模式生物大灭绝后生存

彼得·j·哈瑞斯1 ERLE g . KAUFFMAN2 &托尔HANSEN3

1地质系,南佛罗里达大学,4202 e·福勒Ave, SCA 203,

佛罗里达州坦帕的33620 - 5200,美国2地质学系,cb - 250,科罗拉多大学博尔德

有限公司80309 - 0250,美国

3地质系,西华盛顿大学,贝灵汉,佤邦98225,美国

文摘:灭绝间隔三个动态过程的特点是:灭绝,生存,和恢复。一直认为的主要类群幸存的大灭绝是由广幅团体和机会主义/灾难物种。然而,高分辨率地层和古生物分析几个大规模灭绝的间隔显示粒子数再增全球生态系统发生在生态和基因多样性和复杂的类群和迅速发生太单纯归因于快速辐射几生态多面手。我们建议一些潜在的生存机制和策略(美国弗里克塞尔1983)在不同类群进化,可以允许他们生存的大规模灭绝的间隔。这些机制包括:快速进化,预适应,幼态持续/初期发育、保护和/或平静的栖息地,生物避难所的物种,灾难物种,机会主义,广泛适应范围,持续营养资源,广泛和快速分散,休眠,bacterial-chemosymbioses,骨架化需求,生殖机制,幼虫特征和机会。因为各种各样的潜在的生存机制,幸存者的范围可能远远高于先前猜测。这将帐户,在某种程度上,拉撒路类群的多样性和进化状态和一些复杂的生态系统的快速重建后许多灭绝的间隔,没有呼吁“爆炸性的”辐射从通才/机会主义者股市大灭绝后间隔。

海洋无脊椎动物的显生宙的记录是被众多,地质短期间隔(一般< 3 Ma)在生物多样性和丰富在家庭层面上显著下降(< 40%,< 63%一般水平;。罗普& Sepkoski 1986)。灭绝的进化和生态模式在这些危机可能明显不同于正常的背景模式(雅布伦斯基1986年),和他们随后突然主要进化辐射(或革命理智韦德曼1973)改变全球生物的特征。这些间隔称为大规模灭绝,被古生物学家已经超过一个世纪(居维叶1812;纽厄尔1967)。

然而大灭绝是唯一的一部分三级,地质动态生物过程和随后的生存和恢复时间间隔或密切相关,总的来说,重新(见哈瑞斯&考夫曼1990)。雅布伦斯基(1986)指出大规模灭绝事件可能是在进化过程中最重要的因素之一——减少多样性显著开放ecospace的快速进化的新形式。集重新可以记录一些最快速、大规模生物生活史的变化。然而,生存的机制和本质的重新在研究和大规模灭绝后一直不佳。

本文重点是自适应特征可能有助于生存的特殊压力大灭绝时间间隔。尽管大多数生存机制讨论生活所常见类群和有一些地质表达,他们的广泛的测试研究大规模灭绝的时间间隔需要执行为了验证或丢弃它们。这也会影响其有效性相对大小,持续时间和显生宙的大规模物种灭绝之间的因果关系。我们希望找到各种各样的生存策略的相对有效性的差异与不同的大规模灭绝事件。

它提出了海洋类群的生存大规模灭绝事件有一个或多个以下特点:(1)广泛的适应范围或eurytopy;许多这些类群也营养多面手(例如希恩&

从哈特,m . b .(主编),1996年,从大规模灭绝事件生物复苏,特殊地质学会出版。102年,41-60页

汉森1986);(2)机会类群适应高度紧张的环境(见1970 Levinton)描述间隔大灭绝,但通常是发现在低人口数量在最强大的生态系统(如帕默1988);和(3)类群主要或一般生活在受保护的领域或避难所(Vermeij 1986)包括深海。这些模型预测的幸存者灭绝物种通常应该早就范围,低多样性生存间隔期间,通常大,分布广泛的人口灭绝前间隔(s)(尽管相反的机会主义者和聚集地物种可能是真的),广泛的适应范围,从而广泛的环境和生物地理的分布在大灭绝事件,不排除通过竞争。他们可用的新统治ecospace大规模灭绝事件后迅速发生,应该通过演变的介入产生多样化的继任者物种越来越受限制的利基市场。此外,拉撒路类群(1983年Flessa & Jablonski)——生存的物种灭绝事件(s),但消失的记录间隔生成部分或整个大规模灭绝事件应该出现突然洪水后的期间和生态多面手。生存和复苏的在这种情况下,短时间间隔与很少或没有明显的生物群是紧随其后的是与几个ecospace的快速殖民,通常小型(表明压力?)广幅和机会主义的分类单元。反过来,这将是成功的再现拉撒路新类群和快速辐射,更专业类群源于这些更通用的股票(例如Surlyk &约翰森1984)。

然而,复苏的大量观测间隔后白垩纪和第三纪灭绝建议一个更复杂的图片(考夫曼1984年,1988年;凯勒1986、1988 a, b, 1989;汉森et al . 1987;汉森1988;汉森& Upshaw 1990;哈瑞斯&考夫曼1990;哈瑞斯1993年)。在许多研究恢复间隔,特别是在温带设置(1)拉撒路类群大规模灭绝事件后恢复生态、进化比先前猜测更加多样化和专业化;(2)第一个海洋生物复苏更多样化,并迅速出现太(100500 ka)被辐射占几个广义,广幅股票;(3)深水和/或向极,多样化的海洋组合影响甚少比热带同行大灭绝(考夫曼1979、1984、1988; Wilde & Berry 1986, unless oxygen depletion or other chemical 'poisoning' events are operative. This is due to their broad adaptive ranges and colder耐温性,表明一个健壮的温带基因库灭绝后仍有可能提供遗传和生态高级股票迅速开拓殖民地的environ-ments / ecospace(即浅水和朝赤道方向)相关的扰动影响最严重的大规模灭绝事件(但看到讨论。罗普&雅布伦斯基1993年和考夫曼&哈瑞斯,这卷)。

如果这些因素适用,我们预期不同的生存机制,其中许多进化到应付正常的操作在大规模灭绝的扰动背景条件。这导致高水平的生态/遗传专业化一定部分的幸存者之一。这不仅可以解释的迅速多样化和明显的快速侵位新分类群的一些大规模灭绝事件后不久,特别是个人灭绝的步骤,但也明显的复杂的生态系统的生存在大灭绝边界(如高度多样化的bryozoan-brachiopod丘协会在马斯特里赫特统和丹麦阶丹麦粉笔的间隔;Birkelund & Hakansson 1982;Surlyk &约翰森1984,丹麦阶深海珊瑚礁)。尽管一些类群组成这样的社区/生态系统通过边界不受影响,即使是新出现的分类单元执行非常相似的营养和生态功能作为他们灭绝的前辈或祖先(汉森,1988)。很可能这些新类群进化灭绝形式迅速足以防止破坏的复杂生态系统。因此,我们认为,生存的机制是不同的,这些想法都是至少部分由最初收集的数据证实了高度精炼水平分辨率的Cenomanian-Turonian (C-T),白垩纪—第三纪(前提)和Eocene-Oligocene(光电)灭绝边界及其survival-recovery间隔。

继续阅读:Stepwisegraded灭绝

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