išnykimo skola gali atsirasti naudojant matematinį rūšių metapopuliacijų ekosistemos modelį. Metapopuliacijos – tai kelios rūšies populiacijos, gyvenančios atskirose buveinių vietose arba salose, bet sąveikaujančios per imigraciją tarp lopinių. Šiame modelyje rūšys išlieka dėl pusiausvyros tarp atsitiktinio vietinio išnykimo dėmėse ir naujų dėmių kolonizacijos. Tilmanas ir kt. naudojo šį modelį numatyti, kad rūšys išliks dar ilgai po to, kai nebeturės pakankamai buveinių joms palaikyti. Kai buvo naudojamas tropinių medžių rūšių išnykimo skoloms įvertinti, modelis numatė skolas 50–400 metų. [4]

Viena iš prielaidų, kuriomis grindžiamas pradinis išnykimo skolos modelis, buvo kompromisas tarp rūšių konkurencingumo ir kolonizavimo galimybių. Tai yra, rūšis, kuri gerai konkuruoja su kitomis rūšimis ir yra labiau linkusi tapti dominuojančia tam tikroje vietovėje, rečiau kolonizuoja naujas buveines dėl evoliucinių kompromisų. Viena iš šios prielaidos pasekmių yra ta, kad geresni konkurentai, kurie netgi gali būti labiau paplitę nei kitos rūšys, labiau tikėtina, kad išnyks nei retesnės, mažiau konkurencingos, geriau išsisklaidžiusios rūšys. Tai buvo vienas iš labiausiai prieštaringų modelio komponentų, nes daugelyje ekosistemų yra mažai įrodymų apie šį kompromisą, o daugelyje empirinių tyrimų dominuojantys konkurentai rečiausiai išnyko. [16] Vėlesnis modelio pakeitimas parodė, kad šios kompromisinės prielaidos gali būti sušvelnintos, tačiau turi egzistuoti iš dalies, kad teorija veiktų. [17]

Kitų modelių kūrimas Redaguoti

Tolesnis teorinis darbas parodė, kad išnykimo skola gali atsirasti daugeliu skirtingų aplinkybių, kurias skatina skirtingi mechanizmai ir skirtingos modelio prielaidos. Pradiniame modelyje buvo numatyta išnykimo skola dėl buveinių sunaikinimo mažų, izoliuotų buveinių, tokių kaip salos, sistemoje. Vėlesni modeliai parodė, kad išnykimo skola gali atsirasti sistemose, kuriose buveinių naikinimas vyksta mažuose plotuose dideliame buveinių plote, pvz., miškuose, o taip pat gali atsirasti dėl sumažėjusio rūšių augimo dėl teršalų. [9] Tačiau numatomi išnykimo skolos modeliai įvairiuose modeliuose skiriasi. Pavyzdžiui, manoma, kad buveinių naikinimas, primenantis žemdirbystę, turi įtakos retoms rūšims, o ne prastiems kolonizatoriams. Modeliai, kuriuose yra stochastiškumas arba atsitiktiniai populiacijų svyravimai, rodo išnykimo skolą, atsirandančią skirtingais laiko intervalais nei klasikiniai modeliai. [18]

Pastaruoju metu išnykimo skolos buvo įvertintos naudojant neutralios teorijos naudojimo modelius. Neutrali teorija turi labai skirtingas prielaidas nei aukščiau aprašyti metapopuliacijos modeliai. Ji numato, kad rūšių gausą ir paplitimą galima visiškai nuspėti atsitiktiniais procesais, neatsižvelgiant į atskirų rūšių bruožus. Kadangi išnykimo skola atsiranda modeliuose, esant tokioms skirtingoms prielaidoms, ji yra patikima įvairių tipų modeliams. Modeliai, gauti iš neutralios teorijos, sėkmingai numatė daugelio paukščių rūšių išnykimo laiką, tačiau jie prastai veikia tiek labai mažose, tiek labai didelėse erdvėse. [19]

Matematiniai modeliai taip pat parodė, kad išnykimo skola truks ilgiau, jei ji atsiras dėl didelio poveikio buveinėms (nes sistema nutols nuo pusiausvyros) ir jei rūšys yra ilgaamžės. Be to, rūšys, esančios žemiau jų išnykimo slenksčio, ty šiek tiek žemiau populiacijos lygio ar buveinių užimtumo lygio, reikalingo jų populiacijai išlaikyti, turės ilgalaikių išnykimo skolų. Galiausiai, numatoma, kad išnykimo skolos tęsis ilgiau kraštovaizdžiuose, kuriuose yra keletas didelių buveinių, o ne daug mažų. [20]

Išnykimo skolą sunku aptikti ir išmatuoti. Procesai, skatinantys išnykimo skolą, iš prigimties yra lėti ir labai kintantys (triukšmingi), todėl sunku nustatyti arba suskaičiuoti labai mažas beveik išnykusių rūšių populiacijas. Dėl šių problemų dauguma išnykimo skolos priemonių turi daug neapibrėžtumo. [2]

Eksperimentiniai įrodymai Redaguoti

Dėl logistinių ir etinių sunkumų kurstant išnykimo skolą, kontroliuojamuose eksperimentuose yra mažai išnykimo skolos tyrimų. Tačiau samanų buveinėse gyvenančių vabzdžių mikrokosmosai parodė, kad išnykus skola atsiranda po buveinių sunaikinimo. Šių eksperimentų metu prireikė 6–12 mėnesių, kol rūšys išnyko po buveinių sunaikinimo. [13]

Stebėjimo metodai Redaguoti

Ilgalaikis stebėjimas Redaguoti

Išnykimo skolas, kurios pusiausvyrą pasiekia per gana trumpą laiką (metus iki dešimtmečių), galima pastebėti matuojant rūšių skaičiaus pokyčius per laiką po poveikio buveinei. Pavyzdžiui, Amazonės atogrąžų miškuose mokslininkai išmatavo paukščių rūšių nykimo greitį po miško iškirtimo. [21] Kadangi net ir trumpalaikės išnykimo skolos gali užtrukti nuo metų iki dešimtmečių, kad pasiektų pusiausvyrą, tokie tyrimai užtrunka daug metų, o geri duomenys yra reti.

