Devonian.ru
Экология верхнего девона - Форум
 
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 226

Друзья сайта

Статистика

Приветствую Вас, Гость · RSS 18.08.2017, 23:06

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 212»
Форум » Фауна и флора девона » Климатология и экология » Экология верхнего девона
Экология верхнего девона
RelictДата: Суббота, 02.10.2010, 22:55 | Сообщение # 1
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
События, в результате которых обитатели водной среды стали осваивать сушу, начали разворачиваться более трехсот миллионов лет назад, в середине геологического периода, именуемого девонским. Это название ввел в обиход один из основателей геологии, Адам Седжвик — наставник Чарлза Дарвина. Оно произведено из названия английского графства Девоншир, где геолог работал. Здесь он обнаружил горные породы красноватого цвета, которые он проницательно счел очень древними. Седжвик назвал их old red sandstone — древним красным песчаником. Как позже выяснилось, этот характерный цвет унаследован от гор, возвышавшихся над давно распавшимся континентом, который так теперь и называют — Олдред. Горы были разрушены до основания дождем и ветром, и получившийся из камня песок похоронил под собой остатки живших в той стране девонских организмов. Потом рыхлый песок превратился в плотную породу — тот самый старый красный песчаник.

Олдред был жаркой страной поскольку среднегодовая температура на планете в тот период была примерно на 3 градуса выше нынешней, а континент располагался на самом экваторе. Чтобы соотнести его с нынешними материками, нужно отсечь Европу по Урал и повернуть ее на 90° против часовой стрелки, а Северную Америку, наоборот, — на 90° по часовой стрелке, и плотно сомкнуть их так, чтобы Гренландия соединилась со Скандинавией. Остается передвинуть эти земли к нулевой широте (а Африка тогда находилась еще южнее — в составе суперконтинента Гондваны) и частично затопить Мировым океаном — получится Олдред.
Олдред был окружен широкими морскими отмелями, плавно переходящими в полосу приливов. В глубине материка располагались низины, занятые пересыхающими время от времени болотами, озерами и неторопливыми мелководными реками. Добавим к этому чередование сезонов тропических ливней и засух — и перед нами среда обитания, где граница воды и суши совершенно размыта. В морских лагунах у восточного побережья Олдреда 385 миллионов лет назад обитали пандерихтисы — крупные, около метра длиной рыбы, у которых появились первые отчетливые приспособления для передвижения по суше. Спустя 5 миллионов лет во внутренних водоемах другой части континента появился тиктаалик — еще более крупный хищник с усовершенствованным скелетом ластов. Об открытии останков этой рыбы на арктическом острове Элсмира, принадлежащем Канаде, стало известно в 2006 году.
Английская исследовательница Дженифер Клак в 2007 году суммировала данные различных специалистов об экологических условиях на нашей планете 385—360 миллионов лет. Доля кислорода в атмосфере составляла 15% против нынешних 21%, а углекислого газа, наоборот, было больше, чем сейчас, в 10 раз — 0,3%. Такой состав способствовал фотосинтезу растений, и они стали бурно развиваться и завоевывать новые территории. Моря изобиловали водорослями, а поверхность суши заросла первыми деревьями с мощной корневой системой и широкой кроной. Это были первые леса на Земле. Верхний ярус составляли главным образом археоптерисы — деревья той группы, от которой произошли голосеменные. Стволы их достигали высоты 30 метров и полутораметровой толщины, а под ними нижним ярусом росли древовидные папоротники псевдоспорохнусы и ракофитоны. В этих лесах впервые образовался толстый слой почвы, и гниющая органика в небывалых прежде масштабах стала стекать в озера, реки, неглубокие окрестные моря. Растворенный в воде кислород почти полностью уходил на окисление этой органики, и рыбам ничего не оставалось делать, как пользоваться для дыхания атмосферным воздухом. Словно дельфины, они то ныряли на глубину за едой, то поднимались на поверхность, чтобы вдохнуть воздух. Для этого у древних костных рыб, в том числе у пандерихтиса и тиктаалика были легкие. Конечно, они не сохранились в окаменелом состоянии, но если судить по архаичным видам, дожившим до наших дней, — двоякодышащим, многоперам, панцирным щукам и ильным рыбам, — легкие появились еще на заре эволюции костных рыб, задолго до описываемых событий, примерно 420 миллионов лет назад. Ими рыбы пользовались для дыхания при всплытии и в качестве поплавка, поддерживающего в воде тяжелый костный скелет и чешуйчатую броню. Жабры под водой не работали, так как там не хватало кислорода, а вот для недолгих экскурсий по суше тиктаалику они пригодились. Дело в том, что он лишился жаберной крышки и тем самым открыл внешний путь к своим жабрам для атмосферного кислорода. Утрата жаберной крышки — это еще один шажок в сторону амфибий.

