Perché alcune specie prosperano dopo la catastrofe: regole per sfruttare al meglio un'apocalisse

Perché alcune specie prosperano dopo la catastrofe: regole per sfruttare al meglio un'apocalisse
Alcune specie possono fare bene di fronte a difficoltà estreme. George Burba / Shutterstock

Sessantasei milioni di anni fa, un asteroide colpì la Terra. Il mondo è stato immerso nell'oscurità, uccidendo i dinosauri e oltre il 90% di tutte le specie vive. Oggi, ogni cosa vivente discende da la manciata di specie sopravvissute. Ma non tutti i sopravvissuti prosperarono.

Alcuni gruppi - uccelli e mammiferi della placenta, farfalle e formiche, girasoli, erbe - diversificati, sfruttando la devastazione. Alcuni, come i coccodrilli e le tartarughe, non lo fecero. E ancora altri, come mammiferi multitubercolari champsosaurus, sopravvisse all'asteroide ma si estinse in seguito.

Perché la differenza Sorprendentemente, ciò che separava vincitori e perdenti non era la loro estinzione. Piuttosto, i vincitori avevano qualità che li rendevano adattabili e competitivi dopo l'estinzione: erano in rapida crescita, mobili, cooperativi e intelligenti.

Gli squali, i grandi sopravvissuti, non erano grandi innovatori.Gli squali, i grandi sopravvissuti, non erano grandi innovatori. wikipedia

Alcuni gruppi sono stati completamente eliminati: dinosauri, pterosauri, plesiosauri e ammoniti. Ovviamente, non potevano prendere parte a una ripresa. Ma tra i sopravvissuti, i gruppi che hanno vinto tendevano ad essere quelli colpiti duramente dall'estinzione.

Coccodrilli, tartarughe gli squali sono stati risparmiati dal peso dell'estinzione, ma non sono particolarmente diversi ora. Nel frattempo, i gruppi che dominano oggi sono stati devastati. Serpenti e lucertole hanno visto oltre l'80% di estinzione. I mammiferi furono colpiti più duramente, subendo l'estinzione del 90%. Forse sono sopravvissute tre specie di uccelli, suggerendo tassi di estinzione del 99.9% o più.

Questi gruppi sono stati vincitori solo in senso relativo: l'estinzione del 99.9% è terribile, ma batte l'estinzione del 100% tra i tirannosauri. Ma mentre questi animali inizialmente soffrivano, prosperarono quando la polvere si depositò letteralmente. Quattro cose hanno dato loro un vantaggio.


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Metabolismo

In primo luogo, i vincitori avevano un alto metabolismo. Il tasso metabolico è la velocità con cui avvengono i processi biologici, ovvero reazioni chimiche che consentono agli organismi di crescere, muoversi, digerire e riprodursi.

I girasoli a crescita rapida completano la vita in estate.I girasoli a crescita rapida completano la vita in estate. wikipedia

Un metabolismo più alto richiede più cibo. Inizialmente questa era una responsabilità per gli uccelli e i mammiferi a sangue caldo durante l'inverno da impatto, quando le piante non potevano fotosintetizzare il cibo. Ma in seguito, essere in grado di mangiare, crescere e riprodursi velocemente consente agli uccelli e ai mammiferi di aumentare rapidamente il loro numero, competere efficacemente e colonizzare nuovi habitat. Le piante a fioritura rapida, in particolare le erbe, fiorirono a spese delle specie a crescita più lenta.

Anche all'interno di questi gruppi, vediamo un alto metabolismo che fornisce un vantaggio. Tra i mammiferi, i mammiferi della placenta, con i loro metabolismi più alti, sono superati marsupiali. Anche i passeriformi, il gruppo più diversificato di uccelli tassi metabolici più elevati rispetto ad altri uccelli.

Mobilità

In secondo luogo, la mobilità promuove l'adattabilità. Il volo lascia che uccelli, pipistrelli, farfalle e formiche colonizzino nuovi habitat, quindi si diversifichino. I mammiferi, essendo altamente mobili, invadono rapidamente nuovi habitat - pensa conigli in Australiao cervi in ​​Nuova Zelanda - in un modo che le tartarughe non fanno.

Oche selvatiche in volo.Oche selvatiche in volo. wikipedia

Le piante da fiore hanno anche evoluto trucchi - frutti, paracadute, frese, bucce galleggianti - per consentire al vento, all'acqua o agli animali di trasportare i loro semi. È più difficile spostare i concorrenti una volta stabiliti, quindi essere i primi a entrare in un nuovo habitat offre un enorme vantaggio competitivo.

