Hipótese do pulso de rotação - Turnover-pulse hypothesis
A hipótese do pulso de rotação , formulada pela paleontóloga Elisabeth Vrba , sugere que mudanças importantes no clima ou ecossistema geralmente resultam em um período de rápida extinção e alta rotatividade de novas espécies (um "pulso") em várias linhagens diferentes . As mudanças podem incluir mudanças climáticas, deslocamento da placa tectônica e catástrofes, entre outras coisas. Pode ser visto como uma extensão do conceito de radiação evolutiva de um contexto único para um contexto multiclade .
Teoria
Os ecossistemas experimentam periodicamente interrupções significativas que causam extinções em massa e especiação . Vrba propõe que as mudanças no clima, por meio de seu efeito no ambiente físico, resultam na "divisão das populações [animais] em grupos geograficamente e geneticamente isolados ", que posteriormente evoluem para espécies separadas. Ela também prevê que dentro de um ecossistema isso deve ocorrer para diferentes grupos de animais aproximadamente ao mesmo tempo, criando um "pulso sincronizado" em várias linhagens.
A hipótese foi desenvolvida para explicar os diferentes padrões de evolução vistos nos antílopes africanos . Vrba argumentou que a fauna de mamíferos da África Oriental experimentou uma rápida explosão de extinção e especiação entre 2,8 Ma e 2,5 Ma, causada por uma grande flutuação na temperatura. Durante esse evento, afirma a hipótese, muitas espécies tentaram se mover de seus habitats agora inabitáveis e posteriormente desenvolveram diferentes adaptações em seus novos ambientes, evoluindo para diferentes espécies, como os antílopes investigados por Vrba, que evoluíram de navegadores da floresta para pastores de pastagem . O apoio de Vrba à ideia de que diferentes clados se adaptariam sincronizadamente e ao lado dos eventos climáticos veio do registro fóssil de roedores do vale do rio Omo .
Hominins
Posteriormente, Vrba propôs essas mudanças como a centelha para o surgimento da linhagem Homo , distinta de outros hominíneos , datada dessa época. Isso se alinha com a hipótese da savana (ou "hipótese da aridez"), que sugere que o aumento da aridez levou ao crescimento e à expansão da savana , exigindo que os hominíneos descessem das árvores e andassem sobre duas pernas. Os primeiros sítios arqueológicos contendo ferramentas também datam desse período. No entanto, ainda é possível que o gênero Homo já tenha evoluído antes do evento climático.
Crítica
O principal ponto de vista oposto é a hipótese da Rainha Vermelha , proposta por Leigh Van Valen , que sustenta que a extinção ocorre em uma rotação constante, ao invés de pulsos.
Estudos sobre fósseis da bacia de Turkana na época da suposta mudança dramática de 2,5 milhões de anos atrás descobriram que a taxa de adaptação foi significativamente menor do que a prevista pela hipótese do pulso de rotação, com 50% a 60% do turnover de espécies distribuído por milhões de anos em vez de um volume de negócios de 90% em algumas centenas de milhares. As explicações sugeridas para a discrepância incluem que "variações na abundância de fósseis ao longo do tempo distorceram os dados de Vrba, criando um pico falso" ou que o "vale do rift Turkana - que continha um rio delimitado por bosques na época - foi protegido das dramáticas mudanças climáticas" .
Uma mudança para um clima mais frio e seco e em algum ponto entre 2,8 Ma e 2,5 Ma é amplamente aceita (e corroborada pela composição das camadas de sedimentos no fundo do mar), mas picos de adaptação entre diferentes espécies na África Oriental foram observados em diferentes vezes, o que significa que embora "a evidência de grandes mamíferos seja consistente com a ideia de uma mudança na fauna no final do Plioceno , [...] atualmente não há acordo sobre sua extensão e data precisa."
Embora haja um consenso de que os principais eventos climáticos causam extinção generalizada, outros estudos da África Oriental e de outras regiões não conseguiram identificar quaisquer eventos semelhantes a pulsos, resultando em evolução sincrônica ou especiação, e isso provavelmente depende das condições locais.