Palyginus praeitį ir dabartį Redaguoti

Daugumoje išnykimo skolų tyrimų rūšių skaičius lyginamas su buveinių modeliais iš praeities ir buveinių modeliais dabartiniais. Jei dabartinės rūšių populiacijos yra labiau susijusios su buvusiais buveinių būdais nei dabartinė, išnykimo skola yra tikėtinas paaiškinimas. Šiuo metodu negalima įvertinti išnykimo skolos dydžio (t. Y. Rūšių, kurios gali išnykti). [2]

Jei žmogus turi informacijos apie praeities rūšių populiacijas, be dabarties, galima įvertinti išnykimo skolos dydį. Galima naudoti ryšį tarp rūšių ir buveinių iš praeities, kad būtų galima numatyti dabartyje laukiamų rūšių skaičių. Skirtumas tarp šio įvertinimo ir tikrojo rūšių skaičiaus yra išnykimo skola. [2]

Šis metodas reikalauja prielaidos, kad praeityje rūšys ir jų buveinė buvo pusiausvyroje, o tai dažnai nežinoma. Be to, bendras ryšys, naudojamas tapatinti buveines ir rūšių skaičių, yra rūšies ir ploto kreivė, tačiau kadangi rūšies ir ploto kreivė atsiranda dėl labai skirtingų mechanizmų nei metapopuliacijos modeliuose, tokiu būdu išmatuotos išnykimo skolos gali neatitikti metapopuliacijos modelių. 'prognozės. [9] Buveinių ir rūšių skaičiaus santykį taip pat galima pavaizduoti daug sudėtingesniais modeliais, imituojančiais daugelio rūšių elgesį savarankiškai. [15]

Paveiktų ir nesugadintų buveinių palyginimas Redaguoti

Jei nėra duomenų apie ankstesnį rūšių skaičių ar buveinę, rūšių skolą taip pat galima įvertinti lyginant dvi skirtingas buveines: vieną, kuri dažniausiai yra nepažeista, ir kitą, kurios plotai buvo išvalyti ir yra mažesni bei labiau suskaidyti. Tada galima išmatuoti rūšių santykį su buveinės būkle nepažeistoje buveinėje ir, darant prielaidą, kad tai yra pusiausvyra, naudokite ją, kad prognozuotumėte rūšių skaičių išvalytoje buveinėje. Jei ši prognozė yra mažesnė nei tikrasis rūšių skaičius išvalytoje buveinėje, skirtumas reiškia išnykimo skolą. [2] Šis metodas reikalauja daug tų pačių prielaidų, kaip ir metodai, lyginantys praeitį ir dabartį.

Pavyzdžiai Redaguoti

Žolynai Redaguoti

Europos pievų tyrimai rodo, kad išnyksta skola, palyginti su praeitimi ir dabartinėmis sistemomis, turinčiomis skirtingą poveikį žmogui. Atrodo, kad Švedijos pievų rūšių įvairovė yra labiau sujungtų kraštovaizdžių, esančių prieš 50–100 metų, liekana. [14] Estijos alvarinėse pievose, kurios nuo 1930 -ųjų prarado plotą, 17–70% rūšių yra linkusios išnykti. [22] Tačiau Belgijos panašių pievų, kuriose buvo padarytas panašus poveikis, tyrimai neparodė skolos išnykimo įrodymų. [23] Tai gali būti dėl žolių rūšių matavimo skalės ar specializacijos lygio skirtumų. [24]

Miškai Redaguoti

Flamandų Brabanto (Belgija) miškai rodo, kad 1775–1900 m. Miškai buvo likę išnykę. Išsamus rūšių elgsenos modeliavimas, pagrįstas panašiais Anglijos miškais, kuriuose nebuvo miškų naikinimo, parodė, kad ilgaamžės ir lėtai augančios rūšys buvo labiau paplitę, nei galėtų prognozuoti pusiausvyros modeliai, o tai rodo, kad jų buvimas atsirado dėl užsitęsusios išnykimo skolos. [15]

Švedijoje kai kurios kerpių rūšys senovės miško fragmentuose rodo išnykimo skolą. Tačiau kerpių rūšys, kurios yra buveinių bendrininkai, o ne specialistai, to nedaro. [25]

Vabzdžiai Redaguoti

Išnykimo skola aptikta tarp drugių rūšių, gyvenančių Saremos ir Muhu salose, esančiose prie vakarinės Estijos pakrantės, pievose. Drugelių rūšių pasiskirstymas šiose salose geriau paaiškinamas buveine praeityje nei dabartinėmis buveinėmis. [26]

Azorų salyno salose per pastaruosius 600 metų buvo sunaikinta daugiau nei 95% vietinių miškų. Todėl manoma, kad daugiau nei pusė nariuotakojų šiose salose išnyko, o daugelis salų gali prarasti daugiau nei 90% rūšių. [27]

Stuburiniai Redaguoti

Remiantis modeliavimu, pagrįstu rūšių ir plotų ryšiais, 80–90 % Amazonės miškų naikinimo išnyko. Tikimasi, kad iki 2050 m. Kiekviename 2500 km 2 regione išnyks maždaug 6 rūšys. [28] Paukščiai Amazonės atogrąžų miškuose 12 metų ir toliau nyko vietoje po miško kirtimo, kuris gretimus miškus suskaldė į mažesnius fragmentus. Tačiau išnykimo greitis sulėtėjo, nes miškai susitraukė erdvėse tarp buveinių fragmentų. [21]

Apskaičiuota, kad Afrikos šalys vidutiniškai turi 30% vietinių išnykimo skolų miškuose gyvenantiems primatams. Tai yra, tikimasi, kad ateityje dėl miško buveinių praradimo jie išnyks 30% savo miško primatų rūšių. Šių išnykimų laiko skalė nebuvo įvertinta. [29]

Remiantis istoriniais rūšių ir plotų ryšiais, Vengrijoje šiuo metu yra maždaug devyniomis plėšrūnų rūšimis daugiau, nei manoma, kad gali išlaikyti esami gamtos rezervatai. [30]