(А.Кузнецов)

 
dinovoprosДата: Понедельник, 04.10.2010, 19:46 | Сообщение # 2
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 409
Репутация: 11
Статус: Offline
Немного отступлю от темы - пощöлкал страницы английской Википедии, посмотрел температуру воздуха в различные периоды. Результат меня удивил - все периоды были теплее, чем современность (именно современность, а не ледниковый период)! Все, кроме карбона и неогена - у тех так же. Это меня удивило. Я думал, что во время карбона был весьма жаркий "тропический климат", а вот в перми стало холоднее (в Википедии наоборот). Это всö мои ошибки или википедические?
 
RelictДата: Понедельник, 04.10.2010, 20:25 | Сообщение # 3
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
dinovopros, да, читал в книге о похолодании в конце девона-в начале карбона, но это под вопросом.Хочу уточнить у спецов-палеоклиматологов. А где они? Вообще, похолодание точно происходило несколько раз на протяжении всей истории на Земле.
 
dinovoprosДата: Вторник, 05.10.2010, 13:20 | Сообщение # 4
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 409
Репутация: 11
Статус: Offline
Quote
Вообще, похолодание точно происходило несколько раз на протяжении всей истории на Земле.

В этом я как раз не сомневался. Меня удивило то, что современность - в среднем самое холодное время за весь фанерозой. Так ли это?
 
RelictДата: Вторник, 05.10.2010, 17:11 | Сообщение # 5
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
Quote (dinovopros)
современность - в среднем самое холодное время за весь фанерозой. Так ли это?

Разве? А плейстоцен? Историческая эпоха (современность) начинается именно с начала голоцена (после плейстоцена).
 
dinovoprosДата: Вторник, 05.10.2010, 17:15 | Сообщение # 6
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 409
Репутация: 11
Статус: Offline
Quote
Разве? А плейстоцен? Историческая эпоха (современность) начинается именно с начала голоцена (после плейстоцена).

Вот я и удивился. Но плейстоцен лучше не рассматривать - о температуре в нём в Википедии я ещё ничего не нашёл.

Так что насчёт других периодов? Палеозой? Мезозой?

 
RelictДата: Вторник, 05.10.2010, 17:24 | Сообщение # 7
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
Quote (dinovopros)
Так что насчёт других периодов? Палеозой? Мезозой?

Да, в Палеозое и в Мезозое. У меня есть замечательная таблица-шкала, но где-то дома пропала. Вчера искал и не нашел.
 
SaurusДата: Среда, 29.12.2010, 22:49 | Сообщение # 8
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Репутация: 0
Статус: Offline
В карбоне климат был похож на нынешний. Чуть теплее, но с зональностями. То, что говорят про жаркий и влажный климат на всей Земле - это, мягко говоря, неточность. Получилась так, потому что суша тогда уже собиралась в единый континент, и большая часть располагалась вдоль экватора. На экваторе было жарко и влажно, как сейчас, что позволило бурно развиваться тепло- и влаголюбивой растительности. Но ближе к полярным областям было холоднее, была и смена сезонов. И экваториальной растительности там не было. На материке Ангарида, например, произрастала кордаитовая тайга. Кордаиты - первые голосеменные, в отличие от папоротникообразных, приспособленные к сухому и холодному климату.
В конце карбона, возможно, из-за сближения материков, поменялась циркуляция воздушных и водных течений. В результате в центральной части суши, на экваторе, климат стал континентальным и холодным. Началось оледенение. Температура в целом по Земле понизилась, но зато зонально несколько выровнялась.
Так что про карбон было бы правильнее говорить "на большей части суши", а не "по всей Земле" было жарко и влажно.
 
dinovoprosДата: Суббота, 22.01.2011, 19:29 | Сообщение # 9
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 409
Репутация: 11
Статус: Offline
http://www.skepticfiles.org/origins/coralclo.htm
Во время девона сутки длились 21,8 часа, а в году было 400 дней!
 
