Научная полемика: а что, если пять великих массовых вымираний не были таковыми?

Великое вымирание мелового периода, эпохи динозавров, произошло 66 миллионов лет назад. Denis-S/Shutterstock

Эволюционная история жизни на Земле не была постепенной или непрерывной. На протяжении сотен миллионов лет происходили крупные катастрофы, приведшие к быстрому и глобальному исчезновению многих видов .

Эти эпизоды, известные как массовые вымирания, происходили в очень короткие периоды по сравнению с геологической шкалой времени. В эти моменты разнообразие живых существ сокращалось гораздо больше обычного: виды из разных групп и экосистем исчезали, оставляя глубокий след в истории жизни.

За последние 540 миллионов лет, период, называемый фанерозойской эрой , палеонтологи выделили пять крупных массовых вымираний, известных как « Большая пятерка ». Также ведутся споры о шестом массовом вымирании , которое может происходить сегодня и вызвано деятельностью человека и быстрыми изменениями климата и окружающей среды.

Большая пятерка связана с серьезными экологическими нарушениями, такими как глобальное потепление, закисление океана и/или истощение кислорода . Интересно, что эти же явления происходили в последние десятилетия , влияя на экосистемы в разных регионах планеты.

Однако в последние годы идея о том, что эти вымирания одинаково повлияли на морские и наземные экосистемы, начала подвергаться сомнению. Новые исследования поставили под сомнение, были ли представители Большой пятерки действительно огромными во всех средах обитания в равной степени.

Что такое массовое вымирание?

В нормальных условиях виды появляются и исчезают постепенно. Этот процесс происходит со скоростью, называемой «фоновой скоростью вымирания». Но массовые вымирания нарушают этот баланс. В этих событиях более 75% видов исчезают за геологически короткий период, иногда всего за десятки тысяч лет.

Хотя точное время и критерии их определения остаются спорными, пять основных биотических кризисов были признаны массовыми вымираниями. Большая пятерка произошла в конце ордовикского , девонского , пермского , триасового и мелового периодов .

Самым суровым был конец пермского периода, около 250 миллионов лет назад. Во время этого события исчезло до 96% видов и почти половина всех семейств морских беспозвоночных. Это полностью изменило жизнь на Земле .

Провоцирующие и летальные причины

Массовое вымирание обычно имеет первопричину, которая его инициирует и запускает «летальные» механизмы, вызывающие исчезновение видов.

Среди основных причин — крупные вулканические извержения. Например, извержения крупных магматических провинций, включающие несколько миллионов кубических километров магмы, такие как те, что произошли в конце пермского периода. Также, удары астероидов , такие как тот, который ознаменовал конец мелового периода и вымирание динозавров . Даже изменения, вызванные самой биосферой, как при девонском вымирании.

«Смертельные» механизмы включают в себя недостаток кислорода в океанах (деоксигенация), глобальное потепление и закисление океана . Эти эффекты связаны с серьезными дисбалансами в углеродном цикле планеты.

Переломные моменты или временные кризисы?

В научном сообществе до сих пор ведутся споры о природе этих событий. Были ли они решающими поворотными моментами, которые изменили жизнь навсегда? Или просто временными кризисами, за которыми последовало восстановление и диверсификация? В любом случае, они представляют собой ключевые моменты в понимании того, как жизнь на нашей планете реагирует на экологические стрессоры . Кроме того, они предлагают важные идеи для решения текущих проблем биоразнообразия.

Они были действительно огромными?

В последние годы Хендрик Новак из Ноттингемского университета и Спенсер Лукас из Музея естественной истории Нью-Мексико исследовали, в какой степени массовые вымирания в равной степени затронули морскую и наземную среду, а также происходили ли эти события одновременно в обеих средах.

Что касается массового вымирания в конце пермского периода, Новак собрал данные о глобальном разнообразии наземных растений и обнаружил, что, хотя разнообразие растений сократилось, массового вымирания как такового на суше не произошло.

Спенсер Лукас, со своей стороны, проанализировал все имеющиеся доказательства , чтобы определить, сопровождались ли массовые исчезновения морских видов одновременными вымираниями на суше, но не нашел свидетельств того, что события были столь же масштабными и синхронизированными, за исключением, возможно, вымирания в конце мелового периода.

Приют для выживших

Новые данные из северо-западного Китая показывают, что во время великого вымирания в конце пермского периода некоторым наземным растениям удалось выжить. В низменных, влажных районах климат оставался стабильным, без экстремальных осадков или засух.

Эти «убежища» действовали как спасательные плоты посреди шторма, позволяя наземным растениям и экосистемам выдержать кризис. Интересная гипотеза предполагает, что эти «убежища» были основой для быстрого расширения и диверсификации флоры в мезозойскую эру.

Отсутствие доказательств

Отсутствие массовых вымираний на суше может быть связано с ограниченностью ископаемых остатков, поскольку наземные организмы более устойчивы к вымиранию, что подчеркивает важность дальнейших исследований.

Независимо от того, были ли эти события действительно масштабными или нет, изучение Большой пятерки дает ценную информацию об устойчивости морских и наземных экосистем к неблагоприятным условиям окружающей среды. Это также помогает нам понять, как жизнь восстанавливается после кризиса и какие временные рамки для этого требуются.

Анализируя Большую пятерку, ученые могут оценить, насколько быстро появляются новые виды и сколько времени требуется природе для восстановления своего биоразнообразия и услуг, которые она нам предоставляет .