Utosló rész
Élőhelyek, avagy otthon, édes otthon…
Kedvenc szülőbolygónk változatos élőhelyeket kínál lakóinak, amelyek három nagy csoportra oszthatóak: a vízi, a szárazföldi és a vizes élőhelyekre. Földünk felszínének legnagyobb részét víz borítja, így abban él az élőlények döntő többsége. Bár ez ideális helynek tűnhet a tápanyag ellátás szempontjából, azonban az élőlényeknek – oldott állapotban ugyan, de – ásványi anyagokra és gázokra is szüksége van. Ennek következtében azok a vízi élőhelyek a leggazdagabbak, ahol akár a csekély vízmélység, akár a vízfenék töredezettsége, akár más hatásmechanizmusok révén, de a víz mellett az ásványi anyagok és az oldott gázok is nagymennyiségben rendelkezésre állnak.
Az ilyen „ideális” vízi élőhelyek azonban nem túl nagy kiterjedésűek, azok lényegében a folyótorkolatokra, valamint a tektonikus tevékenység következtében erősen töredezetté vált aljzatú tengerekre, vagyis jobbára a sekély vizekre korlátozódnak. Mivel ezen élőhelyek nem túl nagy kiterjedésűek, ezért ezekben a kis és közepes méretű élőlények dominálnak, kevés nagytestűvel kiegészítve. Ezen az élőhelyeken a megafauna általában nincs, vagy csak szórványosan van jelen, az élőhelyek kiterjedése ugyanis nem igazán teszi lehetővé ezek stabil populációinak fennmaradását, így ezen fajok tagjai csak részben támaszkodnak ezekre a sekély vizekre. Ugyanakkor ezeken az élőhelyeken intenzívek a biológiai körforgás folyamatai, az elpusztult egyedi élőlények pótlása gyorsan megtörténik, mivel az itt élő fajok szempontjából a gyors és agresszív szaporodó képesség nagyobb stratégiai előnyt jelent, mint a tápanyagok felhalmozása, a megfelelő védettséget jelentő testméret kialakítása. Ennek következtében azonban az itt élő populációk – ha erre lehetőség nyílik – bármikor készek ezen élőhelyeket elhagyni, hogy más élőhelyeken betöltsék a létrejövő vagy megürülő biológiai fülkéket.
A vízi élővilág többsége azonban némiképp szerényebb viszonyok között, mélyvízben, vagy sima aljzattal bíró tengerben, tóban kénytelen élni, olyan helyeken, ahol egyes az élethez szükséges alkotóelemek – jobbára az ásványi anyagok – csak erősen korlátozottan állnak rendelkezésre. Ez a korlátozottság lehet általános, vagy csak időbeli, vagyis olyan, amikor csak rövid időszakban növekszik meg ezen anyagok mennyisége, hogy utána az ismét alacsony legyen. Mindez sok faj számára azt jelenti, hogy jelentős stratégiai előnyt jelent a tápanyagok testükben történő felhalmozása, illetve a testméret önvédelem céljából történő megnövelése: ezek biztosítják a korlátozottan rendelkezésre álló tápanyagok hatékony felhasználását. Ebben erősen támogatja őket az is, hogy ezen élőhelyek igen jelentős kiterjedésűek, így – bár a területegységre jutó tápanyagmennyiség alacsonyabb a sekély vizekéhez képest – de az összmennyiség sokkal nagyobb, így a nagy vagy óriástestű fajok is képesek lehetnek stabil populációk fenntartására. A nagy testméretnek azonban van egy nagyon is komoly hátránya: hosszú idő felépíteni. Ennek következtében a mélyvízi fajok csak igen csekély mértékben készek a keletkező vagy megürülő biológiai fülkék gyors betöltésére, sőt, maguk is könnyen az élőhely átalakulásának áldozatává válhatnak.
Vannak azonban még szegényebb lehetőségekkel megáldott élőhelyek is, olyanok, amelyek az idő legnagyobb részében csak igen kis mértékű ásványi anyag, vagy oldott gáz ellátással bírnak, ami csak ritkán és rövid időszakokra változik meg. Ezen élőhelyek ugyan gyakorta nagy kiterjedésűek, mégsem alkalmasak nagyobb élőlények fenntartására, azok stabil populációi ugyanis olyan jelentős mennyiségű tápanyagot igényelnek, amely egész egyszerűen nem áll rendelkezésre. Valójában az ezen élőhelyeken élő fajok meglehetősen sajátos stratégia kialakítására kényszerültek, amely egyrészt a tápanyagok testen belüli tárolásán, másrészt a hirtelen megjelenő extra tápanyagok gyors felhasználásán, a köztes időszakban pedig az életfunkciók minimális szinten történő fenntartásán alapul. Ez a sajátosság ugyanakkor alacsony biológiai rugalmasságot jelent, az itt élő fajok szaporodási stratégiái nem teszik lehetővé a keletkező, vagy megürülő biológiai fülek gyors betöltését.