ЛиберДата: Вторник, 25.01.2011, 13:00 | Сообщение # 10
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote
Олдред был жаркой страной поскольку среднегодовая температура на планете в тот период была примерно на 3 градуса выше нынешней

Интересно.
В свете прогнозов глобального потепления

 
RelictДата: Понедельник, 08.08.2011, 13:40 | Сообщение # 11
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
Важная информация о экологии в конце девона! Кто может перевести статью?

In modern ecology, the removal or addition of a predator to an ecosystem can produce dramatic changes in the population of prey species. For the first time, scientists have observed the same dynamics in the fossil record, thanks to a mass extinction that decimated ocean life 360 million years ago.
What was bad for fish was good for the fish's food, according to a paper published in the Proceedings of the National Academy of Sciences. Researchers from the University of Chicago, West Virginia University, and The Ohio State University find that the mass extinction known as the Hangenberg event produced a "natural experiment" in the fossil record with results that mirror modern observations about predator-prey relationships.
"This is the first time that specific, long-term predator-prey interactions have been seen in the fossil record," said Lauren Sallan, graduate student in the Department of Organismal Biology and Anatomy at the University of Chicago and lead author. "It tells us a lot about the recovery from mass extinctions, especially mass extinctions that involved a loss of predators."
Paleontologists know the Devonian Period, which spanned from 416 to 359 million years ago, as the Age of Fishes, a time of astonishing diversity for marine vertebrate species. That thriving world was devastated by the Hangenberg event, a mass extinction of unknown origin that set the stage for modern biodiversity.
But some species survived the carnage of the Hangenberg event. The next 15 million years in the fossil record are dominated by crinoids, species similar to modern sea lilies and related to starfish. So abundant and diverse were these marine animals that the period is known as the Age of the Crinoids; entire limestone deposits from the era are made up of crinoid fossils.
"We've been puzzled for many years as to why there were so many species and specimens of crinoids," said study co-author Thomas Kammer, PhD, Eberly College Centennial Professor of Geology at West Virginia University. "There had to be some underlying evolutionary and ecological reason for that."
Researchers considered whether a change in the environment, such as water temperature or depth, could explain the crinoid explosion, Kammer said. Changes in predation were also proposed, but hard to test using the fossil record.
"You don't actually find the evidence of a fossil fish with a crinoid in its mouth very often," Kammer said.
The riddle was solved through multi-institutional collaboration and data-sharing. A database of crinoid diversity in the fossil record assembled by Kammer and William Ausich, PhD, study co-author and Professor of Earth Sciences at Ohio State University, was compared to a vertebrate dataset created by Sallan.
When the datasets were placed side by side and analyzed, a clear relationship emerged. As fish populations thrived in the Devonian, crinoid diversity and abundance remained low despite favorable conditions. But after the Hangenberg event devastated fish species, crinoids thrived, diversifying and multiplying. The data suggests the ripple effects of a mass extinction upon ecosystems can last millions of years.
"This study demonstrates a clear example of processes that operate in ecological time - predator-prey relationships - becoming significant in evolutionary time," Ausich said.
"This means that ecological patterns and processes taking place today may have very long-reaching evolutionary effects. And although that idea may not seem particularly surprising at first, respected evolutionary biologists have long argued that it was not possible."
 
RelictДата: Понедельник, 08.08.2011, 13:40 | Сообщение # 12
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
продолжение...
Eventually, the success of crinoids came to an end. As fish species recovered to previous levels, crinoid populations declined in tandem - further evidence for typical predator-prey dynamics known as Lotka-Volterra cycles in modern ecology.
Fossils even suggest that the long period of dominance had left the crinoids especially vulnerable to a new predator strategy. In the Devonian era, crinoids evolved hard armored shells to defend against fish with sharp "shearing" teeth.
But when fish populations returned in force 15 million years after the Hangenberg event, those species used "crushing" teeth well suited for thwarting crinoid defenses.
The persistence of a once-beneficial trait that becomes obsolete should be called a "legacy adaptation," the authors propose. In the absence of a predator-prey arms race, a species' inherited defenses may become outdated, Sallan said.
"There's a complete absence of predation pressure and the crinoids take off, but they retain their defenses as if they can't get out of them," Sallan said.
"When a new form of predator appears, they can go directly for the best solution to cracking a crinoid, which is crushing. The Devonian-era armor of crinoids isn't suited for defending against that attack, but they can't lose it without losing all of their residual defenses."

