В эпоху "великого вымирания" на Земле погибло 90% всего живого. Еще одна свежая гипотеза раскрывает тайну этой катастрофы

Около 252 миллионов лет назад на планете Земля произошла глобальная катастрофа, которая уничтожила более 90% живых организмов.

Речь идет об эпохе так называемого великого вымирания, то есть массовой гибели всего живого, которой завершился пермский период. Массовое пермское вымирание — самая гибельная из пяти глобальных катастроф, которые происходили на планете Земля. Эта эпоха оказалась даже более разрушительной, чем всем нам известный катаклизм после удара гигантского астероида, погубившего динозавров.

Наиболее правдоподобное на сегодняшний день объяснение великого вымирания таково: углекислый газ, который выделился в результате вулканической активности в районе нынешних Сибирских траппов, стал причиной внезапного потепления на нашей планете. Выбросы углекислого газа на обширной территории, сопоставимой по размерам с Австралией (сейчас эта территория принадлежит России), вызвали повышение температуры, а также такие явления, как кислотные дожди и закисление океана.

Однако, согласно выводам нового исследования, опубликованного в четверг в журнале Science, ключевую роль могло сыграть какое-то грандиозное природное явление, напоминающее Эль-Ниньо, но только еще более мощное и продолжительное.

"Мы показали, что резкое вымирание было обусловлено климатическими изменениями. И дело было не только в потеплении: здесь важно именно то, как отреагировал климат", — пояснил один из соавторов исследования, профессор палеоэкологии Пол Уигнолл (Paul Wignall) из Университета Лидса (Великобритания).

"Если бы условия окружающей среды были пусть и неблагоприятными, но хотя бы неизменными, то жизнь смогла бы хоть как-то к ним приспособиться и продолжать эволюционировать. Но дело в том, что живые существа на протяжении долгого времени попадали из одних экстремальных условий в другие".

Группа ученых создала компьютерную модель, в глобальных масштабах описывающую климат, характерный для конца пермского периода. Моделирование показало, что по мере повышения температуры на Земле увеличивались масштабы и продолжительность явлений, напоминающих Эль-Ниньо (напомним, что Эль-Ниньо — это климатическое явление, которое зарождается в Тихом океане и оказывает влияние на погоду по всей планете).

Это природное явление лежало в основе резкого повышения температуры, что впоследствии стало причиной чередования периодов наводнений и жесточайшей засухи. А она вполне могла стать причиной лесных пожаров, которые уничтожали всё живое на планете на протяжении почти ста тысяч лет.

В наше время Эль-Ниньо, как известно, оказывает влияние на направление ветра и океанские течения. Обычно Эль-Ниньо длится от девяти до 18 месяцев, а его появления приходится ждать иногда два года, иногда и семь лет. По оценке еще одного соавтора публикации в журнале Science, старшего научного сотрудника Алекса Фарнсворта (Alex Farnsworth) из Бристольского университета (Великобритания), в самые активные периоды вымирания явление Эль-Ниньо могло продлиться лет десять.

Таким образом, 252 миллиона лет назад в океане Панталасса вполне могло возникнуть своеобразное Эль-Ниньо. Добавим, что по площади поверхности океан Панталасса намного превосходил современный Тихий океан и потому был способен аккумулировать намного больше тепла, а это, в свою очередь, могло лишь усилить воздействие Эль-Ниньо.

По словам Фарнсворта, вулканическая активность являлась одним из основных факторов, однако этого явления самого по себе недостаточно для объяснения масштабов разразившейся биологической катастрофы. На нашей планете подобные природные катаклизмы случались и ранее, однако они не вызвали массовой гибели всего живого.

"Главным виновником здесь была вулканическая деятельность, которая через механизм обратной связи оказывала влияние на динамику океана. Всё это привело к появлению гораздо более мощных Эль-Ниньо. А затем (эти оба фактора) стали друг друга усиливать", — сказал профессор Уигнолл.

Кроме того, увеличение продолжительности и интенсивности Эль-Ниньо помогает ученым понять причины, по которым гибель живых организмов началась сначала на суше, а уже потом — в океане, говорится в публикации Science.

"Несмотря на существование некоего механизма, защищавшего океаны от перегрева, появление гигантского Эль-Ниньо привело к тому, что жара на суше стала превышать температурную устойчивость большинства живых организмов, причем настолько стремительно, что живые существа не смогли вовремя адаптироваться", — сообщил в пресс-релизе специалист из Китайского университета геологических наук в Ухане Ядун Сунь (Yadong Sun) (он тоже принимал участие в написании публикации для Science).

"Выжили только те виды, которые могли быстро мигрировать, а способных на это растений и животных было не так уж много".

Основная причина катастрофического массового вымирания видов в конце пермского периода заключалась в том, что в результате появления в тропиках сверхмощного Эль-Ниньо температура повысилась до невероятно высокого уровня. Затем эти температурные условия быстро перекинулись и на более высокие широты, что привело к гибели большей части растительности и сказалось на ее способности поглощать углекислый газ из атмосферы.

"Поразительный факт: в ту древнюю эпоху погибли практически все деревья. В нижнем триасе размеры живых существ в высоту были не выше колена", — поясняет профессор Уигнолл. Имеется в виду геологическая эпоха, которая началась вслед за эпохой вымирания, когда экосистема только-только начала восстанавливаться.

Изменение температуры, которая установилась в те доисторические времена, можно определить несколькими способами: по окаменелостям растений и животных, по кернам осадочных пород и льда. Температуру в более поздние эпохи можно измерить по годичным кольцам деревьев и кораллов. Эти косвенные данные используются для создания компьютерных моделей, помогающих ученым реконструировать и анализировать климатические условия и поведение климатических систем в далеком прошлом.

По словам Алекса Фарнсворта, созданная коллективом ученых климатическая модель, на запуск которой ушло несколько месяцев, по качеству превзошла все предыдущие аналоги. С ее помощью удалось с гораздо большей точностью смоделировать происходившие в далеком прошлом события. Это всё благодаря новой, более подробной информации о температуре, полученной в результате тщательного анализа окаменелостей крошечных, похожих на угрей существ, называемых конодонтами. Их возраст охватывает достаточно протяженный период времени. Полученная информация помогла ученым понять, каким образом происходило увеличение температуры на разных широтах по мере массового вымирания живых организмов.

Соотношение между двумя изотопами кислорода или их разновидностями, содержащимися в окаменелом зубном материале конодонтов, обитавших в океане в доисторические времена, зависит от температуры, продолжает Фарнсворт.

А вот что сказал научный сотрудник Альфио Алессандро Кьяренца (Alfio Alessandro Chiarenza), работающий на кафедре наук о Земле в Университетском колледже Лондона по программе Международной стипендии имени Ньютона (стипендия учреждена Королевским обществом). Вот теперь было бы интересно найти в палеонтологической летописи свидетельства того, как именно эпоха массового пермского вымирания повлияла на живые организмы (включая трилобитов, первых земноводных, а также похожих на рептилий предков млекопитающих и ископаемых крокодилов). Кроме того, хотелось бы узнать, каким образом климатическая катастрофа повлияла на особенности биологии этих живых существ.

"Данное исследование еще раз продемонстрировало нам всю сложность и взаимозависимость климатической и экологической динамики. Мы убедились в том, что подобные процессы способны радикально влиять на экологический баланс, а это серьезное предупреждение для всех нас, если принять во внимание текущий экологический кризис", — заявил Кьяренца (участия в вышеупомянутом исследовании, опубликованном в Science, он не принимал).

Как полагают некоторые ученые, мы сейчас находимся в середине шестого периода массового вымирания. В свете текущего климатического кризиса массовая гибель живых существ в конце пермского периода служит уроком для всех нас.

В исследовании, опубликованном в журнале Science, отмечается, что в наше время Эль-Ниньо вызывает обесцвечивание кораллов и массовую гибель рыб. Однако нам неизвестно, как поведет себя Эль-Ниньо в будущем и каким окажется его воздействие на экологию в условиях потепления климата.

По словам профессора Уигнолла, планета Земля 252 миллиона лет назад выглядела совсем иначе. В ту далекую эпоху на планете существовал огромный континент Пангея, омываемый гигантским океаном. Быть может, именно поэтому Земля в результате вулканической активности оказалась беззащитной перед аномальным увеличением концентрации углекислого газа.

"В конце пермского периода произошла самая большая катастрофа в истории Земли, погубившая почти все формы жизни. Однако я не думаю, что подобные условия когда-нибудь снова наступят, потому что (Земля в те древние времена) действительно необычно выглядела. С одной стороны —континентальная выпуклость, с обратной — гигантский океан, — резюмирует профессор Уигнолл. — В те времена наша планета была действительно уязвима".