Išnykimo skolos egzistavimas daugelyje skirtingų ekosistemų turi svarbų poveikį išsaugojimui. Tai reiškia, kad nesant tolesnio buveinių naikinimo ar kitokio poveikio aplinkai, daugelis rūšių vis tiek gali išnykti. Esamų buveinių apsaugos gali nepakakti rūšims apsaugoti nuo išnykimo. [30] Tačiau ilgas išnykimo skolos laikotarpis gali leisti atkurti buveines, kad būtų išvengta išnykimo, [2] kaip įvyko sulėtėjus Amazonės miško paukščių išnykimui. [21] Kitame pavyzdyje buvo nustatyta, kad grizliai labai mažuose Uolinių kalnų rezervatuose greičiausiai išnyks, tačiau šis atradimas leidžia modifikuoti rezervato tinklus, kad jų populiacijos būtų geriau palaikomos. [31]

Dėl išnykimo skolos koncepcijos gali tekti peržiūrėti žemės vertę, kad būtų išsaugotos rūšys, nes šiuo metu buveinėje esančių rūšių skaičius gali būti netinkamas buveinės gebėjimo išlaikyti rūšis (žr. talpą) ateityje matas. [25] Kadangi išnykimo skola gali tęstis ilgiausiai prie išnykimo ribų, gali būti sunkiausia nustatyti išnykimo pavojų rūšims, kurių išsaugojimas galėtų būti naudingiausias. [20]

Ekonominė analizė parodė, kad išnykimo įtraukimas į valdymo sprendimų priėmimo procesą keičia sprendimo rezultatus, nes sprendimas sunaikinti buveines keičia išsaugojimo vertę ateityje ir dabar. Skaičiuojama, kad Kosta Rikoje nuolatinė išnykimo skola gali kainuoti nuo 88 iki 467 mln. [32]


Medžiagos ir metodai

Pavyzdžių rinkinys

Dėl de novo surinkimo metu išskyrėme DNR mėginius iš periferinio veninio kraujo iš 3 metų uodeginio ibiso patelės Yangxian apygardos rezervate ir mažojo apuoklio patino, paimto iš tos pačios apygardos pietinėje Činlingo kalnuose, Šaansi provincijoje, Kinijoje. Mūsų pastangoms nustatyti pakartotinę seką, kraujo DNR mėginiai buvo iš aštuonių ibisų ir penkių mažųjų apuokų iš tos pačios vietovės. Nykstančių ir mažiausiai susirūpinusių rūšių metaanalizei panaudojome 41 papildomos paukščių rūšies genomo sekas (1 papildoma byla: S3 lentelė) [16]. DNR profiliavimui mes naudojome 105 atskirus keterinius ibis iš keturių Yangxian, Huayang, Louguan ir Ningshan apskričių pogrupių (1 papildomas failas: S11 lentelė).

Kariotipavimas

Odos ląstelės buvo auginamos DMEM terpėje, papildytoje 15% vaisiaus galvijų serumu. Buvo sukurti metafaziniai preparatai srauto rūšiavimui [52]. Dantytosios ibis chromosomos buvo sunumeruotos pagal susitarimą [53]. Chromosomų preparatai buvo nudažyti Hoechst 33258 (Sigma, Sent Luisas, MO, JAV) ir Chromomycin A3 (Sigma) ir rūšiuojami [54] (MoFlo, DAKO, Glostrup, Danija DAKO).

Genomo sekos nustatymas

Genomo surinkimui mes sukūrėme sekos sudarymo bibliotekas su kintamo dydžio intarpais (180 bp, 500 bp, 800 bp, 2 kb, 5 kb, 10 kb ir 20 kb), vadovaudamiesi Illumina's HiSeq 2000 gamintojo instrukcijomis. Apytiksliai 266 Gb sekos ir 127 Gb (skaitymo ilgis: 100 bp bibliotekoms, kurių intarpo dydis yra <2 kb, 45 bp kitoms bibliotekoms) buvo sugeneruoti atitinkamai kuokštiniam ibisui ir mažajam egret, o po kokybės filtravimo maždaug 194 Gb (maždaug 156 ×) ir surinkimui išliko apie 90 Gb (71 ×) sekų. Siekdami geresnio gretimumo, mes taip pat panaudojome naują „Argus“ sistemos („OpGen“) ir jos surinkimo programinės įrangos („Genome-Builder“) sukurtą fizinio kartografavimo technologiją, kuri, remiantis „KpnI“ santrauka, sukūrė didelį optinio atvaizdavimo duomenų rinkinį (apie 282 Gb) iš 34 didelio tankio „MapCard“ kortelės, kuriose yra 799 678 vienos molekulės apribojimo žemėlapiai (& gt250 kb), kurių vidutinis dydis yra 353 kb.

Genomo surinkimas

Dantytojo ibisio ir mažojo ešerio genomo sekos buvo surinktos naudojant de Bruijn grafikos surinkėją SOAPdenovo [17]. Prieš surinkimą galimos sekos klaidos buvo pašalintos arba ištaisytos remiantis k-mer dažnio metodika. Skaitymai iš bibliotekų, kurių įterpimo dydžiai svyravo nuo 170 bp iki 800 bp, buvo suskirstyti į 41 merą, kad būtų sukurti de Bruijn grafikai ir kontigtai. Suporuoti skaitymai buvo suderinti su pastolių konstrukcija. Buvo sukonstruoti super pastoliai, skirti kuoduoto ibisui, ir juos papildyti optinio kartografavimo duomenys. Dantytosios „ibis“ chromosomos buvo sukurtos naudojant super pastolius, pagrįstus konservuota sinteze tarp vištienos ir zebros pelekų surinkimo ir genomo duomenų.

