Массовое вымирание 250 млн лет назад связали с озоновым слоем

Восстановление после величайшего вымирания биосферы заняло целых 500 тыс. лет – и виной тому послужило воздействие солнечной радиации на семена растений. 

Массовое пермское вымирание считается крупнейшим в истории Земли: тогда, около 250 млн лет назад, исчезло больше 95 процентов морских животных и 75 процентов позвоночных суши. Ключевым виновником катастрофы считают длительное и мощное излияние Сибирских траппов, покрывших лавой миллионы квадратных километров. Масштабный выброс вулканических газов привел к резким переменам климата и гибели биосферы. На восстановление после катастрофы ей потребовалось больше полумиллиона лет, и причину этому нашли в озоновом слое.

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли показали, что ослабление озонового слоя, вызванного вулканической деятельностью, привело к тому, что солнечный ультрафиолет буквально стерилизовал поверхность Земли после катастрофы. Такое воздействие надолго снизило способности растений давать потомство, что в итоге и задержало восстановление биосферы. Об этом Джефри Бенка (Jeffrey Benca) с соавторами пишет в статье, опубликованной журналом Science Advances.

Биологи экспериментировали с растениями сосны, которые сравнительно близки к древним голосеменным, доминировавшим на планете до и после пермского вымирания. Небольшие деревца высотой не более 49 см в течение двух месяцев выращивались под УФ-излучением, интенсивность которого более чем вдесятеро превышает обычный для яркого солнечного дня уровень. Быстрой гибели растений это не вызвало, однако привело к нарушению тонких процессов, управляющих формированием пыльцы, а затем и семян. Неправильные, деформированные шишки гибли через несколько дней после формирования, и дерево становилось стерильным.

©Benca et al., 2018

 
Ученые отмечают, что эти изменения не были постоянны, и при возвращении к нормальной интенсивности УФ-излучения деревья понемногу восстанавливали нормальную фертильность. Однако в эпоху вымирания на фоне массовой гибели взрослых растений их неспособность оставить новые поколения семян привела к сокращению лесного покрова и, очевидно, резко усугубила катастрофу.

 

Нормальные и деформированные семена: вверху – из древних образцов, внизу – полученные в эксперименте / ©Benca et al., 2018
 

Гипотезу подтверждают и палеонтологические находки. Окаменелости семян растений, относящихся к периоду вымирания, демонстрируют сходные нарушения роста. «Если вы глобально и регулярно станете нарушать воспроизводство доминирующих на планете групп растений, вы дестабилизируете трофические цепочки и саму базу питания экосистем», – говорит Джефри Бенка.