Araştırmacılar, deniz organizmalarının iklim değişikliğine tepki olarak coğrafi olarak Dünya’nın kutuplarına doğru kaydığını biliyorlar. Bununla birlikte, okyanus sıcaklıkları yükseldikçe türlerin ne ölçüde hareket edeceğini ve bu tür değişikliklerin ekosistemlerde ve yok olma olaylarında bir değişime işaret edip etmediğini tahmin etmek kolay olmamıştır.
Nature’da yayınlanan yeni bir çalışma, bazı olası bilgiler sunuyor. Araştırmacılar, bir grup organizmanın, planktonik foraminiferin fosil kayıtlarını inceleyerek, toplulukların Geç Senozoik dönemde, muhtemelen iklim olaylarının, özellikle de çift kutuplu buz tabakalarının gelişiminin etkisiyle güneye, daha sıcak sulara doğru küresel bir geçiş yaptığını keşfettiler. Çalışma ayrıca, kabukla kaplı, tek hücreli deniz organizmalarının hareketinin, işlevsel özelliklerin ve tür çeşitliliğinin bir eşleşmesine bağlı olmadığını, daha çok organizmaların ekolojik ve morfolojik özelliklerinin kombinasyonuna bağlı olduğunu gösterdi.
Organismic and Evolutionary Biology Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı ve Society of Fellows’un genç bir üyesi olan yardımcı yazar Anshuman Swain, “Modern ekolojide tür çeşitliliğini ve işlevsel özellikleri eşanlamlı olarak görüyoruz” dedi. “Ancak, zamanda geriye baktığımızda, bu ilişkinin 2 milyon yıl sonra bozulduğunu gördük, dolayısıyla bunu gelecekteki iklim değişikliğini tahmin etmek için kullanabileceğimize dair varsayımımız yanlış yönlendirilmiş olabilir.”
Swain ve yardımcı yazar Adam Woodhouse, Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde postdoc, Geç Senozoyik planktonik foraminiferlerin (foramlar), özellikle son 8 milyon yıldaki fosil verilerini, iklim olaylarına tepki olarak göreceli dağılımlarının nasıl değiştiğini görmek için incelediler. Yine de tür çeşitliliğine odaklanmak yerine, verileri ekogrupların (su sütununda yaşadıkları yer) ve morfogrupların (kabuklarının morfolojik kategorileri) ekolojik özelliklerine göre sınıflandırdılar.
“Belgelediğimiz eğilimler potansiyel olarak endişe verici çünkü insan kaynaklı iklim değişikliği bizi aniden 8 milyon yıl önceki bir Dünya’ya götürürse [before glaciation]tüm okyanusun deniz topluluklarını zararlı bir şekilde yeniden yapılandırıyor olabiliriz.
— Adam Woodhouse, çalışmanın yardımcı yazarı
Planktonik foramlar okyanusun üst kısımlarında yüzer. Diğer birçok organizmanın küresel dağılımları, besin zincirindeki düşük yerleşimlerinden dolayı foramlarla ilişkili olduğundan, bu yerleştirme önemlidir. Pek çok deniz organizması (yırtıcı balıklar, kalamar, kril, köpek balıkları ve deniz memelileri gibi) sabit besin zincirlerine güvenir, bu nedenle foramların iklim değişikliğine nasıl tepki verdiği, bunlar ve diğer organizmalar için bir tahmin olabilir.
Bu organizmaları incelemenin bir başka avantajı da mevcut fosil verilerinin eşsiz kalitesidir. Araştırmacılar, ağ bilimi yöntemlerini, 500.000’den fazla bireysel tür oluşumuna sahip planktonik foraminifer kayıtlarının küresel bir veri seti olan Triton’a uyguladılar. Örnekler, Uluslararası Okyanus Sondaj Programı tarafından 50 yılı aşkın bilimsel okyanus sondajı sırasında Dünya okyanuslarından toplandı. Her fosil, planktonun nerede ve ne zaman yaşadığını ve o sırada okyanus koşullarını yansıtır.
Woodhouse, “Planktonik foraminiferlerin fosil kayıtları, inanılmaz bir biyolojik arşivi temsil ediyor ve herhangi bir makroomurgasız grubun cins düzeyindeki en iyi kaydından bile daha iyi Senozoyik tür düzeyinde bir kayıt sergiliyor – bu da onları çalışmamız için mükemmel bir çözüm haline getiriyor” dedi.
Çoğu çalışma, türlerin nasıl ortaya çıktığını ve değiştiğini inceler. Bu çalışma için araştırmacılar, organizmaların (17 morfogrup ve altı foram ekogrubu) iklim değişikliğine ve çevresel faktörlere ekolojik olarak nasıl tepki verdiğini sordu. Swain, “Ekogruplar ve morfogruplar, Cenozoik dönem boyunca daha tutarlı gruplardır, bu nedenle tutarsız gruplar olan tür araştırmalarına göre avantajları vardır” dedi. Bu, türden ziyade özelliklerden tahmin yapmayı kolaylaştırıyor.”
