1532
Нове дослідження під керівництвом Стенфордського університету дало найпереконливіші на сьогодні докази того, чому одні морські тварини пережили найбільше масове вимирання в історії Землі, тоді як багато інших зникли назавжди. Висновки не лише пояснюють, як виникли сучасні океанські екосистеми, а й дають застережливий погляд на те, як нинішнє потепління океанів може вплинути на морське життя. Роботу опублікували в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Приблизно 252 мільйони років тому пермсько-тріасове вимирання, яке часто називають «Великим вимиранням», знищило близько 96% морських видів і 70% наземних тварин. Проте руйнування розподілилося нерівномірно. До катастрофи давні морські дна майже 280 мільйонів років були заселені переважно брахіоподами (схожими на молюсків), морськими ліліями та іншими донними мешканцями. Після катастрофи ці колись панівні групи були майже винищені, тоді як молюски — скажімо, мідії та равлики — втратили лише близько половини видів і разом із рибами та голкошкірими стали панувати в океанах.
Дослідження стало першим, що поєднало біологічні дані і про групи, спустошені вимиранням, і про ті, що вижили. Результати вказали на одну головну відмінність: найвищі темпи вимирання були в тих видів, чий метаболізм гірше давав раду теплішій воді з низьким умістом кисню. Ці суворі умови розвинулися після потужних вулканічних вивержень, що викинули в атмосферу величезну кількість вуглекислого газу й метану, різко нагрівши планету.
«Ми, по суті, хотіли розгадати загадку, чому на пляжі збираєш мушлі мідій і равликів, а не брахіопод, — пояснив провідний автор Хосе Андрес Маркес. — Наші результати показують, що вимирання відбувалося значно частіше в тих, хто був уразливішим до підвищення температури води й зниження доступності кисню». Метаболізм — це всі хімічні процеси, що дозволяють організмам виробляти енергію й жити.
У палеозойську еру багато морських тварин були повільними донними фільтраторами — брахіоподи, морські лілії, деякі корали. Ті ж, що розквітли після вимирання, зазвичай були значно активнішими: риби, рухливі равлики, морські їжаки й двостулкові молюски потребують швидшого метаболізму для руху й хижацтва. «Саме тому ми їмо юшку з мідій, а не з брахіопод, — зауважив старший автор, професор Ерік Сперлінг. — У брахіопод майже немає м’яса». Сьогодні лишилося близько 400 видів брахіопод проти 10–15 тисяч видів двостулкових.
Щоб перевірити гіпотезу, команда роками збирала живих тварин — зокрема брахіопод на островах Сан-Хуан у штаті Вашингтон — і вимірювала, скільки кисню споживає кожен організм за різних температур води. Досліди показали, що палеозойські тварини могли виживати за нижчого рівня кисню, ніж багато сучасних видів, але щойно температура зростала, їхній повільний метаболізм не встигав: потреба в кисні зростала набагато швидше, ніж у сучасних тварин. Активніші сучасні види мають м’язи й зябра, здатні впоратися зі зростанням потреби в кисні при потеплінні.
Дослідники наголошують на актуальності для сьогодення. «Найбільше вимирання всіх часів почалося зі світу, дуже схожого на нинішній — з відносно прохолодним, добре насиченим киснем океаном, — а потім стався гігантський викид вуглекислого газу», — зазначив Сперлінг. Тоді температура зросла на 8–12°C за тисячі років; сьогодні ж, лише за 100–200 років, до 2100-го прогнозують потепління на 1,5–4°C від доіндустріального рівня. «Погана новина в тому, що за найгіршими сценаріями ми на шляху до пермсько-тріасових масштабів потепління. Але хороша — ми ще на тому етапі, коли можемо це змінити», — підсумував учений.
