Az élet LOME előtt
Az ordovícium időszakban a Föld a mainál teljesen eltérő képet mutatott: a déli féltekét uralta Gondwana, amelyet meleg, sekély tengerek vettek körül. Az egész bolygón trópusi őserdők helyett bőséges, változatos tengeri élet dominált. Ezekben az óceánokban különleges lények éltek: nagyszemű, ingolaszerű konodonták úsztak szivacserdők közt, trilobiták másztak az aljzaton, és öt méter hosszú, csúcsos héjú nautiloidák, valamint emberméretű tengeri skorpiók vadásztak a vizekben. Itt jelentek meg az első, akkor még jelentéktelen állkapcsos gerincesek (gnathostomák) ősei is.
Kihalási hullámok és ökológiai válság
Fontos megjegyezni, hogy a késő ordovíciumi tömeges kihalás (LOME) két hullámban zajlott. Először a meleg klíma rövid idő alatt jégházzá alakult: gleccserek lepték el Gondwanát, kiszárították a sekély tengereket, kiirtva kulcsfontosságú élőhelyeket. Egy idő után, amikor az élővilág éppen elkezdte volna kiheverni a csapást, az éghajlat ismét fordult — a gleccserek olvadása kénben gazdag, oxigénszegény, melegebb vizet árasztott az óceánokba, ami végzetes volt az addigra alkalmazkodott fajok számára.
Átvészelés elzárt menedékekben
A túlélő állatok, közöttük a gerincesek, apró, egymástól elzárt menedékhelyeken (refúgiumokban) húzták meg magukat, amelyeket mély óceáni víztömegek választottak el egymástól. Ezekben a refúgiumokban kaptak esélyt az állkapcsos gerincesek – itt kamatoztathatták először evolúciós előnyeiket.
A kutatók összegyűjtötték a késő ordovícium és korai szilur paleontológiai leleteit az elmúlt 200 évből, hogy rekonstruálják ezeknek a refúgiumoknak az élővilágát. Az adatok szerint a tömeges kihalás után egyre markánsabban nőtt az állkapcsos gerincesek diverzitása, ahogy újabb és újabb fajok jelentek meg.
Az evolúciós térkép szerepe
A paleontológusok először tudták számszerűen vizsgálni, hogyan változott a fajok elterjedése a kihalás előtt és után. Például Dél-Kína mai területéről származnak a legkorábbi, teljes testben fennmaradt állkapcsos halak maradványai. Ezek a halak hosszú ideig zárt refúgiumokban éltek, majd csak jóval később fejlődtek képessé arra, hogy átússzák a nyílt óceánokat, és új élőhelyeket hódítsanak meg.
Miért lett előny az állkapocs?
Az új kutatás megválaszolja az egyik klasszikus evolúciós kérdést: azért fejlődtek ki az állkapcsok, mert új ökológiai szerepet teremtettek, vagy előbb keletkezett üres élettér? Konkrétabban, a refúgiumokban az állkapcsos gerincesek olyan életterekbe léptek, amelyeket a kihalt állkapocs nélküli fajok vagy más élőlények hagytak szabadon. Ez a bőséges erőforrás gyors alkalmazkodási hullámot indított el – hasonlóan ahhoz, ahogy Darwin pintyei különböző táplálékforrásokra szakosodtak a Galápagos-szigeteken.
Ökológiai újraosztás, nem teljes újjászületés
Az állkapcsos halak fejlődése mellett az állkapocs nélküli gerincesek még további 40 millió évig uralták a nyílt vizeket, sokféle formát öltve, köztük zátonylakó fajokat is. Az viszont nem teljesen ismert, miért tudták az állkapcsosak végül túlszárnyalni őket, miután kitörtek a menedékekből.
Egy idő után azonban világossá vált, hogy a LOME nem törölte el teljesen az életet – inkább ökológiai újraosztást hozott: az új fajok ugyanazokat az ökológiai szerepeket foglalták el, amelyeket korábban a konodonták és ízeltlábúak töltöttek be. Ez az úgynevezett diverzitás‑újraelosztási ciklus a teljes paleozoikum időszakán végighúzódik, minden nagyobb kihalás után.
A modern élet gyökerei
Érdemes kiemelni, hogy az állkapcsos ősök túlélése, alkalmazkodása és elterjedése tette lehetővé, hogy a mai tengeri élővilág az ő örökségüket hordozza – nem pedig a korábbi, látványos, de kihalt tengeri szörnyekét. Az evolúció és a múltbeli nagy válságok összefonódása máig visszacseng a mai óceánok lakóinak sokféleségében és sikerében.