Geç Senozoyik döneminde (yaklaşık 15 milyon yıl önce başlayan) ekogruplarda ve morfogruplarda geniş bir özellik veri seti topladılar ve biyocoğrafik dağılım modellerini çizdiler. Bulgular, özellikle son 8 milyon yılda, her iki grupta da sınıf çapındaki topluluklarda ekvator bölgelerine doğru küresel bir enlem kayması gösterdi.
Swain, “Sonuçları gördükten sonra ‘Bu çılgınca’ dedik” dedi. “Bu geçişten önce, her şey rastgeleydi, fark edilebilir güçlü bir model yoktu. Ama sonra, buz tabakalarının oluşumuyla aynı zamana denk gelen güçlü bir değişim oldu.”
Çalışma, planktonik foraminiferler arasında, iki kutuplu buz tabakalarının ortaya çıkışıyla birleşmiş gibi görünen biyoçeşitlilik modellerinin büyük ölçekli mekansal yeniden düzenlemelerini içeren dinamik biyocoğrafyayı gösterdi. Kutup buzullarının genişlemesi, ekolojik grupların en mutlu olduğu enlemleri etkileyerek, oksijenin en çok bulunduğu yerler de dahil olmak üzere bir dizi faktör nedeniyle yer değiştirmelerine neden oldu. Şaşırtıcı bir şekilde, bu eğilim yalnızca tür verilerine bakıldığında görülmedi.
Swain, “Bunun kesin nedenini bilmiyoruz, ancak farklı ekosistemler hakkında bir fikir sahibi olmadan da eşit sayıda türe sahip olabilirsiniz. Gördüğümüz şey, ekogrupların bu eğilimi göstermesiydi. Yani bu iklimsel olay, foraminiferlerin dağılımını ve dolayısıyla diğer organizmaların dağılımını etkiledi. Foram’ın antropojenik olarak önemli deniz hayvanı grupları ile korelasyonu, devam eden iklim değişikliğinin yol açtığı alanlarda ve topluluk yapısında daha fazla değişiklik öngörmemize yol açabilir.”
Woodhouse, “Dünya’nın mevcut biyosferi, buzul çağları dünyasına uyum sağlamak için milyonlarca yıl içinde yavaş yavaş gelişti” dedi. “Dolayısıyla, belgelediğimiz eğilimler potansiyel olarak endişe verici çünkü insan kaynaklı iklim değişikliği bizi aniden 8 milyon yıl önceki bir Dünya’ya götürürse [before glaciation]tüm okyanusun deniz topluluklarını zararlı bir şekilde yeniden yapılandırıyor olabiliriz.
Nature’da yayınlanan yeni bir çalışma, bazı olası bilgiler sunuyor. Araştırmacılar, bir grup organizmanın, planktonik foraminiferin fosil kayıtlarını inceleyerek, toplulukların Geç Senozoik dönemde, muhtemelen iklim olaylarının, özellikle de çift kutuplu buz tabakalarının gelişiminin etkisiyle güneye, daha sıcak sulara doğru küresel bir geçiş yaptığını keşfettiler. Çalışma ayrıca, kabukla kaplı, tek hücreli deniz organizmalarının hareketinin, işlevsel özelliklerin ve tür çeşitliliğinin bir eşleşmesine bağlı olmadığını, daha çok organizmaların ekolojik ve morfolojik özelliklerinin kombinasyonuna bağlı olduğunu gösterdi.
Organismic and Evolutionary Biology Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı ve Society of Fellows’un genç bir üyesi olan yardımcı yazar Anshuman Swain, “Modern ekolojide tür çeşitliliğini ve işlevsel özellikleri eşanlamlı olarak görüyoruz” dedi. “Ancak, zamanda geriye baktığımızda, bu ilişkinin 2 milyon yıl sonra bozulduğunu gördük, dolayısıyla bunu gelecekteki iklim değişikliğini tahmin etmek için kullanabileceğimize dair varsayımımız yanlış yönlendirilmiş olabilir.”
Swain ve yardımcı yazar Adam Woodhouse, Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde postdoc, Geç Senozoyik planktonik foraminiferlerin (foramlar), özellikle son 8 milyon yıldaki fosil verilerini, iklim olaylarına tepki olarak göreceli dağılımlarının nasıl değiştiğini görmek için incelediler. Yine de tür çeşitliliğine odaklanmak yerine, verileri ekogrupların (su sütununda yaşadıkları yer) ve morfogrupların (kabuklarının morfolojik kategorileri) ekolojik özelliklerine göre sınıflandırdılar.
“Belgelediğimiz eğilimler potansiyel olarak endişe verici çünkü insan kaynaklı iklim değişikliği bizi aniden 8 milyon yıl önceki bir Dünya’ya götürürse [before glaciation]tüm okyanusun deniz topluluklarını zararlı bir şekilde yeniden yapılandırıyor olabiliriz.
