Forskere har nylig kunngjort at en ny masseutryddelse har begynt på jorden: på grunn av menneskelige aktiviteter har hastigheten på utryddelse av virveldyrarter nærmet seg nivået som var for 66 millioner år siden da dinosaurene ble utryddet. Forandret seg flora og fauna på jorden virkelig som et resultat av katastrofer? Virkningen av en meteoritt, global oppvarming, brennende branner - i motsetning til den vanlige troen, er evolusjonens lover mye sterkere enn universelle katastrofer.
Historien til planeten vår bærer spor av flere store katastrofer som bokstavelig talt omformaterte de økologiske systemene i disse tider. Etter hvert globale utryddelse dukket det opp nye klasser av levende vesener på evolusjonsscenen, og bare fossiliserte rester av de forrige gjensto. Forskere fra A. A. Borisyak fra det russiske vitenskapsakademiet ser ut til å ha famlet mekanismen for disse endringene. Og insekter hjalp dem med dette - en av de mest vellykkede kategoriene av dyr, hvorav noen er i stand til å overleve selv nær episentret for en atomeksplosjon.
Apocalypse Alpha
Ordene "global utryddelse" tenker vanligvis på dinosaurers utryddelse. Men det var i jordens historie en katastrofe i mye større skala, kjent for spesialister som "den store utryddelsen". Ved grensen til perm- og triasperioden, for 252 millioner år siden, forsvant 96 prosent av marine og mer enn 70 prosent av terrestriske dyrearter som ved magi. Verken før eller etter på planeten vår har det vært en så storskala ødeleggelse av biosfæren.
Omstendighetene i den tragedien har blitt studert godt nok og kan lett danne grunnlaget for en Hollywood-suksess. Hvorfor er det en film - det ser ut til at det var den store utryddelsen som inspirerte forfatteren av Johannes åpenbaring av teologen, som i detalj beskrev død av vår egen sivilisasjon. Her er bare noen få av faktorene hvis kombinasjon ser ut til å ha ført til denne episke katastrofen.
På slutten av Perm-perioden, over de store vidder i Sibir, skjedde magmautbrudd med fantastiske volumer til jordoverflaten. De frosne lavafeltene, kjent som sibiriske feller, dekker til sammen to millioner kvadratkilometer - området Grønland eller India. Volumet av de utbrutte bergartene anslås i dag til omtrent fem millioner kubikkilometer. Naturligvis varmet en slik lavamassa merkbart jordens atmosfære og tilførte den ganske mye klimagasser, noe som førte til enda større - global - oppvarming.
Basaltbergarter på Putorana-platået dannet av feller
Kampanjevideo:
Bildekreditt Flickr xandreani
Rundt samme tid falt en stor asteroide på territoriet til det moderne Antarktis, på Wilkes Land, krateret derfra (500 kilometer i diameter) fremdeles er synlig. Merk at diameteren på det meksikanske krateret Chicxulub fra meteoritten, som regnes som drapsmann for dinosaurer, er bare 175 kilometer.
Til slutt fant en mystisk begivenhet sted i havet, og frigjorde enorme metanmasser - den viktigste komponenten i klimagasser. Enten akkumulerte denne metanen i millioner av år i de nederste lagene av vann, eller arkader av slekten Methanosarcina begynte å frigjøre den en masse, men sammensetningen av jordens atmosfære har endret seg mye.
Resultatet av alle disse problemene er en testversjon av apokalypsen: himmelen var dekket av et slør av vulkansk støv, som støvet fra asteroidestøtet ble blandet med. Luften var varm og tørr, og havet ble til en løsning av syre, helt uegnet for livet til de fleste av de tidligere innbyggerne.
Mangfoldskrise
Få levende vesener klarer å overleve under slike skremmende forhold, tror mange moderne paleontologer. Derfor døde faunaen i massevis, og først da atmosfæren ryddet og havvannet fra surt ble ganske enkelt saltvann, begynte de sjeldne overlevende skapningene et nytt stadium i evolusjonen. Men som det viste seg, har denne logiske og forståelige ordningen dessverre ingenting å gjøre med virkeligheten!
Russisk paleontolog, doktor i biologiske vitenskaper, leder for leddyrlaboratoriet ved paleontologisk institutt, Alexander Pavlovich Rasnitsyn, har studert insekter fra perm- og triasperioden i mange år. Og ifølge hans data viser det seg at det faktisk ikke var noen katastrofal stor utryddelse.
