찰스 다윈 (Charles Darwin)이 말한 것처럼 진화는 일반적으로 살아있는 것들 사이의 끝없는 전쟁의 결과로 묘사된다. 그러한 생물 주위의 물리적 환경은 그 일부가되지만 유기체가 서로 가지고있는 친밀한 관계에 부차적입니다. Symbioses 또는 Red Queen 's Races라는 종들 사이의 진행중인 경쟁에 대해 이야기하든, 연구원들은 생태 관계가 진화의 주요 힘이라는 사실을 당연한 것으로 여깁니다.
그러나 그랜드 삶의 계획에서, 그것은 놀랍게도 최근의 발전 일 수 있습니다. 예를 들어, 바다에서 생태 학적 성공은 약 1 억 7 천만 년 전까지 해양 화학을 조향하는 무생물 세력과 밀접한 관련이있었습니다.
복잡한 유기체는 적어도 캄브리아기 시대의 시작부터 진화하고있었습니다. “고생대에서 3 억 년의 진화는 무엇입니까? 그리고 모든 시간에 그들은 여전히 이러한 기본적인 지구 화학 교대에 취약했습니다.”라고 Plymouth 대학의 박사 후보 인 Kilian Eichenseer는 말했습니다. 그러나 그의 고문 인 Uwe Balthasar와 그들의 동료들은 최근 자연 지구 과학 의 최근 논문에서 보여주었습니다. , 모든 작은 해양 생물이 쥬라기에서 등장했을 때 모든 것이 바뀌 었습니다. 바다에서의 진화는 다시는 같지 않았습니다.
플랑크톤 혁명
약 2 억 5 천만 년 전 페름기 시대가 끝날 무렵 지구의 생명은 전례없는 타격을 입었습니다. 현재 시베리아 함정에있는 대규모 화산 활동은 가장 우수한 범인입니다. 전 세계 생태계를 황폐화시키고 모든 해양 종의 90% 이상을 제거했으며 육상 종의 70% 이상을 제거했습니다. 거의 청소 된 슬레이트는 새로운 시대의 새벽 :Mesozoic.
삶은 회복이 느려졌고 처음 수천만 년 동안 바다는 파르비아 멸종의 딱딱한 생존자 인 거칠고 두꺼운 껍질의 상완 류, 암모나이트 및 연체 동물과 같은 동물 그룹에 의해 지배되었습니다. 그러나 중생대 한가운데서, 바다는 훨씬 더 얇은 껍질을 가진 민첩한 동물들과 함께 시작되기 시작했습니다. Eichenseer는“화석 기록을 보면 동물이 더 커지고 더 활동적이되는 것을 보게됩니다. 포식자는 더 무서워집니다.
해양 생물의 극적인 변화는 중생대 해양 혁명으로 알려졌습니다. 그리고이 시대에 새로운 종류의 생명이 나타났습니다.
Coccolithophores (단일 세포 식물 같은 유기체) 및 Foraminifera (껍질의 작은 아메 보이드 동물)와 같은 그룹이 대량 멸종 후 약 8 천만 년 동안 진화 한 이유는 확실하지 않습니다. 초기 캄브리아기에서의 생체 내화의 출현은 생물을위한 중요한 새로운 옵션을 열었으므로 그런 의미에서 새로운 종이 진화하고 석회화 할 수있는 기회를 활용한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 딱딱한 껍질은 결국 포식 및 기타 신체적 피해로부터 유기체를 보호하는 데 도움이됩니다. 또한 DNA 손상된 자외선에 대한 보호 장벽 역할을 할 수 있습니다. 더욱이 당시에는 물에 용해 된 탄산염이 많이 있었는데 (석회화 플랑크톤이 그다지 많이 제거하지 않았기 전에 살았던 산호와 바이 볼프는 그 자원으로서의 탄산염의 풍부함이 석회화 경로의 발달을 용이하게 할 수있었습니다.
.그러나 캘리포니아는 심각한 위험에 직면합니다. 그룹으로서 그들은 해양 화학의 변화에 매우 민감합니다. 껍질을 만들려면 해수에서 칼슘과 탄산염 이온을 당겨야합니다. 물이 산성이 될 때 더 어려워집니다. 더 나쁜 것은 물이 충분히 산성화되면 탄산 칼슘 껍질이 녹기 시작합니다.
그렇기 때문에 대량 해양 멸종은 종종 바다의 pH가 떨어지는 지질 또는 기후 사건과 관련이 있습니다. 특히 화산 활동은 대기로 많은 이산화탄소를 방출하는 경향이 있으며 가스가 바다로 확산되면 물이 더 산성으로 변합니다. 약 4 억 8 천만 년 전인 오르도 비치 시대와 약 1 억 7 천만 년 전 초기 쥬라기가 풍부한 화산 활동이 있었으며, 이로 인해 많은 해양 종들이 멸종되었습니다. 그 기간 동안 유기체는 주로 통제 할 수없는 요인에 따라 번성하거나 죽었다.
