PT: эре челюстных рыб дало старт массовое вымирание 445 млн лет назад

Приблизительно 445 миллионов лет назад Земля пр...

freepik.com

Приблизительно 445 миллионов лет назад Земля претерпела значительные трансформации. Над суперконтинентом Гондвана начали формироваться гигантские ледники, поглощая морскую воду. Это событие, известное как позднеордовикское массовое вымирание (LOME), привело к исчезновению около 85 процентов морских видов, существенно изменив химический состав океана и климатические условия планеты.

Однако эти радикальные изменения не только разрушили существовавшие экосистемы, но и создали уникальные возможности для эволюционного развития. В этот период группа челюстных позвоночных (Gnathostomata) начала доминировать в морских экосистемах, что, как было подчёркнуто в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, сыграло ключевую роль в дальнейшем развитии жизни на Земле.

Лорен Саллан из Окинавского института науки и технологий, соавтор данного исследования, отметила, что учёные убедительно доказали — челюстные рыбы приобрели доминирующее положение благодаря данному событию. Важно отметить, что исследование интегрировало ископаемые находки, экологические и географические данные, что позволило уточнить понимание эволюционных процессов.

В ордовикский период (486–443 миллиона лет назад) Земля имела иной геоморфологический и климатический облик. Гондвана занимала доминирующее положение, окружённая тёплыми мелководными морями. Полюсов тогда ещё не существовало, и вода сохраняла высокую температуру. Побережья были богаты растительностью и разнообразными членистоногими. В водных экосистемах обитали разнообразные организмы, включая конодонтов с крупными глазами, трилобитов, морских скорпионов и наутилоидов.

Среди этих организмов обитали предки челюстных позвоночных, которые впоследствии стали доминировать на Земле. Причины позднеордовикского вымирания остаются предметом дискуссий, но ископаемые данные свидетельствуют о явных изменениях до и после этого события. Вымирание происходило в два этапа: сначала климат резко изменился с тёплого на холодный, что привело к образованию ледников на Гондване. Затем, когда ледники начали таять, холодная вода, вероятно, стала причиной гибели видов, адаптированных к тёплым условиям.

Выжившие позвоночные нашли убежище в изолированных зонах, где челюстные рыбы, вероятно, получили значительное эволюционное преимущество. Используя палеонтологические данные, команда исследователей создала обширную базу ископаемых этого периода, что позволило реконструировать экосистемы убежищ и оценить их биологическое разнообразие. Исследование показало, что позднеордовикское вымирание ускорило эволюцию челюстных позвоночных и их диверсификацию.

Команда учёных проследила миграционные пути видов и выявила убежища, которые способствовали их эволюционному развитию. В Южном Китае, например, были обнаружены первые окаменелости предков акул, которые жили в изоляции миллионы лет, пока не обрели способность к трансокеаническим миграциям.

Интеграция данных палеонтологии, биогеографии и экологии позволила глубже понять механизмы эволюции. Лорен Саллан подчеркнула, что челюсти, вероятно, появились либо для освоения новых экологических ниш, либо для заполнения освободившихся ниш после вымирания других видов, что привело к их последующей диверсификации. Исследование подтверждает второй вариант. Гнатостомы воспользовались освободившимися экологическими пространствами, которые ранее занимали бесчелюстные и другие организмы.

Эта эволюционная тенденция напоминает адаптацию дарвиновских вьюрков на Галапагосских островах, где птицы, используя новые экологические возможности, приспособились к различным источникам пищи, что привело к эволюции их клювов.

После выхода из убежищ челюстные рыбы остались в Южном Китае, в то время как их бесчелюстные родственники продолжали развиваться в других регионах. Причины доминирования челюстных рыб остаются предметом дальнейших исследований.

По мнению учёных, позднеордовикское массовое вымирание не привело к полному уничтожению жизни, а запустило цикл перезагрузки разнообразия. Вымершие виды уступили место новым, что способствовало восстановлению экосистемы, но уже с другими доминирующими организмами.

Лорен Саллан подчеркнула, что данное исследование объясняет, почему появились челюсти, почему челюстные позвоночные смогли занять доминирующее положение и почему современная морская фауна происходит от них, а не от конодонтов и трилобитов. Выявление долгосрочных закономерностей эволюции является одной из наиболее интересных и актуальных задач биологии.

Читайте также: