Как черви сформировали взрыв биоразнообразия Земли

Скромные существа — черви — могут быть ответственны за один из важнейших всплесков биоразнообразия на Земле, 30-миллионный период взрывных эволюционных изменений. Рытье и прокладывание ходов доисторическими червями и другими беспозвоночными по дну океанов запустило цепь событий, высвободивших кислород в океан и атмосферу и способствовавших началу Великой ордовикской биодиверсификации, примерно 480 миллионов лет назад. К такому выводу пришли исследователи из Университета Джонса Хопкинса, опубликовавшие результаты в журнале Geochimica et Cosmochimica et Cosmochimica Acta.

Это открытие меняет понимание роли кислорода в крупных эволюционных событиях. Ученые обновили модели, детализирующие время и темпы роста уровня кислорода за сотни миллионов лет, изучив связь между перемешиванием осадка, вызванным червями, и минералом пиритом, ключевым для накопления кислорода. Чем больше пирита формируется и захоранивается, тем больше растет уровень кислорода. Измерения пирита на девяти участках побережья Чесапикского залива в Мэриленде (аналог условий раннего океана) показали, что участки с перемешиванием осадка даже на несколько сантиметров содержали существенно больше пирита.

Новые данные опровергают прежние представления. Ранее считалось, что взмучивание осадка животными приводило к разрушению пирита кислородом воды, что препятствовало накоплению кислорода. Теперь же выяснилось, что небольшое перемешивание в воде с очень низким содержанием кислорода как раз запускало формирование нового пирита.

«Условия должны быть идеальными. Нужно немного перемешивания, чтобы внести кислород в осадок, но не так много, чтобы кислород уничтожил весь пирит и не произошло чистого накопления», — пояснил первый автор статьи, докторант Джонса Хопкинса Калев Хантсо.

Применение этой новой взаимосвязи к существующим моделям показало, что уровень кислорода оставался относительно стабильным миллионы лет, а затем вырос в палеозойскую эру, с резким скачком в ордовикский период. Этот дополнительный кислород, вероятно, и способствовал Великой ордовикской биодиверсификации. Новые модели также позволяют исключить кислород как движущую силу другого важного события — кембрийского взрыва — и сосредоточиться на других факторах.