유럽 민물 복족류의 현재 멸종 속도는 백악기 후기를 능가

멸종 위기

6,600만년전 백악기 시대의 대량 멸종 사건은 전 세계적으로 해양 및 육상 종의 4분의 3을 박멸했습니다. 그러나 척추동물을 기반으로 한 이전 연구에서는 담수 생물군이 훨씬 덜 영향을 받은 것으로 나타났습니다. 여기에서 우리는 유럽의 담수 복족류 종 발생의 시계열과 지난 2억년 동안 추정된 멸종률을 수집합니다. 우리는 백악기에서 팔레오기 대멸종 기간 동안 멸종률이 10배 이상 증가하여 모든 종의 92.5%가 멸종되었음을 발견했습니다. 멸종 단계는 540만 년 동안 지속되었으며 690만 년의 회복 기간이 뒤따랐습니다. 그러나 유럽의 담수 복족류의 현재 멸종률은 백악기에서 팔레오기의 대량 멸종에 대한 수정된 추정치보다 3배나 더 높습니다. 우리의 결과는 상당한 보전 노력이 담수 생태계에 집중되지 않는 한 현재의 멸종 위기가 앞으로 수백만 년 동안 담수 생물군에 심각한 영향을 미칠 것임을 나타냅니다.

 

멸종 속도의 대한 견해

담수 생태계의 생물 다양성은 불균형적으로 높습니다. 지구 표면의 1%만 덮고 있지만 전 세계 종의 풍부함1의 약 10%를 차지합니다. 이러한 환경과 생물군은 인간의 건강, 영양 및 담수 공급을 유지하는 귀중한 생태계 서비스를 제공합니다. 전 세계적으로 담수 생태계와 그 생물군은 현재 엄청난 악화를 겪고 있습니다. 많은 경우에 지역 종 풍부도와 개체 개체 수는 감소하고 멸종률은 놀라울 정도로 높습니다. 인간의 영향은 서식지 파괴 또는 파괴를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 지구 온난화, 부영양화, 오염, 지하수 추출 또는 침입 종을 통해 이러한 감소의 주요 원인으로 널리 인식됩니다. 현재의 생물적 위기는 이른바 '제6차 대멸종'이라 불리는 주요 멸종 사건의 시작으로 널리 간주됩니다. 그것은 여러 면에서 6600만년 전 백악기의 고기시대 경계에서의 5차 대멸종과 유사합니다. 두 가지 생물적 위기는 지질학적 시간 규모의 격변적 사건입니다. 백악기 말의 소행성 충돌과 인류세 동안의 인간 충돌은 모두 CO2 및 지구 온도의 급격한 상승과 짝을 이루었습니다. 전 세계적으로 모든 종의 76%가 K-Pg 이벤트 동안 멸종된 것으로 추정되지만 담수 종의 다양성 손실에 대한 일부 추정치는 10-22%에 불과합니다. 이러한 비교적 낮은 추정치는 전적으로 척추동물 화석 기록에 기초한 것입니다. 척추동물은 오늘날 담수 서식지에서 종 다양성의 약 15%를 구성하며, 이 낮은 비율은 담수 생물군 전체에 대한 일반적인 결론을 보증하지 않을 수 있습니다. 5차 대멸종 사건의 제안된 낮은 영향과 현재, 놀라울 정도로 높은 멸종률 및 담수에 사는 종의 위험 사이의 뚜렷한 불일치는 담수 척추동물을 넘어 K-Pg 사건에 대한 재평가를 요구합니다. 민물 복족류는 멸종과 다양성 회복을 평가하는 유용한 모델 분류군을 제공합니다. 그들은 오늘날 담수 생태계에서 가장 다양한 동물 그룹 중 하나이며 가장 잘 보존된 화석 기록 중 하나입니다. 그들은 전 세계적으로 거의 모든 담수 서식지에 서식하며 다른 생활 방식과 번식 전략을 발전 시켰으며 다른 영양 수준을 차지합니다. 또한, 현재의 위협과 기후 변화에 대한 대응은 담수 생물 다양성이 직면한 일반적인 위협을 잘 이해하고 대표합니다. 5차 대멸종 사건이 유럽 담수 생물군에 미치는 영향을 평가하기 위해 우리는 3122종으로 구성된 담수 복족류의 화석 기록을 수집하고 분석하여 멸종의 규모, 기간 및 역학을 평가하고 K-Pg 경계를 가로지르는 다양성 반등을 평가했습니다. 지구 온난화와 결합된 파국적 특성이라는 측면에서 현재의 생물다양성 위기와 그 멸종 사건의 유사성을 고려하여, 우리는 분석 결과를 사용하여 유럽 생물군에 대한 현재 위기의 경로를 설명 예측합니다. 이를 위해 우리는 IUCN Red List34에서 얻은 종 보존 상태를 기반으로 최근 개발된 접근 방식을 사용하여 유럽의 현존하는 민물 복족류 동물군의 멸종 규모와 멸종률을 추론합니다. 이를 통해 역사적인 멸종 사건과 비교하여 일상적인 시나리오 22에서 가까운 미래에 담수 복족류 생물 다양성의 예측된 손실을 평가할 수 있습니다. 유럽은 세계의 다른 지역에 비해 매우 풍부하고 잘 연구된 화석 기록과 현대 종의 철저한 보존 평가 때문에 분석을 위한 모델 지역으로 사용합니다.