Krisen ved grensen til Perm og Trias ble ansett så dyp at den berømte britiske paleontologen Michael Benton til og med ga ut en bok som heter When Life Almost Died. En annen forsker, Jack Sepkoski fra University of Chicago, presenterte en graf i et av verkene hans som viser hvordan økningen i dyremangfold gradvis erstattes av et relativt stabilt antall arter og dype, skarpe fall i utryddelse. Og russiske forskere fant ut at det er en viss tilbakegang på grensen til Perm og Trias, men lang og ikke så dyp som avbildet av Sepkowski. Denne dukkert i Perm og Trias, veldig lang, varte i mer enn halvparten av Perm-perioden - titalls millioner år.
Artsmangfold av de tre hovedtyper av marin fauna i Phanerozoic: Kambrium, Paleozoic, moderne
Figur: J. John Sepkoski, Jr. / Bidrag til zoologi
For å forstå mer detaljert hendelsene i den fjerne tiden, brukte Rasnitsyn og hans kolleger sin egen metodikk. De jobber på familienivå, fordi insekter ikke har ordrer nok, men det er for mange slekter, og viktigst av alt, de er veldig kortvarige. Som et resultat ble en kurve konstruert basert på flere indikatorer, hvorav de viktigste er det første og siste funnet av representanter for bestemte familier. Utseende i den geologiske posten og forsvinningen fra den har blitt tolket som forekomst og utryddelse. Det viste seg at det totale antall familier (det vil si det faktiske mangfoldet av faunaen) synker veldig sakte gjennom hele Midt- og Øvre Perm, og reflekterer ikke noe skarp utryddelse. I nedre trias er det praktisk talt ingen insekter, men problemet er detat i midten og øvre trias dukker det opp en veldig betydelig del av de paleozoiske familiene. "Det vil si om utryddelse - dette er ikke historien i det hele tatt," bemerker Rasnitsyn.
Og en absolutt bemerkelsesverdig ting - utryddelsen av senpermien er tradisjonelt assosiert med sibiriske feller, med utgytelsen av en enorm mengde magmatisk materie i Sibir. Det hevdes at utslipp av store mengder gasser, forbrenning av akkumulert kull og torv og andre dramatiske hendelser gjorde planeten til et perfekt gasskammer. Men faktum er at Tunguska-lavautstrømmingen ikke var samtidig, og fra de intertrappean sedimentære lagene (for eksempel fra Tunguska og Babi Kamen i Kuzbass), er det kjent en rekke insekter og planter. Disse lavafeltene ødela ikke biosfæren - i det minste floraen og entomofaunaen.
Så hva skjedde i dette tilfellet med mangfoldet av insekter mens resten av faunaen var utryddet globalt?
“Intensiteten til utryddelse av insekter i Midt-Øvre Perm, midt under den store utryddelsen, fryser på samme nivå. Men samtidig reduseres utseendet til nye familier kraftig. Det viser seg at reduksjonen i mangfold ikke skyldes en økning i utryddelse, men på grunn av en reduksjon i frekvensen av nye familier, og det er denne parameteren som bestemmer hele dynamikken i mangfold i insekter. Det vil si at utryddelse, som hovedsakelig avhenger av eksterne faktorer - vulkanisme, feller, asteroider - i store og mest interessante tidsintervaller viser seg å være en konstant verdi, og utseendedynamikken varierer, som i veldig stor grad bestemmes av de indre egenskapene til organismer og prosessene som foregår i biosfæren. Dette er en helt annen ideologi! - utbryter Dr. Rasnitsyn.
Alexander Rasnitsyn
Foto: lenta.ru
Så studier av permiske og triasiske insekter viser at det ikke er behov for å snakke om noe skarpt utryddelse fremkalt av en global katastrofe. Den langsiktige og gradvise nedgangen i mangfoldet av permiske insekter minner mer om de siste millioner årene av krittperioden, da antall kjente generasjoner av dinosaurer gradvis og ubønnhørlig avtok fra hundrevis i begynnelsen av kritt til 10-30 på slutten. Årsaken til denne utarmingen av mangfoldet, i det minste i insekter, er evolusjonær stas, når nye familier rett og slett slutter å dukke opp, og de gamle fortsetter å leve som før og dø ut i samme takt.
Fullkommenhetens tragedie
Men hvordan kan evolusjonen stoppe? Dette spørsmålet vil uunngåelig oppstå for alle lesere som har mestret skolekurset i biologi. Det er ikke kjent hva Charles Darwin tenkte om dette, men moderne forskere mener at det ikke bare kan, men i visse tilfeller bare må gjøre det.
