Почему кое-кто выжил после удара астероида 66 млн лет назад — ответ нашел ИИ
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, раскрыло давнюю эволюционную загадку: почему после падения астероида Чиксулуб 66 миллионов лет назад жизнь в холодных и темных приполярных водах сохранилась лучше, чем в теплых тропиках. Смоделировав первый век океанической жизни после катастрофы, ученые из Бристольского университета и Университета Восточной Англии пришли к выводу, что ключевым фактором вымирания стала многолетняя темнота, а не похолодание или закисление океана.
Цифровой океан против старых гипотез
Ранее исследователи пытались понять, какая именно из катастроф — лесные пожары, кислотные дожди, падение температур или пылевая завеса — нанесла главный удар по морским экосистемам.
Команда под руководством доктора Жуя Ина (Rui Ying) решила изучить проблему с самого низа пищевой цепочки — с планктона. Ученые создали детальную цифровую модель морей позднего мела. Ее «заселили» виртуальным планктоном с телами разного размера, разными потребностями в свете и стратегиями питания, а затем запустили симуляцию катастрофы.
Результаты моделирования идеально совпали с реальной летописью окаменелостей. За первые три года температура поверхности океана упала с 26 °C до 12 °C, и этот холод сохранялся десятилетиями. Однако, когда в ходе экспериментов ученые искусственно разделили факторы холода и темноты, оказалось, что падение температуры почти не повлияло на вымирание.
Главным убийцей стал дефицит солнечного света из-за поднятых в атмосферу пыли и сажи. Без солнца остановился фотосинтез, что привело к мгновенному краху всей пищевой цепочки.
Выживание по законам калорий
Модель показала, что выживание организмов зависело от двух факторов: размера тела и привычки к сумраку.
- Энергетический бюджет: Маленьким организмам требуется гораздо меньше энергии. В симуляции выжил только крошечный планктон, чей размер не превышал десятой доли толщины человеческого волоса. Крупные виды с большим аппетитом погибли от голода.
- Полярная закалка: Организмы, обитавшие в приполярных регионах, изначально были адаптированы к дефициту света и перемешиванию темных вод. Когда планету поглотила многолетняя тьма, они оказались готовы к ней гораздо лучше, чем обитатели ярких тропических морей.
Кислота уходит на второй план
Долго одной из ведущих гипотез вымирания считалось критическое закисление океана из-за выбросов углекислого газа, растворявшее раковины микроорганизмов. Новая модель опровергает эту версию.
Виртуальный океан воспроизвел массовую гибель раковинных планктонных существ (фораминифер) вообще без включения фактора кислотности. Их погубила не едкая вода, а голод. Большие шансы на спасение получили лишь те виды, которые умели переключаться между разными типами питания.
Модель имеет значение не только для палеонтологии. Как отмечает соавтор работы, профессор наук о Земле Даниэла Шмидт (Daniela Schmidt), этот же алгоритм сейчас адаптируют для прогнозирования будущего. Он поможет ученым понять, как современный планктон и крупные морские хищники отреагируют на глобальное потепление и изменение доступности питательных веществ в XXI веке.
