Ученые обнаружили свидетельства первого массового вымирания животных на Земле

С момента кембрийского взрыва 538,8 миллионов лет назад - времени, когда возникли многие известные нам сегодня филы животных - пять крупных массовых вымираний сократили биоразнообразие всех больших и малых существ.

Исследователи из США обнаружили доказательства того, что одно из этих событий произошло раньше, около 550 миллионов лет назад, в период, известный как эдиакарский.

Хотя океаны изобиловали несколькими знакомыми животными, такими как губки и медузы, большинство видов жизни в этот ранний период биологической истории сейчас показались бы нам чуждыми. Многие животные были мягкотелыми. Некоторые больше походили на растительные ветви, прикрепленные друг к другу. Другие имели раковину.

Палеобиолог из Virginia Tech Скотт Эванс и его коллеги собрали данные о редких окаменелостях более мелких видов животных со всего мира, относящихся к эдиакарскому периоду. Они обнаружили, что внезапные сдвиги в биоразнообразии, которые были обнаружены ранее, не были простой ошибкой выборки.

Поскольку мягкие части тела обычно окаменевают не так легко, как более твердые, минерализованные части анатомии, исследователи обычно подозревали, что относительное отсутствие мягкотелых животных на поздних стадиях эдиакарского периода - это просто результат того, что они не сохранились.

Однако глобальная летопись окаменелостей свидетельствует об обратном.

Команда обнаружила, что между ранней и средней стадиями эдиакарана, известными как авалонская (575-560 миллионов лет назад) и беломорская (560-550 миллионов лет назад), наблюдалось общее увеличение биоразнообразия.

"Мы обнаружили значительные различия в способе питания, жизненных привычках, экологическом ярусе и максимальном размере тела между авалонским и беломорским скоплениями, - пишет группа в своей статье.

Между этими двумя временными периодами появилось больше мелких подвижных животных, которые питались микробными матами, доминировавшими на морском дне. Ранее многие из животных были сидячими фильтраторами.

Между Белым морем и последним этапом, известным как нама (550-539 миллионов лет назад), способы питания не изменились таким образом. Напротив, между этими двумя стадиями эдиакарана исчезло 80 процентов видов.

Прошлые исследования показали, что этот упадок мог быть результатом появления подвижных животных, которые зарывались в землю или оставляли ископаемые следы, что глубоко изменило окружающую среду и постепенно вытеснило сидячих фильтраторов. Новые данные свидетельствуют о том, что это было не так.

Все типы способов питания и жизненных привычек испытали аналогичные потери: из 70 известных групп, относящихся к более ранней стадии Белого моря, в Наме сохранилось только 14 родов. Если бы на смену новым видам пришло большее количество вновь эволюционировавших, то между новыми и старыми видами также должно было бы наблюдаться временное перекрытие. Этого не наблюдалось, утверждает команда, что исключает возможность биотической замены.

"Снижение разнообразия между этими сообществами свидетельствует о событии вымирания, причем процент исчезнувших родов сопоставим с тем, что пережили морские беспозвоночные во время массовых вымираний "Большой пятерки", - пишут Эванс и его коллеги.

Многие из беломорских животных, переживших вымирание и сохранившихся в период Нама, были крупными, фронтоподобными организмами с высоким отношением площади поверхности к объему. Это может быть признаком того, что эти животные приспосабливались к уменьшению количества кислорода в океане.

"Максимально увеличивая относительную долю клеток, находящихся в непосредственном контакте с морской водой, таксоны с высокой площадью поверхности были бы сравнительно лучше приспособлены к выживанию в среде с низким содержанием кислорода", - объясняет команда.

В пользу этой идеи говорят и недавние геохимические данные: в исследовании 2018 года были обнаружены признаки обширной аноксии океана, которая охватывала более 20 процентов морского дна в конце эдиакарана.

"Таким образом, наши данные подтверждают связь между эдиакарским биотическим оборотом и экологическими изменениями, подобно другим крупным массовым вымираниям в геологической летописи", - заключает команда.

Это становится слишком знакомой историей".

Это исследование было опубликовано в журнале PNAS.