Siekdami įvertinti didelio masto ir vietinį surinkimo tikslumą, mes taip pat sekvenavome (Sanger sekos nustatymo technologija) ir surinkome (phred-phrap) aštuonis atsitiktinai atrinktus fosmidus (vidutiniškai maždaug 39 kb ilgio) iš kuoduoto ibis genominės bibliotekos (ta pati DNR). naudojamas etaloniniam surinkimui). Mes taip pat įvertinome mūsų surinkimo išsamumą ir tikslumą, naudodami 98 881 kraujo nuorašus, kurie buvo suskirstyti ir surinkti nepriklausomai. Iš viso 94 709 surinkti nuorašai (>95 %) buvo susieti su agregatu (BLASTN, E <10 -5, aprėptis ≥90 %), todėl surinktų sekų su >20 nuskaitymo aprėptį ir neįskaitant sekos vienos bazės tikslumas yra maždaug 98 % spragos.

Genėti ir pakartoti anotacijas

Norėdami prognozuoti genus, mes naudojome tiek homologiją, tiek de novo metodus, kaip nurodyta toliau. Pirma, iš „Ensembl“ (60 išleidimas) gavome vištienos, zebros pelekų ir žmogaus baltymų sekas ir jas priskyrėme genomo mazgams, naudodami „Tblastn“ su E-reikšme 1e-5. Visi aukšto balo segmentai buvo sugrupuoti į genų struktūras (genBlastA [55]). Homologinės genomo sekos su gretimomis sekomis (2 000 bp) buvo suderintos su baltymų sekomis, naudojant „Genewise“ [56] genų modeliams apibrėžti. Mes suskirstėme numatomus nuorašus ir gt100 bp ir atsižvelgėme į skirtingų rūšių sintezę (priešingu atveju buvo naudojamas geriausias išlyginimo balas). Nebuvo atsižvelgta į vieno egzono genus, turinčius vieną arba >1 kadrų poslinkio klaidas, ir į kelių egzonų genus, kuriuose yra >3 kadrų klaidų. Antra, mes sugrupavome nuorašus naudodami TopHat [57] ir Cufflinks [58] ir suderinome juos (>150 bp) su SwissProt / TrEMBL duomenų baze [59] su ribine E verte <1e-5. Trečia, mes prognozavome baltymus koduojančius genus (& gt150 bp), naudodami „Genscan“ [60] (genų modelio parametrai buvo išmokyti naudojant Homo sapiens genai) ir Augustas [61] (genų modelio parametrai, apmokyti naudojant vištienos genus) ir apibrėžti iš TE gauti baltymai (BlastP su E reikšme & lt1e-5 ir & gt50% suderinimas).

Referenciniam genų rinkiniui mes sukūrėme genų modelius pagal tris kriterijus: (1) kandidatų genai, sugrupuoti su & gt100 bp sutampa (2) po vieną klasterį vienam genui (homologija pagrįstas modelis ir gt RNR sekos modelis & gt de novo prognozuojamas modelis) ir (3), jei ne (2), 30% suderinimas su žinomu baltymu SwissProt / TrEMBL duomenų bazėje [59] (>2 egzonai). Funkciniai komentarai buvo pagrįsti geriausios atitikties principu, naudojant „SwissProt“, „InterPro“ [62] ir KEGG [63] duomenų bazes. Treefam [64] buvo naudojamas genų šeimai apibrėžti (Blastp, E vertė <1e-7 Hscore >10 minimalus krašto tankis >1/3) ir CAFE [65], siekiant apibrėžti genų praradimą ir padidėjimą.

Mes pažymėjome perkeliamus elementus (TE), pagrįstus homologija, prie „RepBase“ sekų, naudodami „RepeatProteinMask“ ir „RepeatMasker“ [66] su numatytais parametrais. Mes taip pat statėme de novo kartoti bibliotekas (perkeltinus elementus) naudojant „RepeatModeler“ (http://repeatmasker.org/RepeatModeler.html) su numatytais parametrais.

Duomenų analizės pakartojimas

Pakartotiniai nuskaitymai buvo sukurti iš vieno dydžio intarpų bibliotekos (500 bp) kiekvienam asmeniui ir susieti aukštos kokybės skaitymus su nuorodomis naudojant BWA [36], po to pašalinus nesusietus skaitymus (vidutinė kokybė & lt10 arba vidutinė žemėlapio kokybė & lt20 arba daugkartinė) svetainė skaito). SNP buvo iškviesti naudojant SOAPsnp [67], kurių kokybės balo slenkstis ≥20, sekos gylis & gt8X ir & lt40X, šoninių sekų kopijų skaičius & lt = 2, & gt3 unikaliai susieti skaitymai ir atstumas tarp SNP ≥5 bp.

Mes apskaičiavome koreliacijos koeficientą (r 2 ) alelių SNP lokuse nustačius -maxdistance 300 -dprime -minGeno 0,6 -minMAF 0,1 -hwcutoff 0,001 naudojant Haploview programinę įrangą [68]. Kadangi imties dydis yra svarbus parametras, darantis įtaką LD modeliams, mes tris kartus atsitiktinai pasirinkome penkis kupranugarius, kad pakartotume eksperimentą ir analizę. Norėdami atkurti senovės demografinę istoriją, paleidome PSMC programą (parametrai: -N30, -t15, -r5 ir -p '4 + 25*2 + 4 + 6'), naudodami autosomines sekas (pastolių ilgis ≥50 kb ir bendra suma iš 478 758 heterozigotinių lokusų). Atlikome įkrovos metodą (100 kartų), kad įvertintume modeliuojamų rezultatų dispersiją, ir įvertinome neutralų mutacijų greitį μ (mutacijos vienai bazei vienai kartai), naudodami įvertintą genomo nukleotidų skirtumą (10,31 %) ir nukrypimo laiką (38,98 × 10 6 ). kuoduotasis ibis ir mažasis apuokas. Remdamiesi vidutiniu generavimo laiku (3 metai šerpetotajam ibisui), mes apskaičiavome μ = (0,1031 × 3)/(2 × 38,98 × 10 6) = 3,968 × 10 -9 mutacijas per kartą.

