1 / 42

Vymírání

Vymírání. Obsah. Vznik a zánik druhu Studium extinkcí na paleontologickém materiálu Intenzita vymírání a její změny Příčiny hromadných extinkcí Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí Průběh hromadné extinkce Dopady extinkcí na průběh makroevoluce Vnímavost druhu k vymření

miroslav-solovyov
Download Presentation

Vymírání

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Vymírání

  2. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  3. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  4. Vznik a zánik druhu • Dočasnost existence druhu – 99,9% druhů vymřelo • Extinkce a pseudoextinkce

  5. Extinkce a pseudoextinkce a) b) c)

  6. Vznik a zánik druhu • Dočasnost existence druhu – 99,9% druhů vymřelo • Extinkce a pseudoextinkce • Přežívání nejzdatnějších x nejšťastnějších survival of fittest x survival of luckiest

  7. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  8. Studium vymřelých druhů • Fosilie (zkameněliny) • Datování stáří fosilie • Fyzikální metody • Metody stratigrafických korelací (princip superposice, princip vůdčích (indikátorových fosilií) • Komplikace: redeposice, Signorův-Lippsův efekt (vymizí ze záznamu dříve), tah přítomnosti, recentní druhy • Chronostratigrafické stupně

  9. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  10. Intenzita vymírání a její změny • Model pěšáka v poli Jestliže máme deset taxonů nejvyšší úrovně, z nichž každý se dělí na deset taxonů střední úrovně a každý z těchto taxonů obsahuje deset druhů, potom jestliže například vyhyne během určitého období, v němž nedochází ke speciaci, náhodně 90 % druhů, zároveň vyhyne pouze 35 % taxonů střední úrovně a pravděpodobně pouze 0,003 % taxonů nejvyšší úrovně. • Intenzita vymírání v průběhu času velmi kolísá

  11. Intenzita vymírání v jednotlivých chronostratigrafických stupních 30 20 počet stupňů 10 0 0 50 100 150 200 počet vymřelých čeledí

  12. Intenzita vymírání během fanerozoika PERM K-T ORDOVIK DEVON TRIAS intenzita vymírání (čeledí/stupeň) 600 400 200 0 stáří (mil. let)

  13. Typy vymírání • Vymírání na pozadí (background extinction) • Vymírání hromadná (mass extinction) • Vymírání lokální x globální • Vymírání pulsní x tlaková

  14. Periodizace historie života • eon (fanerozoikum) • éra (prvohory) • perioda (perm) • epocha (časný devon) • věk (lochkov)

  15. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  16. Příčiny hromadných extinkcí • Vnější příčiny • dopad kosmického tělesa • sopečná činnost • vzestup radiace (blízká supernova, přepólování magnetizmu Země) • změna hladiny oceánu • zamrznutí planety - hypotéza sněhové koule (patrně 2x v pozdním prekambriu, tj. před 850–590 miliony let, několikrát v ranném a středním prekambriu)

  17. Křivka zabíjení 100 80 100 milionů let vymřelé druhy (%) 60 40 10 milionů let 20 1 milion let 104 105 106 107 108 čekací doba (roky)

  18. Stopy po dopadech kosmických těles • Krátery (Chicxulub 300 km, 65 mil let, rozhraní druhohory-třetihory - 50 % druhů) • Iridiová anomálie (L.W. Alvarez, 2-3 řády) • Šokové minerály, mikrotektity

  19. Sopečná činnost • Záplavový vulkanismus (Sibiř 250 mil let, 2–3 milionů km3lávy/mil let) • Explosivní vulkanismus (1000 km3 lávy,1015 tun popílku, každých 50 tis let, tj. 2 x častěji než dopad 1 km planetky)

  20. Periodicita hromadných extinkcí 3 2 1 intenzita vymírání (směrodatné odchylky) 0 - 1 250 200 150 100 50 stáří (mil. let)

  21. Příčiny vymírání • Vnitřní příčiny • Samovolné disturbance • Mocninový zákon • Samoorganizované kritično

  22. Mocninový zákon 10000 1000 četnost disturbance dané velikosti 100 10 0 10 100 1000 10000 velikost disturbance

  23. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  24. 100 75 extinkce mlži (%) 50 25 0 0 25 50 75 100 extinkce všechny taxony (%) Nízká taxonomická selektivita vymírání