 

결론적으로 현재 멸종 속도가 백악기 후기의 멸종속도 보다 빠릅니다

우리는 약 200 Myr에 해당하는 24,759건의 화석에서 종분화, 멸종 및 보존율의 공동 추론을 통해 유럽 담수 복족류의 화석 기록에 대한 종분화 및 멸종 시간을 추정했습니다. 재구성된 종의 풍부함 궤적은 쥐라기와 백악기 경계와 후기 백악기에 두 개의 주목할만한 봉우리만 있는 중생대 전체에 걸쳐 느린 진화를 보여줍니다. 다양성은 백악기 말에 감소하여 모든 종의 평균 92.5%와 모든 속의 9.5%가 멸종됩니다. 회복된 종의 풍부함 은 7~8 미르 후 후기 백악기 수준에서 시신세(45~30 미르 전)의 고원에 도달했습니다. 올리고세의 쇠퇴에 이어 신생대에서 다양성이 최고조에 달했으며, 이는 중신세와 후기 중생대 호수의 주요 복사선과 평행을 이룹니다. 종분화와 멸종 속도는 모두 K-Pg 경계에서 가장 높으며 이전 수준을 한 자릿수 이상 초과합니다. 초기와 후기 백악기 전환(100.5 Myr 전)과 후기 백악기(85 Myr 전)의 초기 종분화 속도 피크는 더 낮고 높은 불확실성(넓은 95% 신뢰 구간)을 특징으로 합니다. 멸종률은 대부분의 후기 백악기와 고생대에 걸쳐 일정하게 유지됩니다. K-Pg 경계에서의 멸종 사건은 가장 최근의 백악기에서 낮은 멸종과 종분화 비율 기간 후에 발생하며 순 다양화는 0에 가깝습니다. 소멸 단계는 5.4 Myr(66.9–61.4 Myr 전)의 간격을 포함합니다. 멸종률의 첫 번째 이동이 K-Pg 경계보다 약간 더 앞선다는 사실은 화석 기록의 층서학적 구획이 멸종 사건의 시작 날짜를 정확하게 날짜로 지정하기에는 너무 조잡했기 때문일 수 있습니다. 멸종 사건은 비슷한 크기의 종 분화 피크를 동반합니다. 멸종률이 61.4 Myr 전(95% 신뢰구간 61.1~64.3 Myr 전)의 낮은 수준으로 떨어지는 동안, 종분화 비율은 유사한 수준으로 떨어질 때까지 다음 6.9 Myr(3.6~8.7 Myr) 동안 비교적 높은 수준을 유지합니다. 소멸률만큼 이벤트 시작 후 55.1 Myr 전(53.8~56.9 Myr 전)부터 순 다양화 비율은 후기 백악기 배경 수준으로 돌아갑니다. IUCN Red List34에 의해 평가된 347개의 현존하는 유럽 담수 복족류 종의 보존 상태를 기반으로 한 현재 생물다양성 위기에 대한 예측은 K-Pg 이벤트보다 훨씬 높은 멸종률을 나타냅니다. 멸종률은 향후 50년 동안 각각 1378.9(1316.7~1441.1), 1787.1(1733.3~1840.8) 및 1973.2(1923.4~2023.0) E/MSY(백만 종 년 당 사건) 범위입니다. 이것은 K-Pg 이벤트(~1.45 E/MSY) 동안의 멸종 속도보다 약 3배 더 높으며 현재 생물다양성 위기의 매우 빠른 속도를 반영합니다. 또한 예측에 따르면 향후 50년에서 100년 사이에 72종(20.8%)에서 111종(31.9%) 사이가 멸종할 수 있습니다. 이 추세가 더 먼 미래에 예측된다면 대량 멸종을 정의하는 멸종된 종의 75% 임계값은 이미 2539년에 도달할 것입니다(95% 신뢰 구간 2527~2551). 따라서 유럽의 담수 복족류 동물군은 천년 내에 심각한 지역 멸종 사건으로 고통받을 수 있습니다. 우리는 종 대신에 속을 사용할 때 유사한 멸종률, 즉 향후 100년 동안 1018.7(852.0~1199.6) E/MSY를 찾습니다. 이 비율은 종 수준 분석의 비율보다 당연히 낮고 적어도 하나의 비위협 종을 포함하는 IUCN 데이터 세트의 속의 절반과 관련이 있습니다. 그럼에도 불구하고 결과는 우리의 결과가 강력하고 체계적인 수준에 의존하지 않는다는 것을 보여주는 종 수준 분석과 동일한 규모의 범위입니다.