07. november 2019

Studie bruger LEGO-klodser som livets byggesten

Palæontologi

Hvad skal der egentlig til for at artsrigdommen på jorden øges? Et nyt studie illustrerer en vigtig hændelse i jordens historie med LEGO-klodser. Og resultatet sender en løftet pegefinger til vor tids udvikling i klimaet.

De mange komplicerede processer, der skal spille sammen for at livets mangfoldighed, biodiversiteten, øges har forskerne illustreret med LEGO-klodser i forskellige farver. Fra Stigall et al., 2019.

For 470 millioner år siden steg biodiversiteten på jorden voldsomt. Et nyt studie giver et samlet overblik over hvilke betingelser der skal være til stede, hvis artsrigdommen skal øges – eksempelvis er der en sammenhæng mellem et koldere klima og øget biodiversitet.

- Vores studie viser, at det ikke er nok, at nogle betingelser for livet er til stede. De skal også være der i de helt rette mængder i forhold til hinanden. Især er de helt rette temperaturer fundamentale, fortæller Christian Mac Ørum, palæontolog på Statens Naturhistoriske Museum.

Han har deltaget i et internationalt forskningsprojekt, der undersøger, hvilke processer der driver artsdannelse, og derved en samlet stigning i biodiversiteten. Gennem geologisk tid er særligt to intervaller interessante hvis man vil forstå hvordan nye arter dannes – den ca. 520 million år gamle ’Kambriske eksplosion’ af liv og den ca. 470 millioner år gamle ’Store Ordoviciske biodiversificering’.

- Begge hændelser ændrer fundamentalt på, hvor mange arter økosystemerne kan understøtte. Senere i jordens historie er der andre perioder, hvor biodiversiteten øges, men de opstår alle som følge af en tidligere masseuddøen. Man kan altså sige, at nye arter dannes ved, at de overtager pladser fra arter, der forsvandt. Men det er ikke tilfældet med disse to hændelser. Og det er helt særligt i hele Jordens historie, fortæller Christian Mac Ørum.

Den Ordoviciske Periode er en af de mest dramatiske i livets udviklingshistorie. Blandt andet fordi der midt i perioden opstod en masse nye arter så hurtigt, at et lignende artsdannelsesinterval ikke er set siden i jordens historie. Biodiversiteten i havene voksede med over 400%, og en stor del af stigningen blev muliggjort fordi der opstod flere måder at søge føde på. Men hvorfor dette pludseligt blev en evolutionær mulighed, har været et stort spørgsmål for geologer i årtier. Udfordringen er, at der findes en lang række parametre, som kan påvirke biodiversiteten, så det kan være svært at danne sig et overblik over de enkelte parametres betydning. 

Forskerne illustreret den komplicerede proces ved hjælp af LEGO-klodser, som i farve og mængde angiver betydningen af hver enkelt ’byggesten’ gennem hele den ca. 40 mio. år lange Ordoviciske periode.

Det var for eksempel helt fundamentalt , at kontinenterne splittede sig op som følge af pladetektoniske processer. Og eftersom de hver især rummede en masse unikke arter, øgedes den samlede biodiversitet, efterhånden som evolutionen videreudviklede dem, og de enkelte arter adskilte sig endnu mere fra arter på andre kontinenter. Pladetektonikken har også en kraftig indvirkning på det globale havniveau, fordi øget pladetektonik får havenes vandstand til at stige.

Hver for sig er både øget pladetektonik og højt havniveau godt for artsdannelse i havene, men da temperaturene stadigt var for høje og iltniveauet for lavt, skete der ikke noget med biodiversiteten før for ca. 470 millioner år siden, midt i den geologiske periode Ordovicium. Pludseligt blev det koldere, og der kom ilt i havene, hvilket bevirkede at en slags artsdannelsesbarriere kunne overskrides, så de økosystemer vi kender i dag blev fremherskende, og nye arter blev dannet i højt tempo.

- LEGO-klodserne er super-gode til på en simpel måde at illustrere alle de processer der foregår på samme tid midt i Ordovicium. Og et af resultaterne af vores undersøgelser er, at der en tydelig sammenhæng mellem et koldere klima og øget biodiversitet. Derfor er det nærliggende at trække en linje frem til den klima- og biodiversitetskrise, vi oplever i dag, hvor den globale opvarmning sker samtidig med med et stort fald i biodiversiteten. Vores studie antyder, at der altid har været en sammenhæng mellem kllima og livets mangfoldighed, så man kan sige at jordens fortid sender os en løftet klimapegefinger, slutter Christian Mac Ørum.

Studiet er offentliggjort i tidsskriftet Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.