  25. Taxonomická specifita vymírání • Konec křídy ze 117 Severoamerických rodů obratlovců jich vymřelo 43 % • Vymřelo všech 22 rodů dinosaurů • Z 24 rodů savců jich vymřelo jen 8 • Z 12 rodů obojživelníků vymřely jen 4

  26. Ekologická specifita vymírání • Rozhodně větší než taxonomická • Vodní x suchozemská, šelf x volné moře • Z ekologické specifity lze někdy odhadnout mechanismus (příčinu) extinkce

  27. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  28. Sukcese druhů • Oportunní druhy (Liliputánský fenomén) • Návrat původních druhů z refugií • Lazarské druhy • Živoucí zkameněliny • Procházka mrtvého muže • Zvýšená rychlost speciací – údajně kulminuje 10 mil let po hromadné extinkci

  29. stáří (mil. let) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 350 350 300 300 savci 250 250 biodiversita (počet čeledí) 200 200 ptáci 150 150 100 100 plazi obojživelníci 50 50 0 0 devon karbon perm trias jura křída terciér paleozoikum mezozoikum kenozoikum

  30. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  31. Dopady na makroevoluci • Při hromadných extinkcích vymřelo jen 5 % druhů, ale 35 % čeledí • Odstraňování úspěšných linií • efekt pána hory • o přežití nerozhodují adaptace ale preadaptace • zvrácení anagenetického trendu

  32. Zvrácení anagenetického trendu 1000 perm/trias 100 index komplexity švů frasn/famen 10 395 387 368 365 354 340 327 320 313 304 295 276 262 250 stáří (mil. let)

  33. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  34. Pravděpodobnost extinkce • Při hromadné extinkci závisí na charakteru katastrofy • Závisí na taxonomické příslušnosti – mlži a plži 10 mil. let, savci < 5 mil. let • Druh který odštěpil dceřinný druh spíše vymře • Taxony které hodně speciují spíše přežijí • Druhy s úzkou ekologickou valencí spíše vymřou • Velké druhy spíše vymřou (Blesková válka, 44 kg) • Málo rozšířené druhy spíše vymřou, při hromadných extinkcí platí pro rody • Druhy s planktonními larvami spíše přežijí

  35. Přežívání druhů mořských plžů planktonní larvy N = 50, medián = 6 mil. let 15 počet druhů 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 délka života druhu (mil. let) bez planktonních larev b) 30 N = 50, medián = 2 mil. let počet druhů 20 10 0 2 4 6 8 10 12 14 délka života druhu (mil. let)

  36. Pravděpodobnost extinkce • Druhy planktonní, s početnými nestrukturovanými populacemi vymírají snáze než druhy bentické • Virová teorie průběžných extinkcí (106 – 109 virových částic na mm3 mořské vody) • Nebezpečnější vícehostitelské viry či viry s odolnými stádií • Taxonomická specifita některých hromadných extincí a hostitelská specifita virů (či jiných parazitů)

  37. Obsah • Vznik a zánik druhu • Studium extinkcí na paleontologickém materiálu • Intenzita vymírání a její změny • Příčiny hromadných extinkcí • Ekologická a taxonomická specifita hromadných extinkcí • Průběh hromadné extinkce • Dopady extinkcí na průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření • Vzestup odolnosti ekosystému vůči extinkcím

  38. Princip červené královny 1000 počet žijících rodů 100 10 0 0 10 20 30 čas (mil. let)

  39. Přežívání rodů mořských živočichů 4000 3000 počet rodů 2000 1000 50 100 150 délka existence rodu (mil. let)

  40. Zvyšování odolnosti ekosystému 50 40 intenzita vymírání (čeledí/mil. let) 30 20 10 600 400 200 0 stáří (mil. let)

  41. Vymírání v současnosti • Nesmírně intenzivní vymírání na pozadí 1000 rychlejší než obvykle • vymírají převážně nepopsané druhy • ireverzibilní zabírání ekosystémů • není tolik zasažena disparita jako diversita

  42. Shrnutí • Extinkce dříve či později potká každý druh • Paleontologie umožňuje studovat extinkce • Intenzita vymírání se v průběhu historie Země výrazně mění • V historii Země existovaly periody hromadných extinkcí • Hromadné extinkce se lišily co do příčiny i co do specifity • Hromadné extinkce ovlivňují průběh makroevoluce • Vnímavost druhu k vymření se zásadně liší • Odolnost ekosystému vůči extinkcím patrně stoupá

More Related