Mint az látható, a vízi élőhelyek közül az élet „normális”, vagyis kataklizma mentes időszakaiban is elsősorban a sekély vízi élőhelyek jelentik a „helyreállítási pontot”, vagyis azt a forrást, ahonnan a máshol kihaló fajokat pótló, vagy a létrejövő új biológiai fülkéket betöltő új fajok elsődlegesen származnak. Ez nem jelenti azt, hogy új fajok máshonnan nem származhatnak, csupán annyit, hogy ezen élőhelyek fajai a gyors szaporodásuk révén lényegesen gyorsabban képesek a keletkező lehetőségeket kihasználni, ha hozzáférnek, mint más fajok.
Ugyanakkor a kérdés az, hogy a különböző élőhelyeken mi történik egy jelentős klimatikus átalakulás, krízis, például egy aszteroida becsapódást követő klimatikus káosz esetén. A vizek elsőre nem tűnnek túl érzékenynek egy ilyen eseményre, de a valóság mást mutat. Egyrészt a vízi élőhelyek tápláléklánca is a napenergián alapul, a napfény mennyiségének visszaesése a vízinövények és egysejtűek növekedését, szaporodását is lelassíthatta. Ennek következtében a növényevők éhezni kezdhettek és legyengülésük által könnyű célpontjaivá válhattak a ragadozóknak, amelyek így elkezdtek szaporodni. Mindez a növényevők számának gyors visszaeséséhez vezetett, amely persze később már elvezetett a ragadozók számának visszaeséséig.
Másrészt a vízi élőhelyeknek sok olyan anyagra – ásványi anyagokra, gázokra – van szüksége, amelynek egy része az élőhelyen kívülről származik, és ezek közvetítési mechanizmusának működése az éghajlattól függ, annak megváltozása esetén az ezekhez történő hozzáférés megváltozhat. A lehűlés következtében először megnőhetett az ezekkel történő ellátás, hiszen a lehűlés első klimatikus következménye a heves csapadékképződés, és a csapadék sok benne oldott gázt és ásványi anyagot a tengerbe juttathatott a légkörből illetve a szárazföldekről. Ezt követően azonban az ellátás visszaeshetett: a csökkenő párolgás révén ugyanis romlottak a csapadékképződés feltételei, és ez a gáz és ásványi anyag szállítás visszaeshetett. Ezt követően pedig teljes káosz alakulhatott ki, ugyanis a csapadékképződés – és az általa történő anyagszállítás – teljesen szabálytalan, és szélsőségek értékek között változhatott.
Harmadrészt maga a hőmérséklet közvetlenül is befolyásolja az élőhelyeket, a hűvösebb régiók vízfelszínei intenzív és elhúzódó lehűlés esetén befagyhatnak, ami alapvetően változtatja meg azok napfényhez, ásványi anyagokhoz, vagy éppen a gázokhoz történő hozzáférését.
Mindez ugyanakkor különbözően hat a különböző élőhelyekre. Az igazán szegény élőhelyeket a korai túlzó bőség és az azt követő súlyos ellátás visszaesés valószínűleg kevéssé befolyásolhatta: ezek élővilága éppen ilyen körülményekhez alkalmazkodott korábban. Az ezt követő klimatikus káosz azonban nagyobb csapás lehetett, különösen – paradox módon – a bőségidőszakok. A szegény élőhelyek világa ugyanis csak korlátozottan képes az extra erőforrásokat felhasználni, így – ha azok netán valamivel hosszabban jelen vannak az élőhelyen, ami klimatikus káosz közepette elképzelhető – más élőhelyek lakói – ideiglenes jelleggel ugyan – betelepülhettek ezen élőhelyekre. Ennek következtében azonban a jövevények a kritikus szint alá szoríthatták több őshonos faj populációs nagyságát, amelyek így kipusztulhattak, és ez akár az ökoszisztéma összeomlásához is vezethetett.
A szárazföldi élőhelyek sok szempontból igen hasonlatosak a vízi élőhelyekkel, annyi különbséggel, hogy ezek esetében a víz jelenléte jelenti a szűk keresztmetszetet. A víz jelenléte szempontjából pedig a szárazföldi élőhelyek – a vízi élőhelyekhez hasonlóan – három részre oszthatóak.