Cooperazione

In terzo luogo, i vincitori tendono a collaborare. Leoni e lupi formano orgoglio e branchi per abbattere prede e difendere il territorio, elefanti e zebre usano mandrie per la difesa. Gli uccelli si affollano per trovare cibo ed eludere i predatori.

Le formiche e le termiti che costruiscono i tumuli assemblano vasti gruppi familiari, superando gli insetti solitari. Anche uccelli, mammiferi e insetti sociali cooperano con i parenti nutrendosi e prendersi cura della prole, preservando i loro geni in modo più efficiente.

Le formiche collaborano.Le formiche collaborano. frank60 / Shutterstock

Nel frattempo, alcune specie cooperano con altre specie. Le formiche e le termiti tagliafoglie formano alleanze con i funghi, coltivandole in cambio di cibo. Le piante da fiore regalano nettare e frutti agli animali, che impollinano i fiori e diffondono i loro semi. Cooperando, queste specie competono in modo più efficace, quindi animali cooperativi come formiche, elefanti e orche tendono a svolgere ruoli più importanti nell'ecosistema rispetto a quelli solitari come alligatori e tartarughe.

Intelligenza

Ma forse la tendenza più notevole è l'ascesa dell'intelligenza. I mammiferi e gli uccelli hanno il cervello più grande di tutti gli animali. I mammiferi dal cervello più grande, il placentati, hanno superato i marsupiali e i monotremi per la deposizione delle uova. Gli uccelli più diversi, i passeriformi e i pappagalli, sono i più intelligente.

Tra gli insetti, gli insetti sociali - formiche, api, termiti - hanno comportamenti complessi che emergono dalle interazioni di individui non intelligenti. Questo fenomeno è noto come intelligenza di sciame e, non a caso, questi insetti hanno dominato gli ecosistemi dopo l'inverno degli asteroidi.

Ma l'intelligenza non solo rende gli animali più competitivi. Accelera l'adattamento, perché il primo passo per cambiare il tuo DNA è cambiare idea.

Ad esempio, prima che i mammiferi potessero evolvere in balene, dovevano prima imparare a nuotare e pescare, solo in seguito la selezione naturale poteva creare pinne e sonar. Prima che i cavalli potessero evolversi, i loro antenati passavano a una dieta vegana, quindi la selezione naturale favoriva i denti a corona alta e le viscere complesse per abbattere le piante resistenti. Condotte comportamentali; i geni seguono.

Maggiore è la flessibilità comportamentale di un animale, più trucchi può imparare, e quindi maggiore è il suo potenziale adattativo. Gli animali non decidono consapevolmente il loro futuro evolutivo. Ma scelgono cosa mangiare, come foraggiare o dove vivere.

Gli antenati delle balene non sognavano di diventare delfini, ma sognavano di pescare e immaginavano nuove zone di pesca. Essere in grado di imparare da ieri, elaborare le informazioni nei sogni stasera, immaginare diversi risultati domani - apprendimento, elaborazione della memoria, creatività - aumentare il numero di potenziali futuri evolutivi.

Nessun incidente

I continenti furono isolati all'inizio dell'era cenozoica subito dopo il colpo di asteroidi. Eppure ecosistemi notevolmente simili dominati da mammiferi e uccelli si sono evoluti in modo indipendente in Sud America, Africa, Australia e nel supercontinente eurasiatico-nordamericano. Ciò implica che il dominio di questi gruppi non è stato un incidente.

La cosa sorprendente è che queste tendenze non erano nuove: i dinosauri mostrano schemi simili. I dinosauri del periodo Cretaceo avevano tassi di crescita più elevati rispetto ai loro antichi antenati triassici. Erano più mobili, alcuni erano corridori veloci, altri - uccelli - volò.

Il progetto cervelli di questi i dinosauri successivi furono più grandi delle controparti precedenti. T. rex era più veloce, più intelligente e ha avuto un più veloce metabolismo dei suoi antenati. Molti - ceratopsiani, becchi d'anatra, avimimidi - mostra comportamenti di allevamento sconosciuti dai precedenti dinosauri.

Durante l'inverno degli asteroidi, le regole cambiarono brevemente. A sangue caldo, rapido, cooperativo, intelligente uccelli, i mammiferi e i dinosauri si sono comportati male contro tartarughe e alligatori. I dinosauri sono scomparsi. Successivamente, queste tendenze si sono riaffermate.

L'evoluzione potrebbe offrirci alcune lezioni qui. Sbrigati. Muoviti per trovare nuove opportunità. Lavora con gli altri. Provare nuove cose. Ma soprattutto, cambia - adatta.

Queste sono quasi sempre buone strategie, ma soprattutto quando sei giù, cercando di tornare.The Conversation

L'autore

Nick Longrich, professore incaricato di biologia evoluzionistica e paleontologia, Università di Bath

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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