Палеонтологія
Екологія
Палеонтологія
Екологія

Вчені змоделювали відновлення екосистем після найбільшого масового вимирання

Дослідники проаналізували вплив трьох масових вимирань середнього фанерозойського еону на 14 наземних та прісноводних екосистем. Виявилося, що після найбільшого з них, пермсько-тріасового вимирання, спільноти організмів, які вижили, були нестабільними та вразливими. Крім того, ця подія однаковим чином вплинула на різні наземні угрупування. Відповідна стаття надрукована у журналі Proceedings of the Royal Society B.

Горгонопси полюють на рослиноїдних парейазаврів. Обидві родини зникли в кінці пермського періоду. Xiaochong Guo

Горгонопси полюють на рослиноїдних парейазаврів. Обидві родини зникли в кінці пермського періоду. Xiaochong Guo

Якими були масові вимирання у фанерозойському еоні?

В історії Землі було багато масових вимирань, й усі вони мали унікальні особливості. Такі події дозволяють біологам дізнатися про те, що може вбивати живі організми та як вони після цього відновлюються. Серія криз з від раннього пермського періоду до раннього юрського, що відбувалася з 295 до 174 мільйонів років тому, можливо, мала спільну фізичну причину, яка нагадує поточну екологічну кризу. Вважається, що утворення великих магматичних провінцій у той період сприяло масовому викиду вуглекислого газу та інших парникових газів у атмосферу. У результаті трапилося різке глобальне потепління, йшли кислотні дощі, відбувалося масове осушення земель, закислення океану.

Три масових вимирання в середині фанерозойського еону, які сталися у результаті, мали різну величину. Так, втрати під час пермсько-тріасового вимирання були найбільшими і становили близько 89% родів наземної чотириногої фауни; гвадалупсько-лопінгське вимирання призвело до втрати 64–80% родів; тріасово-юрське вимирання унесло близько 41% родів. Втім, глобальні умови (континентальні конфігурації, утворення великих магматичних провінцій, клімат) були подібними. Ці події заклали основу для сучасної морської та наземної біосфери, але динаміка спільнот та реакції екосистем у ці критичні періоди все ще залишаються недостатньо вивченими. Враховуючи теперешні антропогенні зміни в екосистемах, необхідно розуміти властивості спільнот, які наближаються до меж своїх стабільних діапазонів виживання.

Що вивчали палеонтологи?

Дослідники вирішили змоделювати поведінку і динаміку екосистем під час цих трьох масових вимирань. Для цього вони зібрали дані про 14 палеоспільнот, що охоплюють приблизно 121 мільйон років від ранньої пермі до ранньої юри, на основі скам'янілостей із кількох ділянок на півночі Сіньцзяня у Китаї. У той період ця територія входила до складу суперконтиненту Пангея. Вчені розділили членів цих спільнот за функціональними типами, відтворили харчові зв’язки між ними та змоделювали динаміку таких систем.

Схема досліджуваних палеоспільнот. Yuangeng Huang et al.

Схема досліджуваних палеоспільнот. Yuangeng Huang et al.

Про що вони дізналися?

Дослідники виявили три значні зниження стабільності палеоспільнот Синьцзяня, що збігається з трьома подіями масового вимирання. Гвадалупсько-лопінгському та тріасово-юрському вимиранням передувала низька стабільність екосистем, але відновлення після них були швидкими. Однак відновлення після масового пермсько-тріасового вимирання було тривалим. Крім того, наземні та прісноводні спільноти раннього тріасу показали низьку стабільність і дуже мінливі та непередбачувані реакції на збурення. Такі реакції спільнот були глобальним явищем. Збільшення зв’язку, зменшення трофічного простору і зниження порогів колапсу спостерігається у стародавній структурі харчової мережі під час усіх трьох подій вимирання. Крім того, однакові схеми вимирання та відновлення наземних екосистем відбувалися не тільки в широкому географічному діапазоні, але також серед композиційно різних спільнот організмів.