“Hvis vi begrenser oss utelukkende til en genetisk tilnærming til evolusjon, innenfor rammen av den veldig syntetiske teorien som blir gitt i skolen, så burde de raskest utviklende skapningene være de hvis genetikk endres mer intensivt: de som reproduserer raskere, har større befolkning og høyere fruktbarhet. Med andre ord bakterier. Og de største, tregeste avlsformene vil utvikle seg tregest. Så faktisk utvikler elefanter og hvaler seg raskest, og encellede utvikler seg sakte. Alt er helt motsatt, sier Rasnitsyn.
Hvorfor skjer det? Forskere har ennå ikke et eksakt svar, men hvis det ikke er tvil om korrekte genetikk, er det bare én ting igjen å anta: reservene til endringer i elefanter og hvaler som er gitt av genetikk er ganske tilstrekkelig til å sikre den raskeste utviklingen. Men i andre hemmes evolusjon på en eller annen måte og går ikke, eller går ikke i full fart. Spørsmålet er hva som hindrer evolusjonen. Rasnitsyn foreslo konseptet med et adaptivt kompromiss basert på det faktum at hvis alt i kroppen er koordinert og harmonisk, så er det veldig vanskelig å endre en ting i det uten å påvirke andre parametere i henhold til korrelasjonsreglene. Og korrelative endringer vil nesten alltid være ikke-adaptive og derfor skadelige.
Permiske insekter
For at evolusjonen skal fortsette i en slik situasjon, kreves det en balansert organisering av et levende vesen. En enkel herding av forholdene vil føre til at den blir utryddet, og en mykning vil bare føre til økt reproduksjon, en økning i dødelighet avhengig av tetthet og restaurering av hele systemet på samme nivå. Tilsynelatende er det mulig å overvinne det adaptive kompromisset under en eller annen ensidig endring i forholdene, mens faktisk bare noen av funksjonene er underlagt adaptiv kontroll. For eksempel befinner en organisme seg på en øy hvor det ikke er rovdyr eller farlige parasitter for den, og hele problemet kommer ned på å lære å spise det som er der. For øvrig er det velkjent at det er på øyene at rask evolusjon ofte oppstår, og at dyr tar groteske former. Så evolusjonen fortsetter når slike ubalanserte forhold oppstår,når du går inn i en ny økologisk nisje. Over tid vil hun igjen skape en fullstendig balansert skapning, hvoretter evolusjonær stasis igjen vil komme. Hva vil skje hvis alle komponentene i faunaen når en veldig høy perfeksjon, et kraftig kompromiss så å si blir stagnerende i perfeksjonen? Så når forholdene endres, vil de ganske enkelt dø ut - til habitatet blir gratis, til forholdene mykner, adaptiv kontroll avtar og evolusjon blir lettere. Vi ser alt dette på eksemplet med paleozoiske insekter.skjelver i sin perfeksjon? Så når forholdene endres, vil de ganske enkelt dø ut - til habitatet blir gratis, til forholdene mykner, adaptiv kontroll avtar og evolusjon blir lettere. Vi ser alt dette på eksemplet med paleozoiske insekter.bli oss fullstendige? Så når forholdene endres, vil de ganske enkelt dø ut - til habitatet blir gratis, til forholdene mykner, adaptiv kontroll avtar og evolusjon blir lettere. Vi ser alt dette på eksemplet med paleozoiske insekter.
“Utdraget fra forskningen vår er at insekter ikke hadde noen masseutryddelser, og dynamikken i mangfoldet deres bestemmes av dynamikken i fremveksten av nye grupper, og ikke dynamikken i utryddelse. På land var virkningen og omfanget av den perm-triassiske katastrofen mye mindre enn i havet, noe som er helt forbløffende hvis vi vurderer at årsakene til katastrofen er i atmosfæriske endringer, asteroidepåvirkning og vulkanisme. Og siden vår tilnærming ikke har blitt brukt på andre grupper av dyr, kan jeg ikke si at situasjonen med insekter er spesifikk. Utviklingen av insektdiversitet fra karbon til i dag ligner veldig på hvordan det totale mangfoldet til andre dyr endret seg i løpet av denne perioden. Derfor er det i det hele tatt ikke utelukket at disse trendene kan vise seg å være generelle, og Perm-Trias-utryddelsen var faktisk forårsaket av biologisk,og ikke av geologiske faktorer,”oppsummerer Rasnitsyn.
Dmitry Samarin