еще перевести бы http://www.pnas.org/content/108/20/8335

Predator–prey interactions are thought by many researchers to define both modern ecosystems and past macroevolutionary events. In modern ecosystems, experimental removal or addition of taxa is often used to determine trophic relationships and predator identity. Both characteristics are notoriously difficult to infer in the fossil record, where evidence of predation is usually limited to damage from failed attacks, individual stomach contents, one-sided escalation, or modern analogs. As a result, the role of predation in macroevolution is often dismissed in favor of competition and abiotic factors. Here we show that the end-Devonian Hangenberg event (359 Mya) was a natural experiment in which vertebrate predators were both removed and added to an otherwise stable prey fauna, revealing specific and persistent trophic interactions. Despite apparently favorable environmental conditions, crinoids diversified only after removal of their vertebrate consumers, exhibiting predatory release on a geological time scale. In contrast, later Mississippian (359–318 Mya) camerate crinoids declined precipitously in the face of increasing predation pressure from new durophagous fishes. Camerate failure is linked to the retention of obsolete defenses or “legacy adaptations” that prevented coevolutionary escalation. Our results suggest that major crinoid evolutionary phenomena, including rapid diversification, faunal turnover, and species selection, might be linked to vertebrate predation. Thus, interactions observed in small ecosystems, such as Lotka-Volterra cycles and trophic cascades, could operate at geologic time scales and higher taxonomic ranks. Both trophic knock-on effects and retention of obsolete traits might be common in the aftermath of predator extinction.
 
SciolistДата: Среда, 10.08.2011, 22:22 | Сообщение # 13
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 398
Репутация: 5
Статус: Offline
В современных экосистемах исчезновение хищника может вызвать драматические изменения в популяциях видов, служащих ему добычей. Ученые обнаружили аналогичную динамику и в хронике окаменелостей: массовое вымирание, опустошившее океаны 360 млн. лет назад.

По материалам заседаний Национальной Академии Наук можно сделать заключение: "То, что было плохо для рыбы - было хорошим для рыбьей пищи". Исследователи университета Чикаго, университета Западной Виржинии и университета Огайо выяснили, что массовое вымирание, называемое "случаем Гангенберга", привело к природному эксперименту, результаты которого, судя по окаменелостям, в точности соответствуют современным представлениям о взаимоотношениях "хищник-жертва".

"Впервые мы наблюдаем в палеонтологической хронике специфические, долговременные взаимоотношения хищников и жертв, - сказала Лорен Саллан, выпускница отделения организменной (?..) биологии и анатомии универстита Чикаго и ведущий автор. - Это многое говорит нам о восстановлении экосистем после массовых вымираний, особенно тех, что были вызваны исчезновением хищников."

Палеонтологи называют девонский период Эпохой Рыб - ведь это действительно было время расцвета и преобладания морских позвоночных. Этот развивающийся мир был разрушен "случаем Гангенберга", массовым вымиранием, изменившим все тенденции эволюции. Причина его остается неясной.

Некоторые виды пережили все ужасы гангенберговского случая. В последующие 15 млн. лет среди окаменелостей преобладали криноиды - организмы, сходные с современными морскими лилиями и родственные морским звездам. Эти животные были настолько многочисленны, что этот период назвали Эрой Криноидов; все известняковые отложения этого периода образованы окаменелостями криноидов.

"Почему криноиды стали такими многочисленными и разнообразными? Это было для нас загадкой на протяжении многих лет, - говорит соавтор исследования Томас Кэммер, профессор геологии из университета Западной Виржинии. - Это могла вызвать только очень существенная причина эволюционного или экологического характера".

Исследователи решили, что "криноидный взрыв" объясняется неким изменением окружающей среды: например, изменением температуры воды - объясняет Кэммер. Также предполагаются изменения в пищевых цепочках - но это трудно доказать, изучая окаменелости.

"У вас нет доказательств на этот счет: например, часто встречающихся окаменевших рыб с криноидами во ртах!" - заявляет Кэммер. Загадка была решена благодаря сотрудничеству и обмену данными между многими учреждениями. Информацию о разнообразии криноидов предоставили Кэммер и Вильям Осич, соавтор и профессор геологии из университета Огайо. Данные о позвоночных предоставлены Саллан.
Когда эти базы данных были сопоставлены и проанализированы, выяснилась четкая корреляция: популяции рыб процветали на протяжении всего девона, но криноиды оставались малочисленными и неразнообразными, несмотря на самые благоприятные условия. Но после того, как "случай Гангенберга" уничтожил многие виды рыб, численность криноидов начала резко расти, образовывались новые формы и виды. Это дает основания подозревать, что отголоски массовых вымираний могут прослеживаться в экосистемах на протяжении миллионов лет.