Norėdami atkurti naujausią demografinę istoriją, naudojome ∂a∂i programą [36] ir suporuotus nuskaitymus (500 bp dydžio) iš devynių mėginių (aštuoni pakartotinai seką nustatantys asmenys ir vienas de novo surinkimas individualus). Kad sumažintume mažos aprėpties sekos padarinius, ištraukėme svetaines, kuriose buvo rodomi aukštos kokybės skaitymai (mažiausiai šeši iš devynių asmenų, kuriems taikomi & gt2X skaitymai). Norėdami pasiruošti „∂a∂i“ programai, paskelbtu metodu paskambinome 1 420 399 SNP [69]. Protėvių aleliams nustatyti buvo naudojama mažoji erelio etaloninė genomo seka. Mes apsvarstėme keturis modelius ir pasirinkome tą, kurio didžiausia log loginė tikimybė. Protėvių populiacijos dydis (Na) buvo įvertintas remiantis apskaičiuota θ reikšme ir mutacijų dažniu. Populiacijos dydis ir atitinkamas laikas buvo gauti iš parametrų, pagrįstų Na.

Valanti atrankos analizė

Kiekvienam 500 kb langui mes nustatėme skaitymų skaičių, atitinkantį daugiausiai ir mažiausiai gausių SNP alelių (nMAJ ir nMIN), H p = 2∑nVyr∑nMIN/(∑nMAJ + ∑nMIN) 2 ir transformuotas H p į Z balus: ZH p = (H pH p)/σH p [33]. Mes pritaikėme slenkstį ZH p = -2,326 (q & lt0,01 normaliame pasiskirstyme) tariamiems selektyviems šlavimams.

Geno masto STR profiliavimas

STR apibrėžėme naudodami Tandem Repeat Finder [70] (parametrai: Match = 2, Nesmatch = 7, Delta = 7, PM = 80, PI = 10, Minscore = 30 ir MaxPeriod = 6), kurie buvo patvirtinti atliekant šiuos veiksmus. . DNR buvo išgauta naudojant E.Z.N.A. ™ kraujo DNR rinkinį („Omega Bio-Tek Inc.“, JAV) pagal jo nurodymus („E.Z.N.A. ™ Blood DNA Isolation Protocols“, peržiūrėtas 2009 m. Birželio mėn.). Visi DNR mėginiai buvo kiekybiškai įvertinti naudojant TIANamp Genomic DNA Kit. PGR amplifikacija buvo atlikta esant 25 μL reakcijos tūriui naudojant „MicroAmp®“ reakcijos mėgintuvėlius („Applied Biosystems“, CA, JAV, „GeneAmp® PCR Systems 9700“ su paauksuotais sidabro arba sidabro 96 šulinėlių blokais). Amplifikuoti produktai buvo atskirti ABI3730 DNA Genetic Analyzer 48 kapiliarų matricos sistemoje (Applied Biosystems) pagal gamintojo protokolą. Genotipai buvo analizuojami naudojant „Genemapper 3.5“ („Applied Biosystems“).

Duomenų prieinamumas

Į NCBI įkeliami keterinio ibisio ir mažojo ešerio genomo duomenys (PRJNA232572 ir PRJNA232959). Neapdorotas nuskaitomas SRA (SRP035852 ir SRP035853). Visų rūšių surinktų genomų NCBI prisijungimo numeriai aprašyti 1 papildomame faile: S3 lentelė.


DISKUSIJA

Tai yra pirmasis tyrimas, kurio tikslas - įvertinti visų sausumos stuburinių grupių genetinės įvairovės ir filogenetinės įvairovės ryšį dideliu erdviniu mastu.Išvados atskleidė reikšmingą koreliaciją tarp genetinės ir filogenetinės įvairovės Cytb pagrįstos genetinės įvairovės matui ir nežymiai reikšmingą koreliaciją D-kilpa pagrįstos priemonės atžvilgiu tinklelio ląstelių skalėje, parodant svarbų filogenetinės įvairovės vaidmenį prognozuojant genetinės įvairovės lygį. Be to, mes taip pat nustatėme reikšmingą teigiamą koreliaciją tarp genetinės įvairovės ir rūšių turtingumo naudojant Cytb pagrįstą genetinės įvairovės matą ir nežymiai reikšmingą koreliaciją tarp D kilpa pagrįstos priemonės. Tačiau mikrosatelliitu pagrįstos priemonės atveju nebuvo nustatyta jokių reikšmingų koreliacijų tarp genetinės įvairovės ir filogenetinės įvairovės (arba rūšių turtingumo), o tai rodo, kad šios koreliacijos priklauso nuo genetinių žymenų.

Mūsų tyrimas taip pat yra pirmasis regiono lygio Kinijos sausumos stuburinių gyvūnų genetinės ir filogenetinės įvairovės tyrimas ir įvertinimas, kuris parodė įvairovės erdvinio pasiskirstymo modelį ir nustatė didelės ir mažos genetinės/filogenetinės įvairovės regionus. Erdviniai modeliai parodė, kad sausumos stuburiniai gyvūnai Pietų Kinijoje ir Pietvakarių Kinijoje turėjo ne tik didesnę genetinę įvairovę, bet ir didesnę filogenetinę įvairovę, pabrėždami aukštą šių karštų taškų regionų išsaugojimo prioritetą. Mes taip pat nustatėme pagrindines sritis, kuriose filogenetinė įvairovė yra žymiai didesnė ar mažesnė, po to, kai kontroliavome rūšių turtingumo poveikį, ir nustatėme Kinijos sausumos stuburinių gyvūnų „evoliucijos muziejų ir lopšį“. Visų pirma radome neatitikimų tarp regionų genetinės ir rūšių įvairovės požiūriu. Nors sausumos stuburiniai gyvūnai Qinghai-Tibeto plokščiakalnyje turėjo mažiausią rūšių turtingumą, jie turėjo tarpinę genetinę įvairovę, galbūt dėl ​​mažesnės žmogaus veiklos ir nevienalyčio abiotinio poveikio šiame regione. Sausumos stuburiniai gyvūnai Šiaurės Kinijoje ir šiaurės rytų Kinijoje, kurie yra veikiami daugiau žmonių veiklos ir yra šiaurėje toliau platumos, turėjo tarpinį rūšių turtingumą, tačiau mažesnę genetinę įvairovę. Šiuos rezultatus patvirtino pusiau spaGLMM analizės, kurios atskleidė, kad abiotiniai (krituliai, temperatūra ir aukštis) ir biotiniai veiksniai (žmonių populiacija) vaidino svarbų vaidmenį genetinės įvairovės erdviniuose modeliuose.

