Mokslininkai neseniai paskelbė, kad Žemėje prasidėjo naujas masinis išnykimas: dėl žmogaus veiklos stuburinių gyvūnų rūšių išnykimo greitis priartėjo prie lygio, kuris buvo prieš 66 milijonus metų, kai dinozaurai išnyko. Ar tikrai dėl katastrofų pasikeitė Žemės flora ir fauna? Meteorito poveikis, visuotinis atšilimas, gaisrų deginimas - priešingai nei įprasta manyti, evoliucijos dėsniai yra daug stipresni nei visuotiniai kataklizmai.
Mūsų planetos istorijoje išliko kelių didelių nelaimių, kurios pažodžiui performavo tų laikų ekologines sistemas, pėdsakai. Po kiekvieno visuotinio išnykimo evoliucijos scenoje pasirodė naujos gyvų būtybių klasės, o iš ankstesnių liko tik suakmenėję palaikai. A. A. mokslininkai Panašu, kad Rusijos mokslų akademijos Borisyakas apčiuopė šių pokyčių mechanizmą. Tam jiems padėjo vabzdžiai - viena iš sėkmingiausių gyvūnų kategorijų, kai kurios iš jų sugeba išgyventi net netoli branduolinio sprogimo epicentro.
Apokalipsė: alfa versija
Žodžiai „visuotinis išnykimas“dažniausiai primena dinozaurų išnykimą. Tačiau Žemės istorijoje įvyko daug didesnio masto katastrofa, specialistams žinoma kaip „Didysis išnykimas“. Permės ir Triaso periodų pasienyje, prieš 252 milijonus metų, 96 procentai jūrų ir daugiau nei 70 procentų sausumos gyvūnų rūšių dingo tarsi burtų keliu. Nei anksčiau, nei vėliau mūsų planetoje nebuvo tokio masto biosferos niokojimo.
Tos tragedijos aplinkybės buvo pakankamai gerai išnagrinėtos ir lengvai gali būti Holivudo kasetės pagrindas. Kodėl yra filmas - atrodo, kad būtent Didysis išnykimas įkvėpė „Jono Teologo apreiškimo“autorių, kuris išsamiai aprašė mūsų pačių civilizacijos mirtį. Čia yra tik keli veiksniai, kurių derinys, atrodo, sukėlė šią epinę katastrofą.
Permės laikotarpio pabaigoje didžiuliuose Sibiro plotuose įvyko fantastiškų apimčių magmos protrūkiai į Žemės paviršių. Užšalę lavos laukai, vadinami Sibiro gaudyklėmis, iš viso užima du milijonus kvadratinių kilometrų - Grenlandijos ar Indijos plotą. Manoma, kad šiandien išsiveržusių uolienų tūris siekia apie penkis milijonus kubinių kilometrų. Žinoma, tokia lavos masė pastebimai sušildė žemės atmosferą, į ją įnešant nemažą kiekį šiltnamio efektą sukeliančių dujų, o tai paskatino dar didesnį - visuotinį - atšilimą.
Putoranos plokščiakalnio bazalto uolos, suformuotos spąstų
Reklaminis vaizdo įrašas:
Vaizdo kreditas „Flickr xandreani“
Maždaug tuo pačiu metu šiuolaikinės Antarktidos teritorijoje, Wilkeso žemėje, nukrito didelis asteroidas, iš kurio vis dar matomas krateris (500 kilometrų skersmens). Atkreipkite dėmesį, kad Meksikos kraterio Chicxulub skersmuo nuo meteorito, kuris laikomas dinozaurų žudiku, yra tik 175 kilometrai.
Galiausiai vandenyne įvyko paslaptingas įvykis, išsiskyręs milžiniškose metano - svarbiausio šiltnamio efektą sukeliančių dujų - masėse. Arba šis metanas kaupėsi milijonus metų apatiniuose vandens sluoksniuose, arba Methanosarcina genties archėjos pradėjo masiškai jį išleisti, tačiau žemės atmosferos sudėtis labai pasikeitė.
