Взлеты и падения биоразнообразия после массового вымирания
Климат после крупнейшего массового вымирания 252 миллиона лет назад был прохладным, затем очень теплым, а позже снова прохладным. Благодаря более низким температурам разнообразие морской фауны резко возросло, как реконструировали палеонтологи из Цюрихского университета. Более теплый климат в сочетании с высоким уровнем CO₂ в атмосфере первоначально привел к появлению новых, недолговечных видов. Однако в долгосрочной перспективе это изменение климата оказало негативное влияние на биоразнообразие и вызвало вымирание видов.
До сих пор считалось, что флоре и фауне потребовалось много времени для восстановления после обширного массового вымирания в конце пермского геологического периода. Согласно научному консенсусу, сложные экологические сообщества начали вновь появляться лишь в среднем триасе, около 247 миллионов лет назад. Однако теперь швейцарская группа под руководством палеонтолога Хьюго Бухера показывает, что группы морских животных, такие как аммоноидеи и конодонты, достигли пика разнообразия на 3–4 миллиона лет раньше, еще в раннем триасе.
Ученые детально описывают температурные кривые в журнале Nature Geoscience, демонстрируя, что климат и уровень углекислого газа в атмосфере сильно колебались в раннем триасе и какое влияние это оказало на морское биоразнообразие и наземные растения.
Для реконструкции климата Бухер и его коллеги проанализировали состав кислородных изотопов в конодонтах — остатках хордовых, обитавших в море. Согласно исследованию, климат в начале триаса 249 миллионов лет назад был прохладным. За этой фазой последовала краткая фаза очень теплого климата. В конце раннего триаса, между 247.9 и 245.9 миллионами лет назад, вновь установились прохладные условия.
«Биоразнообразие увеличивалось больше всего в более прохладные фазы, — объясняет палеонтолог Бухер. — Последующая же экстремально теплая фаза привела к значительным изменениям в морской фауне и серьезной экологической перестройке флоры». Исследователи показывают, что это снижение биоразнообразия в теплые фазы коррелирует с сильными колебаниями в изотопном составе углерода атмосферы. Эти колебания, в свою очередь, были напрямую связаны с выбросами CO₂ от вулканических извержений в Сибирской трапповой провинции.
Из-за климатических изменений фауны конодонтов и аммоноидей смогли очень быстро восстановиться в раннем триасе, породив необычно недолговечные виды. Однако удаление избытка CO₂ первичными продуцентами, такими как водоросли и наземные растения, имело негативные долгосрочные последствия: этот процесс потреблял большую часть кислорода в воде. Из-за нехватки кислорода в океанах многие морские виды вымерли. «Наши исследования показывают, что значительные климатические изменения могут привести как к появлению, так и к вымиранию видов. Поэтому важно учитывать как скорость вымирания, так и скорость появления новых видов», — говорит Бухер.
Ученые убеждены, что изменения климата и выбросы вулканических газов были ключевыми драйверами восстановления биоты в океанах раннего триаса: более прохладные климатические фазы способствуют биологическому разнообразию, тогда как более теплые фазы и очень высокий уровень CO₂ в атмосфере могут оказывать на него пагубное воздействие.