— Adam Woodhouse, çalışmanın yardımcı yazarı
Planktonik foramlar okyanusun üst kısımlarında yüzer. Diğer birçok organizmanın küresel dağılımları, besin zincirindeki düşük yerleşimlerinden dolayı foramlarla ilişkili olduğundan, bu yerleştirme önemlidir. Pek çok deniz organizması (yırtıcı balıklar, kalamar, kril, köpek balıkları ve deniz memelileri gibi) sabit besin zincirlerine güvenir, bu nedenle foramların iklim değişikliğine nasıl tepki verdiği, bunlar ve diğer organizmalar için bir tahmin olabilir.
Bu organizmaları incelemenin bir başka avantajı da mevcut fosil verilerinin eşsiz kalitesidir. Araştırmacılar, ağ bilimi yöntemlerini, 500.000’den fazla bireysel tür oluşumuna sahip planktonik foraminifer kayıtlarının küresel bir veri seti olan Triton’a uyguladılar. Örnekler, Uluslararası Okyanus Sondaj Programı tarafından 50 yılı aşkın bilimsel okyanus sondajı sırasında Dünya okyanuslarından toplandı. Her fosil, planktonun nerede ve ne zaman yaşadığını ve o sırada okyanus koşullarını yansıtır.
Woodhouse, “Planktonik foraminiferlerin fosil kayıtları, inanılmaz bir biyolojik arşivi temsil ediyor ve herhangi bir makroomurgasız grubun cins düzeyindeki en iyi kaydından bile daha iyi Senozoyik tür düzeyinde bir kayıt sergiliyor – bu da onları çalışmamız için mükemmel bir çözüm haline getiriyor” dedi.
Çoğu çalışma, türlerin nasıl ortaya çıktığını ve değiştiğini inceler. Bu çalışma için araştırmacılar, organizmaların (17 morfogrup ve altı foram ekogrubu) iklim değişikliğine ve çevresel faktörlere ekolojik olarak nasıl tepki verdiğini sordu. Swain, “Ekogruplar ve morfogruplar, Cenozoik dönem boyunca daha tutarlı gruplardır, bu nedenle tutarsız gruplar olan tür araştırmalarına göre avantajları vardır” dedi. Bu, türden ziyade özelliklerden tahmin yapmayı kolaylaştırıyor.”
Geç Senozoyik döneminde (yaklaşık 15 milyon yıl önce başlayan) ekogruplarda ve morfogruplarda geniş bir özellik veri seti topladılar ve biyocoğrafik dağılım modellerini çizdiler. Bulgular, özellikle son 8 milyon yılda, her iki grupta da sınıf çapındaki topluluklarda ekvator bölgelerine doğru küresel bir enlem kayması gösterdi.
Swain, “Sonuçları gördükten sonra ‘Bu çılgınca’ dedik” dedi. “Bu geçişten önce, her şey rastgeleydi, fark edilebilir güçlü bir model yoktu. Ama sonra, buz tabakalarının oluşumuyla aynı zamana denk gelen güçlü bir değişim oldu.”
Çalışma, planktonik foraminiferler arasında, iki kutuplu buz tabakalarının ortaya çıkışıyla birleşmiş gibi görünen biyoçeşitlilik modellerinin büyük ölçekli mekansal yeniden düzenlemelerini içeren dinamik biyocoğrafyayı gösterdi. Kutup buzullarının genişlemesi, ekolojik grupların en mutlu olduğu enlemleri etkileyerek, oksijenin en çok bulunduğu yerler de dahil olmak üzere bir dizi faktör nedeniyle yer değiştirmelerine neden oldu. Şaşırtıcı bir şekilde, bu eğilim yalnızca tür verilerine bakıldığında görülmedi.
Swain, “Bunun kesin nedenini bilmiyoruz, ancak farklı ekosistemler hakkında bir fikir sahibi olmadan da eşit sayıda türe sahip olabilirsiniz. Gördüğümüz şey, ekogrupların bu eğilimi göstermesiydi. Yani bu iklimsel olay, foraminiferlerin dağılımını ve dolayısıyla diğer organizmaların dağılımını etkiledi. Foram’ın antropojenik olarak önemli deniz hayvanı grupları ile korelasyonu, devam eden iklim değişikliğinin yol açtığı alanlarda ve topluluk yapısında daha fazla değişiklik öngörmemize yol açabilir.”
Woodhouse, “Dünya’nın mevcut biyosferi, buzul çağları dünyasına uyum sağlamak için milyonlarca yıl içinde yavaş yavaş gelişti” dedi. “Dolayısıyla, belgelediğimiz eğilimler potansiyel olarak endişe verici çünkü insan kaynaklı iklim değişikliği bizi aniden 8 milyon yıl önceki bir Dünya’ya götürürse [before glaciation]tüm okyanusun deniz topluluklarını zararlı bir şekilde yeniden yapılandırıyor olabiliriz.