Ученые заявили, что им удалось найти наиболее убедительное объяснение крупнейшего массового вымирания в истории Земли — события, которое 252 миллиона лет назад уничтожило большую часть жизни на планете. Новое исследование показало, что главными факторами катастрофы стали резкое потепление океанов и снижение уровня кислорода в воде, а выжили в основном те виды, чей организм лучше справлялся с изменившимися условиями, пишет ScienceDaily.
Пермско-триасовое вымирание, известное как «Великое вымирание», стало самой масштабной биологической катастрофой за всю историю Земли. Тогда исчезло около 96% морских видов и примерно 70% наземных животных. Однако последствия были разными для разных групп организмов: одни практически исчезли, а другие смогли приспособиться и впоследствии заняли освободившиеся экологические ниши.
До катастрофы древние морские экосистемы на протяжении примерно 280 миллионов лет во многом контролировали брахиоподы — животные, внешне похожие на современных моллюсков, а также морские лилии и другие донные организмы. После вымирания эти группы почти исчезли. В то же время двустворчатые моллюски, включая предков современных раковинных животных, потеряли примерно половину видов и смогли восстановиться.
Именно выжившие группы — моллюски, рыбы, морские ежи и морские звезды — впоследствии стали доминировать в океанах. Ученые отмечают, что именно они во многом сформировали современный облик морской жизни.
Исследование, проведенное учеными под руководством специалистов Стэнфордского университета, было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Авторы впервые объединили данные о физиологии как организмов, которые почти полностью исчезли после катастрофы, так и тех, кому удалось выжить.
Главное различие между ними оказалось связано с обменом веществ. Виды с более медленным метаболизмом хуже переносили условия, которые возникли после масштабных вулканических извержений. Эти извержения выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа и метана, что вызвало быстрое потепление планеты.
По словам исследователей, нагрев воды одновременно ускорял процессы внутри организма животных и увеличивал их потребность в кислороде. Однако теплый океан способен удерживать меньше кислорода, поэтому многие виды оказались в ситуации, когда им требовалось больше кислорода, но доступного количества становилось все меньше.
Ученые объясняют, что древние донные животные, такие как брахиоподы и морские лилии, были медленными организмами, которые питались фильтрацией воды и не обладали высокой активностью. Они могли долго существовать в прохладных и богатых кислородом морях, но оказались уязвимыми при резком изменении условий.
В отличие от них, многие современные доминирующие виды — рыбы, активные моллюски, морские ежи — обладают более высоким уровнем активности и организмами, способными эффективнее справляться с повышенной потребностью в кислороде при нагревании воды.
Исследователи отмечают, что это открытие важно не только для понимания древней истории Земли, но и для оценки будущего океанов. По их словам, условия, которые существовали перед «Великим вымиранием», во многом напоминают состояние океанов до современного изменения климата: относительно прохладные воды с высоким содержанием кислорода, после чего последовал резкий выброс углерода.
Ученые считают, что изучение реакции древних экосистем на потепление может помочь понять последствия нынешнего глобального изменения климата. Сегодня океаны также сталкиваются сразу с несколькими угрозами — повышением температуры, потерей кислорода и закислением воды из-за роста концентрации углекислого газа.
Авторы исследования предупреждают, что в худшем сценарии современное потепление может приблизить планету к условиям, напоминающим период «Великого вымирания». Однако, в отличие от ситуации 252 миллиона лет назад, человечество все еще может повлиять на дальнейшее развитие событий, сократив выбросы парниковых газов и замедлив изменение климата.
Ученые подчеркивают: история крупнейшей биологической катастрофы Земли показывает, что даже самые устойчивые экосистемы могут быстро измениться, если окружающая среда меняется быстрее, чем организмы успевают адаптироваться.