그러나 쥬라기 한가운 이래로 실제로는 그렇지 않았습니다. Eichenseer는“여전히 화산이 있었지만 일반적으로 더 이상 멸종 사건이 동반되지 않았다”고 설명했다. 그는 인생의 새로운 탄력성에 대한 신용이 아마도 그 플랑크톤, 특히 죽은 사람들에게 갈 것이라고 의심합니다.
해저에 죽은 탄산염 유기체 층이 해수 pH가 떨어지기 시작하면 녹아 내릴 수 있고 방출 된 탄산염 이온이 다시 PH를 증가시키기 때문입니다. 죽은 탄산염 유기체가 풍부한 곳은 항상 바다의 화학을 안정화시키는 완충제 역할을 해왔습니다. 그러나 이러한 석회화 플랑크톤이 나타나기 전에이 탄산염 완충액은 얕은 대륙 선반으로 제한되었습니다. 화산 또는 기타 지질 학적 사건의 산도의 극도로 변화를 완충하기에 충분한 백악질 바닥 공간이 없었습니다.
그런 다음 석회화 플랑크톤이 인수되었습니다. 오늘날, 당신은 석회화 플랑크톤이 포함되어 있지 않은 깊이 100 미터 미만의 해수를 찾기가 어려울 것입니다. 그들의 크기에도 불구하고, 그들은 바다에서 전체 바이오 매스의 거의 12%를 차지할 수 있습니다. 그리고 그들은 탄소가 지구를 돌아 다니는 방식을 완전히 변경했습니다. 지구의 탄소 함유 암석의 약 80%는이 플랑크톤 및 기타 해양 캘리포니아의 유적에서 파생됩니다. 비록이 플랑크톤은 지구의 탄소 함유 수명의 0.2% 미만을 차지할 수 있습니다.
.오스틴 텍사스 대학의 고생물학자인 Rowan Martindale은“갑자기이 거대한 탄산염 싱크대가 바다에서 나오는 많은 탄산염 싱크대에 더 많은 탄산염 싱크대에 추가되어 종이에서 잘 표현 된 것처럼 탄산염이 퇴적되는 위치의 역학을 바꾸는 것입니다. "그래서 그것은 바다 버퍼링 용량의 작동 방식을 근본적으로 변화시킵니다."
바다를 더 안정적으로 만드는 것은 석회화 된 동물에게는 도움이되지 않았습니다. 지구의 변덕에 멸종 될 가능성이 적기 때문에 모든 해양 종은 긴장을 풀고 시간을내어 다른 사람들과 복잡한 관계를 발전시킬 수있었습니다. 그렇기 때문에 삶이 더 커지고 빠르며 공격적이되었습니다. 지구와의 투쟁이 유기체 간의 투쟁이되었습니다.
밸런스
플랑크톤을 석회화하는 것이 해양 생명을 변화 시켰다는 생각은 완전히 새로운 것은 아닙니다. Martindale은“중생대 해양 혁명은 해양 운영 방식에서 매우 근본적인 변화입니다. 그녀는 10 년 넘게 고생물학 공동체에서 칼리화 플랑크톤의 부상이 근본적으로 해양 화학을 바꾸고 완전히 새로운 유기체 스위트가 등장하고 지배 할 수 있다는 일반적인 합의가 있었다고 지적했다. 그러나 최근까지 아무도 아이디어를 경험적으로 테스트하지 않았습니다.
Eichenseer와 그의 동료들은 바로 그렇게했습니다. 먼저 그들은 4 억 5 천만 년 동안 비 플랑카의 해양 석회화 유기체, 즉 Bivalves, Brachiopods, sastropods, cephalopods 및 corals와 같은 동물, 그리고 플랑크톤으로 계산하지 않는 석회화 조류 종에 대한 정보를 모았습니다. 그런 다음 해양 온도와 마그네슘 농도의 두 가지 주요 환경 변수를 다루는 데있어 다른 유기체 그룹의 성공을 비교했습니다. 온도 나 마그네슘 농도가 높을 때, Aragonite라는 특정 형태의 탄산 칼슘을 구축하는 유기체는 더 쉬운 시간을 보냅니다. 시원하고 낮은 마그네슘 물은 방해석 제작 생물을 위해 삶을 더 간단하게 만듭니다.
Eichenseer가 설명했듯이, 환경 변수가 진화의 지배적 인 동인이라면, 당신은 아라고 나이트 및 방해석 제작 유기체의 상대적 성공이 해양 화학을 따를 것을 기대할 것입니다. 그리고 바로 그와 그의 팀이 1 억 7 천만 년 전까지 칼리 화 플랑크톤이 널리 퍼졌을 때까지 바로 그 팀이 본 것입니다. 그런 다음 유기체는 온도와 마그네슘 수준의 변동에서 갑자기 분리되었고, 아라고 나이트 유기체는 불리한 조건에도 불구하고 지배적이기 시작했습니다.