Az első csoport körül az elsőt mindjárt a vizes élőhelyek jelentik. Ezek valójában a sekély vízi élőhelyekkel komplex egységet képeznek, és az jellemző rájuk, hogy szinte folyamatosan rendelkezésre áll elegendő víz a helyi szárazföldi élővilág fenntartásához. Ugyanakkor – ahogy a sekély vízi élőhelyeknél is – itt is igaz az élőhely kicsiny mérete, sokszor erős tagoltsága, már csak azért is mert annak egy része épp egy sekély vízi élőhely. Az azonos jellemzők azonos stratégiához vezetnek a szárazföldön is. A vizes élőhelyek lakói jellemzően kistestűek, és gyorsan szaporodnak, nem halmoznak fel a testükben jelentős mennyiségű tápanyagot. A megafauna vagy nincs jelen, vagy az legalább részben az élőhelyen kívüli erőforrásokat használ (pl. a vizes élőhelyhez járnak inni a nagytestű növényevők és a nagytestű ragadozók rájuk vadásznak).
A második csoport a kiterjedt nedves élőhelyek jelentik. Ezen élőhelyek elegendő csapadékellátással bírnak a folyamatos növénytakaró fenntartására és az pedig jelentős állatállomány részére szolgál a tápláléklánc alapjául. Az élőhelyeken a csapadékellátás gyakran időszakosan ingadozó, így a növénytakaró állapota sem állandó. Ezen tényezők miatt az élőhely kevésbé gazdag ugyan, de a nagy kiterjedés miatt összességében jóval több tápanyag áll rendelkezésre az élővilág részére. Az ellátás ingadozása, a nagy terület használatának szükségessége az állatállományt arra készteti, hogy a testében halmozza fel a nehéz időszakok túléléséhez szükséges tartalékokat, egyúttal a testméreteivel védekezzen a ragadozók támadásai ellen. Ugyanakkor – hasonlóan a mélyvízi vagy sík aljzatú vízi élőhelyek lakóihoz – ezen élőlényekre is igaz, hogy a nagy test felépítése sok időt vesz igénybe, így az itt élő fajok jóval kevésbé képesek rugalmasan alkalmazkodni a megváltozó viszonyokhoz, mint a vizes élőhelyek lakói.
A szárazföldön is vannak nagyon szegény élőhelyek, a sivatagok, félsivatagok. Ezeken már nem is borítja folyamatosan növénytakaró, nincs elegendő csapadék egy ilyen léptékű növényvilág fenntartásához. A hosszú szűkös időszakban a mélyebben fekvő vizekhez hozzáférni, vagy a bőségidőszakok vizét a testében eltárolni képes nővények alkotnak folt- és pontszerű növénytakarót, a növényvilág többi része csupán a rövid csapadékos időszakokban aktív. Az állatvilág is természetesen ehhez alkalmazkodott, a növényvilág nagyobb részéhez hasonlóan a bőség időszakbeli gyors szaporodást kombinálják a köztes időszakokban minimális létfunkciókkal. Mindez azt jelenti, hogy ezen élőhelyek fajai sem épp ideálisak a megüresedő vagy létrejövő biológiai fülek betöltésére.
A szárazföldi élőhelyek esetében is igaz, hogy a fajok helyreállítási pontját, vagyis ahonnan képesek új fajok gyorsan kialakulni és elterjedni egyetlen, a sekély vízi élőhelyekkel összekapcsolódott vizes élőhelyek jelentik. Ezek lakói – legyenek bár növények vagy állatok – képesek gyorsan szaporodni, változatosságukat gyorsan megnövelni és így elterjedni ott, ahol valamilyen erőforrást a helyi élőlények nem képesek fel- és kihasználni. Mert például kihaltak.
Egy globális lehűlés okozta klimatikus változások a szárazföldi élőhelyeket is érzékenyen és eltérően érintik. A sivatagos területek jellemzően még szárazabbá válnak, vagy épp csapadékban túlságosan is gazdaggá. Így az itt lakó fajok hamar bajba kerülhetnek. Populációs nagyságuk korábban sem volt magas, az elhúzódó száraz időszakok már túl hosszúnak bizonyulhatnak. Az élőhely nedvessé vagy akár vizessé válása sem áldás. Ez egyrészt becsalhatja a hasonló helyekről származó, és az ilyen körülményekhez jobban alkalmazkodott fajokat. A robbanásszerű szaporodási képesség sem akkora nagy előny – az erőforrások túl gyors felhasználásához vezet, így az élőhely a túl sok csapadék hatására akár össze is omolhat. Mindez azt jelenti, hogy az élőhely lakói csak szerencsés, kivételes esetekben válhatnak az új fajok tömegeinek őseivé. Ehhez ugyanis az kell, hogy úgy alakuljon át az élőhely nedves vagy vizes élőhellyé, hogy olyannal elegendően hosszú ideig ne legyen kapcsolata ahhoz, hogy az élőhely lakói megváltoztassák a szaporodási stratégiájukat.