"Это исследование демонстрирует чистый пример экологических процессов, накладывающих отпечаток на эволюционный процесс. - говорит Осич. - Это значит, что современные экологические процессы и ситуации могут привести к долговременным эволюционным эффектам. И хотя, на первый взгляд, эта идея не является неожиданной, солидные эволюционные биологи долго спорили о том, возможно ли такое."

Добавлено (10.08.2011, 22:22)
---------------------------------------------
В конце концов золотой век криноидов закончился. Популяции рыб вернулись в прежнее состояние, популяции криноидов сократились - еще одно доказательство типичной динамики "хищник-жертва", описанной в современной экологии как "циклы Лотка-Вольтерра".
Можно даже предположить, что долгий период доминирования сделал криноидов более уязвимыми для новых хищнических стратегий. Во время девонского периода криноиды развили крепкие раковины, защищающие от рыб с острыми режущими зубами. Но когда через 15 млн. лет рыбьи популяции восстановились, новые виды имели давящие зубы, легко дробящие экзоскелеты криноидов.

Длительное персистирование узкоспециализированных адаптаций, становящееся постоянным, можно назвать "унаследованной адаптацией". При отсутствии "гонки вооружений" между хищниками и жертвами виды с "унаследованными" и "застрявшими" механизмами защиты могут стать устаревшими, полагает Саллан.
"Это было полное отсутствие давления со стороны хищников, и криноиды стали "изнеженными", хотя и сохранили свои старые защитные образования, не успев избавиться от них. - говорит Саллан. - Когда появились новые формы хищников, они смогли найти лучший способ поедания криноидов - раздавливание. Девонские панцири криноидов не представляли существенной защиты от такого нападения, но они вынуждены были сохранить их, чтобы не лишиться своей единственной защиты."

 
RelictДата: Четверг, 11.08.2011, 00:42 | Сообщение # 14
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2393
Репутация: 12
Статус: Offline
Sciolist, Действительно новость!!! Текст перенесу в "Девонские новости". wink

П.С: У нас пишут не "криноиды", а "криноидеи".
 
SciolistДата: Среда, 17.08.2011, 20:11 | Сообщение # 15
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 398
Репутация: 5
Статус: Offline
Многие ученые считают, что взаимоотношения хищников и жертв играют решающую роль как в современных экосистемах, так и в эволюционных процессах прошлого. В современных экосистемах экспериментальное уменьшение или увеличение численности определенных видов нередко используется для определения их положения в пищевой цепочке и роли хищников. Выяснить эти особенности по окаменелостям очень трудно, так как доказательства хищничества обычно сводятся к повреждениям от неудачных нападений, содержимому желудков, односторонней эскалации и т.п. В результате роль хищничества в макроэволюции очень часто остается неизученной. Только что мы увидели, что позднедевонское событие Гангенберга было природным экспериментом, в результате которого позвоночные хищники были удалены и позднее заменены другими - тогда как их жертвы остались прежними, что привело к формированию новых специфических пищевых цепочек.

Несмотря на прекрасные условия окружающей среды, криноидеи достигли наибольшего разнообразия лишь после исчезновения своих позвоночных врагов. Восстановление последних заняло срок геологических масштабов. В противоположность, криноидеи-камераты из позднего миссисипи (359-318 млн.) сильно уменьшили свою численность вместе с распространением первых челюстных рыб. Крах камерат также связан с устареванием защитных механизмов, с "унаследованной адаптацией".

Наш вывод: феномен криноидей, включающий их стремительное распространение и появление множества новых видов, связан с исчезновением эволюционного давления со стороны позвоночных. Также выяснилось, что отношения, наблюдаемые в маленьких экосистемах, например, циклы Лотка-Вольтерра и трофические каскады, можно проследить и в геологических масштабах, и на примере бОльших таксономических групп. И резкое распространение видов, и длительное сохранение устаревших идиоадаптаций могут быть последствиями вымирания хищников.

______________
Следует исправить: "криноиды" - на "криноидеи", а "случай Гангенберга" - на "событие Хангенберга".
 
Форум » Фауна и флора девона » Климатология и экология » Экология верхнего девона
Страница 1 из 212»
Поиск:

Copyright MyCorp © 2017
Сделать бесплатный сайт с uCoz