Исследователи из Стэнфордского университета определили главный фактор, который помог одним морским видам пережить крупнейшее в истории Земли вымирание, а другим – нет. Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что выживание напрямую зависело от способности метаболизма справляться с потеплением и нехваткой кислорода в воде. Это объясняет, как сформировались современные океанические экосистемы, и служит предостережением на фоне текущего изменения климата.
Пермско-триасовое вымирание, случившееся около 252 млн лет назад, уничтожило до 96% морских видов. Катастрофа неравномерно затронула разные группы организмов. Древнее морское дно на протяжении 280 млн лет населяли в основном брахиоподы (внешне похожи на двустворчатых моллюсков) и морские лилии (криноидеи). После вымирания эти доминирующие группы почти полностью исчезли. В то же время моллюски, такие как предки современных устриц и улиток, потеряли лишь около половины видов, а выжившие легли в основу новой морской фауны, которая вместе с рыбами и иглокожими преобладает в океане до сих пор.
Причиной катаклизма стали мощные вулканические извержения, которые выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа и метана. Это спровоцировало резкое глобальное потепление и падение уровня кислорода в океане. Чтобы выяснить механизм отбора, учёные впервые объединили биологические данные как почти полностью вымерших, так и выживших групп. В лаборатории они измеряли, сколько кислорода потребляют различные организмы при повышении температуры воды.
Эксперименты показали, что животные палеозойской эры с медленным метаболизмом, такие как брахиоподы, не смогли адаптироваться к новым условиям. С ростом температуры их потребность в кислороде росла гораздо быстрее, чем у более активных современных видов. Физиология древних организмов просто не справлялась с такой нагрузкой. Более активные животные, такие как двустворчатые моллюски, хоть и нуждаются в большем количестве кислорода в обычных условиях, но обладают более развитой мускулатурой и жабрами, что позволяет им эффективнее адаптироваться к его дефициту.
По словам авторов, это исследование – предупреждение для современного мира. Условия в океане накануне пермского вымирания – относительно прохладная и богатая кислородом вода – были схожи с теми, что существовали на Земле до промышленной революции. Учёные отмечают, что при худших сценариях изменения климата планету может ждать потепление, сопоставимое с тем, что вызвало «великое вымирание».