Visų šių bėdų rezultatas yra bandomoji Apokalipsės versija: dangų dengė vulkaninių dulkių šydas, su kuriuo susimaišė asteroido smūgio dulkės. Oras buvo karštas ir sausas, o vandenynas virto rūgšties tirpalu, visiškai netinkamu daugumos buvusių gyventojų gyvenimui.
Įvairovės krizė
Mažai gyvų būtybių sugeba išgyventi tokiomis siaubingomis sąlygomis, mano daugelis šiuolaikinių paleontologų. Todėl fauna masiškai mirdavo, ir tik tada, kai atmosfera išsivalė, o vandenyno vanduo iš rūgšties tapo tiesiog druskingas, retos išlikusios būtybės pradėjo naują evoliucijos etapą. Bet, kaip paaiškėjo, ši logiška ir suprantama schema, deja, neturi nieko bendro su realybe!
Rusų paleontologas, biologijos mokslų daktaras, Paleontologinio instituto nariuotakojų laboratorijos vadovas Aleksandras Pavlovičius Rasnicinas daugelį metų tyrinėjo Permės ir Trijų periodų vabzdžius. Ir pagal jo duomenis paaiškėja, kad katastrofiško Didžiojo išnykimo iš tikrųjų nebuvo.
Krizė Permės ir Triaso pasienyje buvo laikoma tokia gilia, kad garsus britų paleontologas Michaelas Bentonas netgi išleido knygą „Kai gyvenimas beveik mirė“. Kitas mokslininkas Jackas Sepkoski iš Čikagos universiteto viename iš savo darbų pateikė grafiką, kuriame parodyta, kaip gyvūnų įvairovės augimą pamažu keičia palyginti stabilus rūšių skaičius ir gilūs, aštrūs nykimo atvejai. Rusijos mokslininkai išsiaiškino, kad Permės ir Triaso pasienyje yra tam tikras nuosmukis, tačiau ilgas ir ne toks gilus, kaip vaizduoja Sepkowskis. Šis labai ilgas panirimas į Permės ir Trijų laikus truko daugiau nei pusę Permės laikotarpio - dešimtys milijonų metų.
Trijų pagrindinių phanerozoic jūrų faunos rūšių įvairovė: Kambrija, Paleozoic, Modern
Diagrama: J. John Sepkoski, jaunesnysis / Indėliai zoologijoje
Norėdami išsamiau suprasti to tolimo laiko įvykius, Rasnitsynas ir jo kolegos pritaikė savo metodiką. Jie dirba šeimos lygiu, nes vabzdžiams nepakanka užsakymų, tačiau genčių yra per daug, o svarbiausia - jie yra labai trumpalaikiai. Dėl to kreivė buvo sukonstruota remiantis keliais rodikliais, iš kurių svarbiausi yra pirmieji ir paskutiniai konkrečių šeimų atstovų radiniai. Pasirodymas geologiniame įraše ir dingimas iš jo buvo aiškinamas kaip atsiradimas ir išnykimas. Paaiškėjo, kad bendras šeimų skaičius (tai yra tikroji faunos įvairovė) per visą Vidurinį ir Aukštutinį Permę mažėja labai lėtai, neatspindint jokio aštraus išnykimo. Žemutiniame triase vabzdžių praktiškai nėra, bet bėda yrakad viduriniajame ir viršutiniame triase vėl atsiranda labai reikšminga paleozojaus šeimų dalis. „Tai yra apie išnykimą - tai visai ne istorija“, - pažymi Rasnitsynas.
