Ученые из Стэнфорда раскрыли, почему на пляжах почти не встречаются раковины бракиоподов. Причина — массовое вымирание после катастрофы 252 млн лет назад. Исследование опубликовано в PNAS.
Американские ученые впервые объяснили, почему на современных пляжах практически невозможно найти раковины бракиоподов, хотя миллионы лет назад эти морские животные доминировали в океанах. Исследование, проведенное группой из Стэнфордского университета и опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало: исчезновение бракиоподов связано с их неспособностью выживать в условиях потепления и снижения уровня кислорода в воде после крупнейшей катастрофы в истории Земли.
Речь идет о так называемой «Грандиозной гибели» — массовом вымирании на границе Пермского и Триасового периодов, когда исчезло до 96% морских видов и 70% наземных животных. Как выяснили авторы работы, вымирание было не случайным: больше всего пострадали виды с медленным метаболизмом, не способные адаптироваться к резкому росту температуры и дефициту кислорода. Именно к ним относились бракиоподы, которые уступили место более выносливым моллюскам — бивалвам и гастроподам.
В отличие от прежних исследований, основанных на анализе ископаемых, ученые провели лабораторные эксперименты с живыми представителями древних и современных морских групп. В ходе работы были собраны бракиоподы с островов Сан-Хуан (штат Вашингтон), а также другие животные, характерные для палеозойской и современной фауны. Измерения показали: при низких температурах бракиоподы способны выживать при малом содержании кислорода, но при потеплении их потребность в кислороде резко возрастает, и они быстро погибают. Моллюски и улитки, напротив, лучше переносят такие условия благодаря более развитой дыхательной системе и активному образу жизни.
Авторы отмечают, что именно сочетание тепла и нехватки кислорода стало критическим фактором, определившим, какие виды выжили после катастрофы. По словам исследователей, это объясняет, почему сегодня на пляжах можно найти раковины в основном моллюсков, а не бракиоподов. До массового вымирания бракиоподы были гораздо многочисленнее, но сейчас их осталось около 400 видов против 10–15 тысяч видов бивалвов.
Новое исследование дополнило выводы работы 2018 года, где уже указывалось на роль потепления и дефицита кислорода в массовом вымирании. Тогда, однако, анализировались только современные виды, преимущественно рыбы и ракообразные, что не позволяло точно оценить уязвимость древних групп. Теперь этот пробел закрыт: ученые подтвердили, что именно физиологические особенности палеозойской фауны сделали ее особенно чувствительной к изменениям среды.
Важное уточнение касается кислотности океана: по данным авторов, повышение кислотности могло усугубить ситуацию, но не было главным фактором гибели видов. Главную роль сыграли именно температура и кислород.
Масштабные вулканические извержения в конце Пермского периода привели к выбросу огромных объемов углекислого газа и метана, что вызвало потепление на 8–12 градусов за несколько тысяч лет. Современные климатические сценарии, по оценкам специалистов, предполагают рост температуры на 1,5–4 градуса уже к 2100 году, но за куда более короткий срок. Это сравнение вызывает тревогу у ученых: по их словам, если темпы изменений сохранятся, океаны могут столкнуться с условиями, схожими с теми, что привели к «Грандиозной гибели».
В ближайшее время команда Стэнфорда планирует расширить эксперименты, чтобы точнее оценить влияние потепления, дефицита кислорода и кислотности на разные группы морских животных. Такой подход позволит понять, какие виды окажутся наиболее уязвимыми в будущем.
Тема массовых изменений в природе и их последствия для экосистем регулярно становится предметом обсуждения в научном сообществе. Например, недавно russpain.ru рассказывал о росте числа происшествий и вандализма на железнодорожной сети Каталонии — подробности о проблемах Rodalies и реакции властей.
Для справки: бракиоподы — это морские беспозвоночные, внешне напоминающие двустворчатых моллюсков, но относящиеся к другой ветви эволюции. Их расцвет пришелся на Палеозойскую эру, после чего они почти полностью исчезли из морских экосистем. Сегодня бракиоподы встречаются редко и не имеют промышленного значения, в отличие от моллюсков, которые активно используются в пищу и промышленности.