Mes ištyrėme abiotinių ir biotinių veiksnių poveikį, lemiantį genetinės ir filogenetinės įvairovės erdvinius modelius tinklelio ląstelių skalėje. Apskritai šių veiksnių poveikis Cytb ir D kilpos genetinei įvairovei atitiko ekologinius ir evoliucinius lūkesčius. Vidutinis metinis kritulių kiekis ir temperatūra turėjo didelį teigiamą poveikį genetinei įvairovei, nes didesni krituliai ir temperatūra greičiausiai sukuria tinkamesnes sąlygas rūšių išgyvenimui, populiacijos plėtrai ir specifikacijai. Priešingai, aukštis turėjo didelį neigiamą poveikį genetinei įvairovei, nes didesnis aukštis reiškia sunkesnes gyvenimo sąlygas, ypač sausumos stuburiniams. Kalbant apie biotinį veiksnį, žmonių populiacijos tankis turėjo didelį neigiamą poveikį genetinei įvairovei, nes didesnis tankis reiškia daugiau žmonių veiklos ir galimo kišimosi į laukinę gamtą ir jų buveines.

Mūsų tyrimas apibendrina genetinių/filogenetinės įvairovės tyrimų išvadas, atskleisdamas pagrindinius Kinijos sausumos stuburinių gyvūnų genetinių išteklių pagrindus, kurie galėtų palengvinti genetinių išteklių apsaugą pagal CBD sistemą ir vadovautis būsimais genetinės/filogenetinės įvairovės tyrimais ir išsaugojimu. Be to, lyginant su bendru Kinijos sausumos stuburinių gyvūnų skaičiumi, rūšių, turinčių tiriamus genetinės įvairovės duomenis, yra palyginti nedaug. Siekiant geriau išsaugoti genetinę įvairovę, mokslininkai ir vadybininkai turėtų bendradarbiauti, kad atliktų genetinės įvairovės tyrimus daugiau rūšių, ypač tų, kurių genetinė padėtis neaiški. Be to, turėtų būti tiriama ir įvertinta gėlo vandens ir jūrų stuburinių gyvūnų genetinė ir filogenetinė įvairovė, siekiant apsaugoti palaipsniui mažėjančius vandens genetinius išteklius. Galiausiai, mūsų tyrimas yra pirmasis, kuriame naudojami branduoliniai mikropalydoviniai žymenys, siekiant įvertinti didelio masto genetinės įvairovės modelį ir ištirti ryšį tarp genetinės ir filogenetinės įvairovės. Tačiau verta paminėti, kad mikrosatelitinės koreliacijos ir modelių analizės rezultatai skyrėsi nuo tų, kurie pagrįsti mitochondrijų DNR, o tai įspėja, kad reikia atidžiai interpretuoti skirtingų genetinių žymenų rezultatus.


Rifą statantys koralai, pasižymintys „nelaimės bruožais“, panašiais į paskutinį didelį išnykimo įvykį

Akmenuotas koralas (Oculina patagonica) po dviejų mėnesių ir keturių mėnesių patyręs rūgštinę vandenyno būklę (pH 7,4). Tai rodo, kaip kai kurios koralų rūšys gali prisitaikyti prie rūgštesnių, į išnykimą panašių sąlygų, transformuodamosi iš kolonijinių bendruomenių (viršuje) į vienišą egzistavimą. Kreditas: Danas Černovas

Antradienį paskelbtas tyrimas Mokslinės ataskaitos rodo, kad akmenuoti koralai, aprūpinantys maistu ir pastoge beveik ketvirtadalį visų vandenynų rūšių, ruošiasi dideliam išnykimo įvykiui.

Mokslininkų komanda, kurią sudaro mokslininkai iš absolventų centro, CUNY Baruch koledžo Scripps okeanografijos instituto Haifos universiteto Lidso universiteto ir GEOMAR Helmholtzo vandenyno tyrimų centro, nustatė, kad koralai šiuo metu demonstruoja dinamiškų išgyvenimo reakcijų rinkinį, atitinkantį jų paskutines. didelis išnykimas prieš 66 milijonus metų. Šie koralų bruožai apima padidėjusį giliavandenių paplitimą, kosmopolitinį pasiskirstymą, nesimbiotinį ryšį su dumbliais, vienišas ar mažas kolonijas ir atsparumą balinimui.

Mokslininkai sugebėjo atsekti šį elgesį dėl puikių iškastinių įrašų, kuriuos palieka koralų skeletai. Šis tyrimas palygino tuos iškastinius įrašus su šiuolaikiniais Tarptautinės gamtos apsaugos sąjungos (IUCN) raudonosios knygos duomenimis. IUCN nykstančių rūšių raudonasis sąrašas yra išsamiausias pasaulyje informacijos apie gyvūnų, grybų ir augalų rūšių apsaugos būklę pasaulyje šaltinis.

„Buvo neįtikėtinai baisu būti liudininku, kaip dabar koralai pasižymi tomis pačiomis savybėmis, kaip ir paskutiniame dideliame išnykimo renginyje“, - sakė profesorius Davidas Gruberis, mokslininkas ir jūrų biologas iš „The Graduate Center“, CUNY ir Barucho koledžo. „Atrodo, kad koralai ruošiasi peršokti per išnykimo ribą, o mes koją dar labiau ant pedalo“.

Akmeninis koralas (Oculina patagonica), veikiamas rūgštesnių (pH 7,4) vandenyno sąlygų. Ji pereina iš kolonijinės į vienišą formą. Tai yra vienas mechanizmas, pagal kurį kai kurie koralai galėjo išgyventi ankstesnes į išnykimą panašias sąlygas. Kreditas: Rami Tsadok

Tyrime pabrėžiama, kad primatai nepasižymi išgyvenimo ypatybėmis arba išgyvena masinį išnykimą, kaip tai daro kai kurie koralai.