Ir absoliučiai nepaprastas dalykas - vėlyvasis Permės išnykimas tradiciškai siejamas su Sibiro gaudyklėmis, su milžiniško kiekio magminės medžiagos išliejimu Sibire. Teigiama, kad milžiniškų dujų išsiskyrimas, susikaupusių anglių ir durpių deginimas bei kiti dramatiški įvykiai pavertė planetą tobula dujų kamera. Tačiau faktas yra tas, kad „Tunguska“lavos išsiliejimai nebuvo vienu metu, o iš tarpinių gaudyklių nuosėdinių sluoksnių yra žinoma daugybė skirtingų vabzdžių ir augalų (pavyzdžiui, iš „Tunguska“ir „Babi Kamen“Kuzbass mieste). Tai yra, šie lavos laukai nesunaikino biosferos - bent jau floros ir entomofaunos.
Taigi, kas nutiko šiuo atveju su vabzdžių įvairove, o likusi faunos dalis buvo išnykusi visame pasaulyje?
„Vabzdžių išnykimo intensyvumas Permės vidurupyje, Didžiojo išnykimo aukštyje, užšąla tame pačiame lygyje. Tačiau tuo pačiu metu smarkiai sumažėja naujų šeimų išvaizda. Pasirodo, kad įvairovės sumažėjimas vyksta ne dėl išnykimo padidėjimo, o dėl sumažėjusio naujų šeimų atsiradimo greičio, ir būtent šis parametras lemia visą vabzdžių įvairovės dinamiką. Tai yra, išnykimas, kuris daugiausia priklauso nuo išorinių veiksnių - vulkanizmo, spąstų, asteroidų - dideliais ir įdomiausiais laiko intervalais, pasirodo, yra pastovi vertė, o išvaizdos dinamika skiriasi, kurią daugiausia lemia vidinės organizmų savybės ir biosferoje vykstantys procesai. Tai visiškai kitokia ideologija! - sušunka daktaras Rasnitsynas.
Aleksandras Rasnicinas
Nuotrauka: lenta.ru
Taigi, Permės ir Trijų vabzdžių tyrimai rodo, kad nereikia kalbėti apie bet kokį staigų išnykimą, kurį išprovokavo pasaulinė katastrofa. Ilgalaikis ir laipsniškas Permės vabzdžių įvairovės mažėjimas labiau primena paskutinius kreidos periodo milijonus metų, kai žinomų dinozaurų genčių skaičius palaipsniui ir nenumaldomai mažėjo nuo šimtų kreidos pradžioje iki 10–30 pabaigoje. Šio įvairovės, bent jau vabzdžių, nuskurdimo priežastis yra evoliucinė stazė, kai naujos šeimos tiesiog nustoja atsirasti, o senosios toliau gyvena kaip anksčiau ir miršta tokiu pačiu greičiu.
Tobulumo tragedija
Bet kaip evoliucija gali sustoti? Šis klausimas neišvengiamai kils kiekvienam skaitytojui, įvaldžiusiam biologijos mokyklos kursą. Nežinoma, ką Charlesas Darwinas manė apie tai, tačiau šiuolaikiniai mokslininkai mano, kad tai ne tik gali, bet tam tikrais atvejais tiesiog privalo tai padaryti.
„Jei apsiribosime tik genetiniu požiūriu į evoliuciją, remdamiesi labai sintetine teorija, kuri yra perduodama mokykloje, tada greičiausiai besivystančios būtybės turėtų būti tos, kurių genetika keičiasi intensyviau: tie, kurie dauginasi greičiau, turi didesnę populiaciją ir didesnį vaisingumą. Kitaip tariant, bakterijos. Didžiausios, lėčiausios veisimosi formos vystysis lėčiausiai. Taigi iš tikrųjų drambliai ir banginiai vystosi greičiausiai, o vienaląsčiai - lėčiausiai. Viskas yra visiškai priešingai “, - sako Rasnitsyn.
Kodėl tai vyksta? Mokslininkai dar neturi tikslaus atsakymo, tačiau jei nėra jokių abejonių dėl genetikos teisingumo, tai belieka tik viena prielaida: genetikos suteikiamos dramblių ir banginių pokyčių atsargos yra visiškai pakankamos, kad būtų užtikrinta greičiausia evoliucija. Bet kituose evoliucija kažkaip yra slopinama ir nevyksta arba nevyksta visu greičiu. Kyla klausimas, kas stabdo evoliuciją. Rasnitsynas pasiūlė prisitaikomojo kompromiso koncepciją remdamasis tuo, kad jei viskas kūne yra koordinuota ir harmoninga, tada labai sunku jame pakeisti vieną dalyką, nepaveikiant kitų parametrų pagal koreliacines taisykles. Koreliaciniai pokyčiai beveik visada bus neprisitaikantys ir todėl žalingi.
