Причины массовой гибели древних обитателей океана долгое время оставались предметом дискуссий. Ранние климатические модели уже указывали на гипоксию, связанную с температурой, однако оставался нерешенным вопрос: почему кризис по-разному повлиял на различные группы организмов.
252 миллиона лет назад извержения вулканов погубили морскую фауну, сегодня срабатывает тот же механизм
Масштабные извержения Сибирских траппов 252 миллиона лет назад вызвали катастрофический выброс парниковых газов и мощное потепление климата. Океаны потеряли кислород, что привело к величайшему массовому вымиранию в истории Земли. Новое исследование доказало, что сочетание высокого роста температуры воды и снижения уровня кислорода уничтожило морскую фауну с медленным обменом веществ. Сегодня человечество сталкивается с проявлением аналогичного механизма.
Ископаемая морская лилия. Википедия
Сибирские траппы представляют собой одно из крупнейших магматических излияний в истории Земли. Извержения охватили территорию площадью около двух миллионов квадратных километров. Вулканическая лава и магма прожгли богатые углеродом и солью осадочные породы, что спровоцировало колоссальный выброс метана, углекислого газа и газов, разрушающих озоновый слой, запустив цепь глобальных экологических катастроф.
До катастрофы на морском дне преобладали брахиоподы и морские лилии. Однако вымирание пережили преимущественно двустворчатые и брюхоногие моллюски. Исследователи провели физиологические измерения на современных представителях этих групп и смоделировали их кислородный баланс. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Базальтовые скалы плато Путорана, образованного траппами.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Результаты показали, что животные с низким метаболизмом, легко переносившие дефицит кислорода в холодной воде, оказались совершенно беспомощны при потеплении. Рост температуры резко увеличил их потребность в кислороде, но их физиология не позволяла эффективно усиливать его дыхательное потребление. Напротив, моллюски с развитой мускулатурой и гибкой дыхательной системой смогли адаптироваться. Авторы работы замечают: «Температурно-зависимая гипоксия — единственное объяснение, которое единовременно описывает масштаб вымирания, его географию и избирательность к конкретным видам».
Угроза из прошлого
Схематическое изображение температурно-зависимой гипоксии как фактора, повлекшего за собой массовое вымирание морских организмов в конце пермского периода.
Вулканический импульс в Сибири нагрел воду на 8–12 градусов Цельсия, существенно ослабив перемешивание океанических слоев и насыщение глубин кислородом. За прошедшие миллионы лет физические законы природы не изменились: теплая вода удерживает меньше растворенных газов.
Сегодня человечество сталкивается с проявлением аналогичного механизма. Начиная с середины XX века в открытом океане фиксируется неуклонное падение уровня кислорода, вызванное накоплением антропогенных парниковых газов. Хотя современные масштабы пока значительно уступают пермской катастрофе, механизмы уязвимости экосистем остаются прежними. Исследование древней биосферы служит ярким предупреждением: если физиологический порог адаптации организмов будет превышен, морские экосистемы неизбежно подвергнутся кардинальной и болезненной перестройке.
Загружаем