Mokslininkai ištyrė 250 milijonų metų iškastinių koralų duomenis iš IUCN raudonojo sąrašo ir palygino koralų užfiksuoto išlikimo elgesio panašumus tarp kreidos-tretinės (KT) išnykimo įvykio prieš 66 milijonus metų (kai dingo dinozaurai) ir dabartinio išnykimo. įvykis. Naudodamiesi duomenimis, jie galėjo nustatyti atitinkamus bruožus, įskaitant 18% sumažėjusį kolonijiškumą, 18% sumažėjusį fotosimbiozę ir 12% sumažėjusį seklių buveinių užimtumą. Mokslininkai taip pat pastebėjo evoliucinę atranką link lėčiau augančių koralų, o tai gali padidinti jų išgyvenimo galimybes.

„Šis tyrimas mums primena, kad koralai yra įvairūs ir lankstūs organizmai, kurių sėkmė akivaizdžiai susiduria su pačia kraštutine aplinkos krize Žemės istorijoje: masiniu išnykimu“, - sakė pirmasis tyrimo autorius Gal Dishon, jūrų biologas iš universiteto Scripps okeanografijos instituto. Kalifornijos. „Vis dėlto, remiantis pamokomis, kurias išmokome iš iškastinių duomenų, išlikę koralai bus ne tie rifų statytojai, kuriuos žinome iš itin įvairių atogrąžų koralų rifų, o maži, pavieniai, lėtai augantys ir giliai gyvenantys koralai.

Autoriai pažymi, kad nors lėtas koralinių rifų atsigavimo laikas (2–10 milijonų metų) po masinio išnykimo kelia nerimą, jie taip pat atkreipia dėmesį į tai, kad primatams (kategorijai, kuriai priklauso ir žmonės) taip pat vis dažniau gresia išnykimas.

„Šioje koralų žinutėje yra kažkas labai galingo“, - sakė Gruberis. „Koralai yra tokia jautri jūrų būtybių grupė, iš esmės jie yra anglies kasyklos kanarėlės“.


7.4: Išnykimas - biologija

  1. ? pirminiai vartotojai
  2. ? mėsėdžiai
  3. ? žolėdžiai
  4. ? visaėdžiai
  5. ? gamintojų
  1. ? pirminis vartotojas
  2. ? mėsėdis
  3. ? visaėdis
  4. ? žolėdis
  5. ? autotrofas
  1. ? 10 kartų daugiau energijos
  2. ? Turima 100 kartų daugiau energijos
  3. ? Turima 20 kartų daugiau energijos
  4. ? 1/10 turimos energijos
  5. ? 1/100 energijos
  1. ? parodyti tikrąjį energijos judėjimą ekosistemoje
  2. ? parodyti biomasės pasiskirstymą ekosistemoje
  3. ? parodyti daugiau galimų maitinimo santykių ekosistemoje
  4. ? nustatyti kertines rūšis ekosistemoje
  1. ? žolėdis zooplanktonas
  2. ? mėsėdis zooplanktonas
  3. ? uosto ruoniai
  4. ? arfiniai ruoniai
  1. ? Trofinis lygis A
  2. ? Trofinis lygis B
  3. ? Trofinis lygis C
  4. ? Trofinis lygis D
  1. ? gamintojų
  2. ? pirminiai vartotojai
  3. ? antriniai vartotojai
  4. ? tretiniai vartotojai
  1. ? trofinis B lygis
  2. ? trofinis lygis C
  3. ? trofinis lygis D.
  4. ? trofiniai B, C ir D lygiai kartu



Tarkime, kad žmogus gali pasirinkti bet kurį iš trijų organizmų kaip mitybos šaltinį. Kuris iš maisto šaltinių efektyviausiai perduoda energiją iš saulės mums?
  1. ? vienas gamintojas, vienas autotrofas ir vienas skaidytojas
  2. ? vienas autotrofas ir du heterotrofai
  3. ? vienas heterotrofas ir du autotrofai
  4. ? vienas gamintojas ir du visaėdžiai
  1. ? anglies ciklas ir deguonies ciklas
  2. ? azoto ciklas ir vandens ciklas
  3. ? azoto ciklas
  4. ? fosforo ciklas


Akvariumo augalai ne tik padeda pašalinti azoto atliekas, bet ir aprūpina žuvis

Kai žuviai tiekiama tiek maisto, kad ji negali viso jo suvalgyti, maisto perteklius
  1. ? padeda pašalinti azoto atliekas iš akvariumo
  2. ? papildo azoto atliekas akvariume
  3. ? augalas gali absorbuoti fotosintezei
  4. ? naikina bakterijas



Vandens ciklo procesas, pažymėtas #1



Vandens ciklo procesas, pažymėtas #2



Vandens ciklo procesas, pažymėtas #3



Vandens ciklo procesas, pažymėtas #4



Didėjant oro temperatūrai, 3 -ojo proceso greitis _______________ ir 1 -ojo proceso greitis ______________.
  1. ? didėja / didėja
  2. ? didėja / mažėja
  3. ? sumažėja / padidėja
  4. ? mažėja / didėja



1 procesas pašalina anglies dioksidą iš atmosferos naudojant
  1. ? kvėpavimas
  2. ? fotosintezė
  3. ? skilimas
  4. ? deaminacija
  5. ? išgaravimas



2 ir 5 procesai į atmosferą prideda anglies dioksido
  1. ? kvėpavimas
  2. ? fotosintezė
  3. ? skilimas
  4. ? deamininimas
  5. ? išgaravimas



Be anglies dioksido, koks cheminis junginys patenka į atmosferą dėl 2 ir 5 procesų
  1. ? deguonis, O.2
  2. ? vanduo, H2O
  3. ? amoniakas, NH3
  4. ? fosfatas, PO4 3-
  5. ? išgaravimas



Iškastinio kuro deginimas
  1. ? reikalauja O.2 ir išleidžia CO2
  2. ? išleidžia O.2 ir CO2
  3. ? reikalauja O2 ir CO2
  4. ? išleidžia O.2 ir reikalauja CO2