Permės vabzdžiai
Norint, kad evoliucija vyktų tokioje situacijoje, būtina gerai subalansuota gyvosios būtybės organizacija. Paprastas sąlygų sugriežtinimas sukels jo išnykimą, o suminkštėjimas tik padidins reprodukciją, padidins mirtingumą, priklausantį nuo tankio, ir visos sistemos atstatymą tame pačiame lygyje. Akivaizdu, kad įveikti adaptyvų kompromisą įmanoma esant tam tikriems vienašališkiems sąlygų pokyčiams, nors iš tikrųjų tik kai kurioms funkcijoms taikoma adaptyvi kontrolė. Pavyzdžiui, organizmas atsiduria saloje, kurioje nėra jokių plėšrūnų ar pavojingų parazitų, ir visa problema kyla dėl to, kad išmokstama valgyti tai, kas ten yra. Beje, gerai žinoma, kad būtent salose dažnai vyksta greita evoliucija ir gyvūnai įgauna groteskiškas formas. Taigi evoliucija vyksta, kai susidaro tokios nesubalansuotos sąlygos,įžengus į naują ekologinę nišą. Laikui bėgant ji vėl sukurs visiškai subalansuotą tvarinį, po kurio vėl ateis evoliucinė stazė. Kas nutiks, jei faunoje visi jos komponentai pasieks labai aukštą tobulumą, galingas kompromisas, taip sakant, sustings savo tobulumu? Tada, pasikeitus sąlygoms, jie tiesiog išmirs - kol buveinė taps laisva, kol sąlygos sušvelnės, adaptacinė kontrolė sumažės ir evoliucija taps lengvesnė. Visa tai matome paleozojaus vabzdžių pavyzdžiu.sukaulėti savo tobulumu? Tada, pasikeitus sąlygoms, jie tiesiog išmirs - kol buveinė taps laisva, kol sąlygos sušvelnės, adaptacinė kontrolė sumažės ir evoliucija taps lengvesnė. Visa tai matome paleozojaus vabzdžių pavyzdžiu.sukaulėti savo tobulumu? Tada, pasikeitus sąlygoms, jie tiesiog išmirs - kol buveinė taps laisva, kol sąlygos sušvelnės, adaptacinė kontrolė sumažės ir evoliucija taps lengvesnė. Visa tai matome paleozojaus vabzdžių pavyzdžiu.
„Mūsų tyrimo ištrauka yra ta, kad vabzdžiai neturėjo jokio masinio išnykimo, o jų įvairovės dinamiką lemia naujų grupių atsiradimo, o ne išnykimo dinamika. Sausumoje Permės ir Triaso katastrofos poveikis ir mastas buvo daug mažesnis nei jūroje, o tai yra visiškai nuostabu, jei atsižvelgsime į tai, kad katastrofos priežastys yra atmosferos pokyčiai, asteroidų poveikis ir vulkanizmas. Kadangi mūsų požiūris nebuvo taikomas kitoms gyvūnų grupėms, negaliu pasakyti, kad padėtis su vabzdžiais yra specifinė. Vabzdžių įvairovės raida nuo karbono iki šių dienų yra labai panaši į tai, kaip per šį laikotarpį pasikeitė bendra kitų gyvūnų įvairovė. Todėl visiškai neatmetama galimybė, kad šios tendencijos gali pasirodyti bendros, o Permės ir Triso išnykimą iš tikrųjų sukėlė biologinis,o ne pagal geologinius veiksnius “, - apibendrina Rasnitsynas.
Dmitrijus Samarinas