PRL: каждое массовое вымирание происходит по схожей схеме
Все крупнейшие массовые вымирания в истории Земли, включая катастрофу, уничтожившую динозавров, могли иметь одну общую причину: окружающая среда менялась быстрее, чем живые организмы успевали к ней приспособиться. К такому выводу пришли ученые из Массачусетского технологического института и Лестерского университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).
Исследователи разработали математическую модель и сравнили скорость изменений окружающей среды со скоростью эволюционной адаптации животных за последние 450 миллионов лет. Для этого они проанализировали 27 периодов, когда на планете происходили крупные нарушения углеродного цикла — глобальной системы обмена углеродом между атмосферой, океанами, почвами и живыми организмами.
Оказалось, что масштаб вымирания почти всегда зависел от степени "несоответствия темпов". Когда климат, химический состав океанов или другие условия менялись слишком быстро, значительная часть видов не успевала выработать новые приспособления и исчезала.
Чем больше был разрыв между скоростью изменений среды и способностью живых организмов адаптироваться, тем масштабнее оказывалось вымирание.
Эта закономерность хорошо объясняет и крупнейшую биологическую катастрофу в истории Земли — пермское вымирание, произошедшее около 252 миллионов лет назад. Тогда исчезло более 80% морских видов. Согласно модели, одной из причин стала быстрая перестройка химического состава океана, к которой организмы просто не успели приспособиться.
Авторы отмечают, что скорость адаптации у большинства групп животных находится в определенном диапазоне и, вероятно, формировалась миллионы лет под воздействием естественных изменений окружающей среды. Однако если темпы изменений выходят за эти пределы, механизмы приспособления начинают давать сбой.
Исследователи подчеркивают, что их работа не позволяет напрямую прогнозировать новое массовое вымирание. Тем не менее современные темпы нарушения углеродного цикла уже приближаются к значениям, которые в прошлом сопровождались крупнейшими биологическими кризисами на планете.