Anglies šaltinis iškastiniame kure yra
  1. ? negyvos augalų ir gyvūnų medžiagos
  2. ? kalkakmenio telkiniai
  3. ? amoniakas iš baltymų
  4. ? vandenyno vanduo
  1. ? (gimstamumas + imigracijos lygis) - (mirtingumas + emigracijos rodiklis)
  2. ? (gimstamumas - mirtingumas) + imigracijos lygis + emigracijos rodiklis
  3. ? gimstamumas + mirtingumas + imigracijos rodiklis + emigracijos rodiklis
  4. ? (imigracijos lygis + emigracijos rodiklis) - (mirtingumas + gimstamumas)


„Creative commons“ priskyrimas: autorių teisės Dan L. Perlman, 1988 m

„Creative commons“ priskyrimas: autorių teisės Dan L. Perlman, 1988 m



Aukščiau pateikta augimo kreivė yra pavyzdys
  1. ? eksponentinis augimas
  2. ? logistikos augimas
  3. ? išnykimas
  4. ? plėšrūno ir grobio santykiai



Aukščiau pateiktoje augimo kreivėje raudona linija rodo
  1. ? K, keliamoji galia
  2. ? y-perėmimas
  3. ? mirtingumas
  4. ? reprodukcijos greitį



Aukščiau pateikta augimo kreivė yra pavyzdys
  1. ? eksponentinis augimas
  2. ? logistikos augimas
  3. ? išnykimas
  4. ? plėšrūno ir grobio santykiai
  1. ? Visi organizmai, gyvenantys ežere.
  2. ? Visos pasaulio žąsys.
  3. ? Visa žolė pievoje.
  4. ? Visi Šiaurės Amerikos gyvūnai.
  1. ? Visi meškėnai miške
  2. ? Visi žinduoliai miške
  3. ? Visi medžiai miške
  4. ? Visi meškėnai Šiaurės Amerikoje



Aukščiau pateiktas vaizdas yra plėšrūnų ir grobio žaidimo populiacijos grafikas. Žalia spalva žymi žolę, mėlyna – triušius, o raudona – vilkus. Šioje diagramoje triušių populiaciją kontroliuojantis veiksnys yra:
  1. ? maisto prieinamumas
  2. ? plėšrūnų buvimas
  3. ? plėšrūnų buvimas ir maisto prieinamumas
  4. ? kitų žolėdžių gyvūnų konkurencija



Aukščiau pateiktas vaizdas yra plėšrūnų ir grobio žaidimo populiacijos grafikas. Žalia spalva rodo žolę, mėlyna - triušius, o raudona - vilkus. Greitą žolės augimą, parodytą grafiko dešinėje, tikriausiai lėmė:
  1. ? triušių populiaciją kontroliuojantys vilkai
  2. ? triušiai laikosi dietų
  3. ? triušiai nyksta
  4. ? nyksta vilkai



Aukščiau pateikta augimo kreivė rodo, kad šioje populiacijoje
  1. ? įvyko išnykimas
  2. ? gimimų + imigracija = mirtys + emigracija
  3. ? gimimai + emigracija = mirtys + imigracija
  4. ? ekosistema turi būti pajėgi



Aukščiau pateiktame paveikslėlyje yra plėšrūnų ir grobio žaidimo populiacijos grafikas. Žalia spalva žymi žolę, mėlyna – triušius, o raudona – vilkus. Atrodo, kad vilkai išnyko, nes:
  1. ? nebuvo žolės triušiams valgyti
  2. ? jie suvalgė visus triušius
  3. ? jiems pritrūko žolės valgyti
  4. ? juos pakeitė kiti plėšrūnai



Bitės renka nektarą iš gėlių ir tarnauja kaip augalų apdulkintojai. Šis santykis yra pavyzdys



Šioje diagramoje plėšrūnas užkoduotas ____________, o grobis - ____________.



Kaip rodo ši schema, žmonių populiacija yra paskirstyta pagal schemą
  1. ? pirminis paveldėjimas
  2. ? antrinis paveldėjimas
  3. ? kulminacijos bendruomenė
  4. ? išnykimo įvykis
  1. ? sausumoje padidės, kaip ir vidutinė vandenyno temperatūra
  2. ? žemėje sumažės, kaip ir vidutinė vandenyno temperatūra
  3. ? sausumoje padidės, o vidutinė vandenyno temperatūra sumažės
  4. ? sausumoje sumažės, o vidutinė vandenyno temperatūra pakils
  1. ? bioakumuliacija
  2. ? biomagnifikacija
  3. ? bioamplifikacija
  4. ? sveika mityba



Jei aukščiau esanti ekosistema buvo užteršta pesticidu DDT, didžiausia koncentracija DDT būtų rasta



Jei aukščiau esanti ekosistema buvo užteršta pesticidu DDT, didžiausias koncentracija DDT žuvyse ir pelikanuose



(Iš „Reuters“) Auksinis erelis paima vilkų nužudyto šerno skerdeną 30 km (18 mylių) ribos zonoje aplink Černobylio atominį reaktorių netoli Babčino kaimo, maždaug 370 km (217 mylių) į pietryčius nuo Minsko vasario 3, 2008. Nepaisydami spinduliuotės, laukinės gamtos išskirtinėje zonoje knibždėte knibžda.

Jei būtų tiriami tos vietovės organizmai, kuris iš jų nurodo tikėtiną tvarką didėja spinduliuotės koncentracijos gyvuose audiniuose?

  1. ? augalai -& rarr šerniena -& rarr vilkai
  2. ? vilkai --&rarr augalai --&rarr šernai
  3. ? šerniena -& rarr augalai -& rarr vilkai
  4. ? vilkai -& rarr šerniena -& rarr augalai
  1. ? pamišę mokslininkai
  2. ? blogi Šekspyro gerbėjai
  3. ? pamišę Kempiniuko „Squarepants“ gerbėjai
  4. ? svetimos gyvybės formos



Paveikslėlyje parodyta žemė kadaise buvo dirbama dirbama žemė. Čia parodytas procesas yra



Čia parodytas augalas yra rusiškas erškėtis, geriau žinomas kaip žolinis augalas. Jis buvo netyčia įvežtas į JAV devynioliktame amžiuje su užterštomis linų sėklomis. Tai, kad ji išplito visoje JAV vakarų dalyje, rodo