252 млн лет назад: ученые окончательно назвали причину крупнейшего массового вымирания
Палеонтологи поставили точку в многолетнем споре о причинах самого масштабного биологического кризиса в истории Земли. Международная группа исследователей исчерпывающие описала механизмы пермско-триасового вымирания, которое произошло около 252 миллионов лет назад. Новое исследование впервые объясняет, почему эволюционная судьба обитателей океана разделилась: одни группы были стерты с лица планеты, а другие смогли адаптироваться и дать начало современной фауне. Работа опубликована в журнале PNAS.
Какие виды лучше справились с массовым вымиранием
Катаклизм, известный как «Великое вымирание», нанес сильнейший ущерб биосфере Земли: было уничтожено 96% морских видов и 70% наземных позвоночных. Однако, как выяснили ученые, не все морские организмы пострадали одинаково. Главной задечей исследования стало сравнение двух групп донных обитателей: брахиопод (плеченогих) и двустворчатых моллюсков. До катастрофы брахиоподы были абсолютными хозяевами океанского дна на протяжении почти 280 миллионов лет, но именно они понесли колоссальные потери. В то же время моллюски, улитки и морские ежи, напротив, пережили кризис относительно благополучно, заняв освободившиеся ниши.
Разгадка, по словам ведущего автора Хосе Андреса Маркеса, лежит в плоскости физиологии и метаболизма. Исследователи выяснили, что решающим фактором стала реакция организмов на два фактора: критическое повышение температуры воды и резкое падение уровня растворенного кислорода. Именно такие условия спровоцировал колоссальный выброс парниковых газов (углекислоты и метана) в результате извержений вулканов, сотрясавших планету на рубеже геологических периодов. Выброс парниковых газов и стал главной причиной массового вымирания.
«Наши полевые работы и лабораторные эксперименты показали, что брахиоподы, обладающие медленным метаболизмом, буквально задыхались при нагревании воды, — комментирует соавтор работы Эрик Сперлинг. — Парадокс в том, что хотя их потребность в кислороде ниже, чем у активных моллюсков, при росте температуры их метаболические системы не успевали адаптироваться к возрастающей потребности в кислороде. У более подвижных двустворчатых моллюсков, напротив, есть физиологический резерв: развитая мускулатура и жабры позволяют им выдерживать такие перегрузки».
Исследователи провели серию экспериментов, измеряя потребление кислорода современными представителями брахиопод. Затем эту информацию сопоставили с данными компьютерного моделирования древних океанов. Результаты показали, что закисление океана, хотя и присутствовало как фактор, сыграло второстепенную роль по сравнению с кислородным голоданием и перегревом организма.
Чем «Великое вымирание» напоминает наше время
Сегодняшние изменения климата, вызванные антропогенными выбросами углерода, развиваются по тревожному сценарию, напоминающему условия конца пермского периода. Потепление океана и снижение концентрации кислорода уже сейчас угрожают морским экосистемам.
«Если при Великом вымирании температура поднялась на 8–12°C за тысячи лет, то сегодня мы рискуем пройти этот путь за столетие, — предупреждает Сперлинг. — Однако, у нас есть рычаги влияния на ситуацию, и мы можем изменить эту ситуацию».
По прогнозам к 2100 году рост температуры может составить от 1,5 до 4°C относительно доиндустриальной эпохи. Ученые планируют продолжить исследования, чтобы оценить совокупное воздействие трех негативных факторов — тепла, нехватки кислорода и повышения уровня кислотности в океане — на современные виды.