A kiterjedt nedves élőhelyek ugyanakkor egy lehűlés hatására erősen száraz élőhellyé alakulhatnak át, amelyek képtelenek fenntartani a korábbi növény és állatvilágot. Mi több, az élőhelyek akár szét is szabdalódhatnak, kialakulhatnak köztük sivatagos, félsivatagos térségek is. Így az itteni élővilág nem csak a tápanyag mennyiségének visszaesésével, hanem a terület összeszűkülésével is szembe kell nézzen, ami együtt már jelentősen lecsökkenti az élőlények populációs nagyságát. Sokét a fennmaradáshoz szükséges kritikus egyedszám alá.
A vizes élőhelyek ellenben szerencsések. Bár vélhetően összeszűkülnek, sőt egyes élőhelyek akár meg is szűnhetnek, de a legtöbb élőhely fennmarad. Az élőhely összeszűkülése természetesen ezek lakóit is rosszul érinti, helyzet messze nem annyira súlyos, mint a korábbi nedves élőhelyek lakói esetében. Sőt. A nedves élőhelyen lezajló populáció összeomlások eredményeképp a fennmaradó élőhelyek sok erőforrása marad kihasználatlanul, míg a vizes élőhelyeken sok olyan faj van, amely képes ezen erőforrásokat felhasználni. Ez természetesen azt eredményezi, hogy a vizes élőhelyek élővilága meglehetősen hamar elkezd terjeszkedni a korábbi nedves élőhelyeken, így biztosítva saját maguk számára a szükséges populáció nagyságot.
Mint az látható, egy súlyos globális lehűlés esetén a legnagyobb csapást mind a vizekben, mind a szárazföldeken a nagy kiterjedésű, tápanyagokban csak közepesen gazdag élőhelyek élővilágai szenvedik el. Az ezen élőhelyeken élők – épp az élőhely sajátosságai miatt – olyan stratégiát alakítanak ki, amelyek igen hasznosak a nyugalmi, de végzetesek a klimatikusan kaotikus időszakokban. A jelentős mennyiségű tápanyag testen belüli felhalmozása, illetve az ehhez szükséges hosszú idő, így a szaporodó képesség későbbi elérése, a szaporodás során az alacsonyabb utódszám kisebb és kevésbé rugalmas populációkat eredményez. Az élőhely gazdagságának visszaesése és az élőhely felszabdalódása – elég erős lehűlés esetén – a populációk és így az élőhely összeomlásához, az ott élő fajok közel mindegyikének a kihalásához vezethet.
Az igen szegény élőhelyek kisebb, de súlyos csapást szenvednek, ezek esetében nagyobbrészt csak az erőforrások hiányához legszélsőségesebben alkalmazkodott fajoknak van reális túlélési esélye. Ezek képesek elegendően hosszú ideig életben maradni nagyon kevés tápanyaggal, vagy az életfunkcióikat felfüggeszteni a szükséges tápanyag rendelkezésre állásáig. Ugyanakkor itt is probléma a populációs nagyság, bár adott esetben egy korábbi közepesen gazdag szegénnyé válása segíthet az itt élő fajok fennmaradásában.
A vizes élőhelyek ugyanakkor mások. A szárazföldi és a vízi élővilág állomány egymásra támaszkodik, így az itt élő fajok eleve könnyebben élik túl a nehéz időszakokat. A populációk eléggé nagyok ahhoz, hogy az élőhely beszűkülése után is képesek legyenek – legalábbis a többségük – fennmaradni. A szaporodási stratégiáik elég gyors felfutást biztosítanak a kínálkozó lehetőségek kihasználására, ugyanakkor a felfutás jobbára nem katasztrofális, nem vezet az erőforrások végzetes kimerítéséhez. Vagyis egy jó alap az élet újrakezdéséhez.
De akkor miért haltak ki a terapoda dinoszauruszok? A válasz egyszerű. Vélhetően azért, mert már túl kevés vizes élőhelyen voltak jelen, és azok vagy elpusztultak a klimatikus átalakulás – pl. a folyók mederváltása – miatt, vagy már túl kicsik voltak a populációik. Miközben bennünk az a kép él, hogy a hatalmas dinoszauruszok a bolygó megkérdőjelezhetetlen urai voltak, addig valójában már régen egy súlyos és végzetes válságba kerültek: a madarak és az emlősök kiszorították őket a vizes élőhelyekről. Így aztán a soron következő katasztrófa – ami mindig eljön – végett vetett kiüresedett uralmuknak.