연구원들은 플랑크톤 이이 변화를 일으킨다는 결론을 보여줄 수 없었지만, 단순히 더 깊은 물의 거대한 수의 거대한 수에서 단순히 죽어 가면서,이 생물들은 탄산염의 깊은 예비를 만들어 해수 변화가 더 산성이 될 때마다 해양 화학을 완화시킬 수 있다고 주장했다.
이 논문에서 Eichenseer와 그의 공동 저자가 언급 한 바와 같이, 바다의 칼슘주기만이 플랑크톤의 석회화 에서이 폭발이 바뀌었던 것은 아니 었습니다. 노크 효과로 인해 거의 전체 해양 생태계가 바뀌었을 것입니다. 죽어가는 플랑크톤은 꾸준한 비에서 바다 바닥을 향해 떨어집니다. 그들의 분해는 해수를 용존 산소를 고갈시키는 과정이다. 그러나 석회화 플랑크톤은 비교적 무겁기 때문에 완전히 분해되기 전에 깊이로 가라 앉아 얕은 물에 더 많은 산소가 남습니다. 이러한 변화는 대륙 선반을 따라 살 수있는 유기체의 범위를 증가시켜 다른 환경 변화에 덜 취약하게 만들 수 있습니다. 신진 대사율은 상승하여 더 활동적인 해양 생물에 대한 추세를 발전시킬 수 있습니다. 중생대 해양 혁명에 대한 과거의 설명은 종종 Placodonts 및 Ichthyosaurs와 같은 새로운 포식자의 출현에 힌지를 겪었습니다.
사우스 플로리다 대학의 생물 지구 해양 학자 인 Pamela Hallock Muller는 Plankton Calcify가“매우 흥미롭고 매우 논리적이며 매우 흥미로운”해양 화학을 바꾸는 아이디어를 발견했다고 말했다. 그녀는 자신이“바다의 버퍼링에 대해 생각하지 않았다”고 인정했으며, Eichenseer의 논문에 제시된 주장은“매우 견고 해 보인다”고 인정했다. 그럼에도 불구하고, 그녀는 진화론 적 정권의 변화가 실제로 약간의 약간의 멍청이인지 궁금해했다. 버퍼링은 그 일부가 될 수 있었지만 바다 한가운데에 새로운 식용 유기체가 존재하는 것만으로도 이전에 풍부한 생명이 부족한 서식지
이것은 결국 생명에 의해 주도 된 최초의 주요 진화 정권 이동이 아니었을 것입니다. 광합성 유기체와 그들이 생산하는 산소는 캄브리아기 폭발 동안 갑작스런 생명 형태의 확장에 중요한 역할을 한 것으로 생각됩니다. 그러나“폭발”이 실제로 얼마나 갑작스럽고 광대한지에 대한 논쟁이 있습니다. 그리고 토지 유기체에 대한 화석 기록은 훨씬 덜 상세하지만 진화론 적 운전자에 관한 가설을 테스트하는 것은 훨씬 어렵지만, 어느 시점에서 땅에서 비슷하게 과감한 변화가 일어났다 고 생각합니다.
.Eichenseer는 또한 플랑크톤이 진화 법칙을 정확하게 다시 작성하지 않았다고 지적했다. “지구의 생명 시스템이 안정화되었습니다. 그리고 이러한 환경 적 섭동, 그들은 여전히 일어 났지만 생명은 준비되었습니다.”
그 이후로, 바다에서의 진화는 생물 적으로 더 많이 주도되어 남아 있었는데, 이는 빠른 기후 변화 나 화산 폭발과 같은 비 생물 적 사건이 이전보다 덜 치명적인 이유를 설명 할 수 있습니다. 물론 중생대의 끝에서 대량 멸종을 일으킨 공룡 파괴 소행성 영향과 같은 주목할만한 예외가있었습니다. 그러나 전반적으로, 삶 자체는 어떤 해양 생물 형태가 살아남거나 사라지는지를 결정하는 데 더 큰 역할을했습니다.
그렇다고해서 영원히 될 것이라는 의미는 아닙니다. 이 생물 지배력은 해양 플랑크톤에 의존하기 때문에 보장되지는 않습니다.이 유기체의 풍부함과 분포가 인위적인 기후 변화에 의해 어떻게 변경되는지를 감안할 때 문제가 될 수 있습니다. Eichenseer는 Calfying Plankton의 생산이 아마도 산성화 된 바다에 의한 파괴로 인해 고장이 나면“우리는 더 고대 진화론 적 정권으로 가설 적으로 밀어 넣을 수있다”고 말했다.
