Пробелы в летописи окаменелостей не являются серьезной проблемой
Окаменелости древних существ используются для реконструкции эволюционной истории, но не все животные и растения становятся окаменелостями, и многие окаменелости разрушаются до того, как ученые успевают их найти (например, породы, содержащие окаменелости, разрушаются в результате эрозии).
В результате летопись окаменелостей имеет пробелы и является неполной, и исследователям не хватает данных, необходимых для реконструкции истории эволюции.
Теперь группа ученых из Нидерландов и Великобритании изучила, как эта неполнота влияет на реконструкцию эволюционной истории. К своему удивлению, они обнаружили, что сама по себе неполнота на самом деле не является такой уж большой проблемой.
«Это как если бы вы пропустили половину фильма. Если вы пропустили вторую половину, вы не сможете понять историю, но если вы пропустите каждый второй кадр, вы все равно сможете без проблем следить за сюжетом».
«Регулярность пробелов, а не сама неполнота, определяет реконструкцию эволюционной истории», — объясняет Никлас Хоманн с факультета геонаук Утрехтского университета, который руководил исследованием.
«Если много данных отсутствует, но пробелы регулярны, мы все равно можем без серьезных проблем реконструировать историю эволюции, но если пробелы станут слишком длинными и нерегулярными, результаты будут сильно искажены».
С тех пор, как Чарльз Дарвин опубликовал свою теорию эволюции, неполнота летописи окаменелостей считалась проблематичной для реконструкции истории эволюции по окаменелостям. Дарвин опасался, что постепенные изменения, предсказанные его теорией, не будут заметны в летописи окаменелостей из-за всех пробелов.
«Наши результаты показывают, что этот страх неоправдан. У нас есть хорошее понимание того, где находятся пробелы, какова их длина и что их вызывает. Благодаря этим геологическим знаниям мы можем реконструировать эволюцию на сотни миллионов лет назад с беспрецедентным временным разрешением», — говорит Никлас Хоманн.
Компьютерное моделирование геологических процессов на временных масштабах, превышающих исторические данные, может быть использовано для изучения влияния неполноты летописи.
С этой целью Хохманн и его команда объединили моделирование различных режимов эволюции с отложениями карбонатных пластов, чтобы изучить, насколько хорошо режим эволюции может быть восстановлен по временным рядам окаменелостей, и как результаты тестирования варьируются между различными позициями карбонатной платформы и несколькими стратиграфическими архитектурами, сформированными различными кривыми уровня моря.
«Если бы Дарвин мог прочитать эту статью, он, конечно, почувствовал бы облегчение: его теория доказала свою устойчивость к превратностям геологической летописи. Данные о древних ископаемых, пусть и неполные, поддерживают наше понимание режима и темпа эволюции», — говорят ученые.
Исследование опубликовано в журнале BMC Ecology and Evolution.