Kontinental drift och platttektonik - föreställningen att stora bitar av jordskorpan sakta men obevekligt skiftar positioner - föreslogs 1912 men accepterades inte förrän på 1960 -talet. Dessa rörelser förändrade planetens ansikte - delar av kontinenterna fastnade i "superkontinentet" Pangea för cirka 335 miljoner år sedan och separerade sedan för cirka 175 miljoner sedan.

Forskare började spekulera om hur dessa förändringar skulle påverka bildandet och utrotningen av arter och därmed, vad vi kallar biologisk mångfald. År 1970, James Valentine och Eldridge Moores från University of California föreslog att uppbrutna kontinenter skulle skapa mer ekologiska nischer och främja gynnsamma klimat- och miljöförhållanden som bidrar till biologisk mångfald.

I Förfaranden från National Academy of Sciences denna vecka (15 maj, 2017), två geoscientists från University of Wisconsin – Madison har plumbat några av de bredaste databaserna inom geologi och paleontologi för att visa att deras föregångare var på rätt väg:Marina arter tenderar att bli fler när kontinenterna delar sig, och för att stabilisera - kanske till och med minska - när kontinenterna stelnar.

Deras rapport fokuserade på fossiliserade marina arter i sedimentärt berg, som är fler och lättare att studera än arter som levde på land.

Shanan Peters, professor i geovetenskap, Andrew Zaffos, en postdoktor, och samarbetspartner Seth Finnegan vid University of California, Berkeley, korrelerade graden av kontinental fragmentering genom tiden, började för 541 miljoner år sedan, med mångfalden i det flercelliga livet, som expanderade under "Kambrium -explosionen".

Forskarna skapade ett index för att visa relativ kontinental fragmentering och jämförde sedan indexet med globala fossila data i Paleobiology Database.

Resultatet blev som ursprungligen förutsagt, med några vändningar. Under och efter perioder med fragmentering, marin mångfald ökar. Under konsolideringen bromsarna verkar sättas på diversifiering och marin biologisk mångfald tenderar att platå.

Studien kunde inte avgöra exakt varför kontinenternas rörelse påverkade den biologiska mångfalden, men platttektonik har både direkta och indirekta effekter, Säger Peters.

Konventionell ekologisk teori säger att en isolerad befolkning kommer att avvika från den ursprungliga befolkningen, bilda nya arter när organismer kommer in i tomma nischer och allt fler generationer skiljer dem från sin gemensamma förfader. Detta är en anledning till att moderna öar har så många unika arter.

Men de indirekta effekterna kan också vara dramatiska, Säger Peters. "Folk tänker inte för mycket på det, men ordningen av kontinenter på jorden har en enorm effekt på havsströmmar, atmosfärisk cirkulation, hur starka årstiderna är. En hel rad saker om hur jorden fungerar bestäms av skorpan, och den skorpen rör sig på geologiska tidsskalor. "

Det finns logik bakom tanken att en konsoliderad kontinent skulle ha lägre mångfald, säger Zaffos. "Den stora majoriteten av den marina mångfalden ligger på kontinentala kanter, i grunt hav. Innan Indien slog in i Asien, det fanns ett större område med kontinental marginal som skulle kunna upptas av marint liv. "Fragmenterade kontinenter har också mer isolerade djurpopulationer och tenderar att ha olika klimatregimer eftersom havet, källan till vattenånga, är närmare.

Det fanns många komplikationer i en studie som omfattade mer än en halv miljard år:Konsoliderings-fragmentering-konsolideringscykeln gick bara en och en halv gånger; asteroidpåverkan och klimatförändringar som bidrog till flera massutrotningar påverkade också antalet marina arter; och den ökande biologiska mångfalden under den senaste geologiska tiden kan vara en återspegling av bättre fossilt bevarande. Dock, Peters och Zaffos undersökte en databas med Peters i spetsen som heter Macrostrat som samlar ett stort antal geologiska studier av Nordamerika. "Det nordamerikanska sedimentregistret gav en hälsokontroll av vår studie, så att vi kan kontrollera eventuella rockrekordrelaterade samplingseffekter, säger Zaffos.

"Jag var glad, "säger Valentine, första författare till 1970 års studie, som läste ett utkast till PNAS -papperet. "Och förresten, den nya studien är ett riktigt fint papper, vilket tillför tillfredsställelse eftersom dessa författare har lagt konceptet på en mycket fast vetenskaplig grund och det verkar osannolikt att grundidén framgångsrikt kan utmanas nu. "

Ironiskt, studiet av marina fossiler var en viktig språngbräda när Alfred Wegener utvecklade teorin om platttektonik tidigt på 1900 -talet. I ett härligt ansikte, platttektonik har nu använts för att förklara förändringar i mångfalden av marina djur under de senaste halv miljard åren.

När kopplingen mellan tektonik och biologisk mångfald gjordes 1970, "Det var till stor del ett tankeexperiment, "säger Peters." Det fanns lite allmän information om den biologiska mångfaldens historia, men det fanns väldigt lite data för att testa idén. Först under det senaste decenniet eller så har all data samlats på ett sätt som möjliggör en noggrann analys. "

Trenden inom marin biologisk mångfald började sjunka för några miljoner år sedan, säger Peters, som har en lång syn på en geovetare. "Fossilrekordet för biologisk mångfald verkar indikera att mångfalden har minskat under de senaste miljoner åren, och den trenden kan fortsätta. Indien har redan kolliderat med Asien, och Afrika påverkar Eurasien, så till slut stänger Medelhavet. Om vi ​​förlorar många arter idag, oavsett anledning, på en geologisk tidsskala, det kommer att bli svårare att återhämta sig. "