p Ilustração de fósseis marinhos que existiram desde o Cambriano. Táxons representados incluem braquiópodes, trilobitas, amonites, bivalves, e decápodes. Crédito:Mesa Shumacher / Santa Fe Institute
p Ao longo da história da vida na Terra, a diversidade biológica passou por altos e baixos - períodos de rápida evolução e extinções dramáticas. Nós sabemos disso, pelo menos em parte, através do registro fóssil de invertebrados marinhos deixados para trás desde o período Cambriano. Notavelmente, eventos extremos de diversificação e extinção acontecem com mais frequência do que um típico, Gaussiana, distribuição previa. Em vez da típica curva em forma de sino, o registro fóssil mostra uma distribuição de cauda gorda, com extremo, ponto fora da curva, eventos ocorrendo com probabilidade maior do que o esperado. p Embora os cientistas já conheçam esse padrão incomum no registro fóssil, eles têm lutado para explicá-lo. Muitos processos aleatórios que ocorrem ao longo de um longo tempo com grandes tamanhos de amostra, desde processos que produzem notas escolares até a altura de uma população, convergem na distribuição gaussiana comum. "É uma expectativa de default muito razoável, "diz Andy Rominger, companheiro do Instituto Omidyar de Santa Fé. Então, por que o registro fóssil não exibe esse padrão comum?
p Em um novo artigo publicado em
Avanços da Ciência , Rominger e colegas Miguel Fuentes (Universidade de San Sebastián, Chile) e Pablo Marquet (Pontifícia Universidade Católica do Chile) adotaram uma nova abordagem para enfrentar esta questão. Em vez de tentar apenas descrever as flutuações da biodiversidade em todos os tipos de organismos, eles também olham para as flutuações dentro dos clados, ou grupos de organismos que compartilham uma linhagem ancestral comum.
p "Dentro de uma linhagem de organismos intimamente relacionados, deve haver uma dinâmica evolutiva conservada. Entre diferentes linhagens, essa dinâmica pode mudar, "diz Rominger. Ou seja, dentro de clados, organismos relacionados tendem a encontrar uma estratégia adaptativa eficaz e nunca se afastar muito. Mas entre esses picos de aptidão específicos do clado estão vales de espaço metaforicamente desabitado. "Acontece que, apenas invocando essa ideia simples, com uma matemática muito simples, descreveu muito bem os padrões do registro fóssil. "
p Essas matemáticas simples são ferramentas que Fuentes, em 2009, usado para descrever outro sistema com uma distribuição incomum de cauda gorda:o mercado de ações. Ao usar superestatísticas - uma abordagem da termodinâmica para descrever o fluxo turbulento - Fuentes poderia descrever com precisão as dramáticas colisões e explosões de valor difíceis de prever.
p "Em biologia, vemos essas falhas e explosões também, em termos de biodiversidade, "diz Rominger." Nós nos perguntamos se a abordagem elegante de Fuentes também poderia descrever a dinâmica evolutiva que vemos no registro fóssil. "
p A equipe escreve que seu sucesso abre novas direções de pesquisa para entender melhor os processos evolutivos que levam a taxas estáveis de extinção e especiação nos níveis de ordem e família da vida, e às interrupções que permitem o surgimento de novas formas de vida.