Морские экосистемы начали восстанавливаться всего через несколько тысяч лет после падения астероида
На этой иллюстрации художника изображены три формы новых видов планктона (вверху слева) и водорослей (посередине слева), которые возникли в течение нескольких тысяч лет после того, как астероид Чиксулуб уничтожил динозавров, и представлены костями морских рептилий.
Ознакомьтесь с этой статьей
Это история, написанная человеком и озвученная искусственным интеллектом. Есть отзывы? Примите участие в нашем опросе. (Ознакомьтесь с нашей политикой в области искусственного интеллекта здесь)
В длинной тени астероида, уничтожившего динозавров, жизнь, похоже, восстановилась с удивительной скоростью.
Новый анализ скорости осадконакопления показывает, что первая волна морских видов появилась в течение нескольких тысяч лет после массового вымирания, на много тысячелетий быстрее, чем предполагали многие ученые.
Полученные результаты, опубликованные 21 января в журнале Geology, заставляют переосмыслить то, как быстро эволюция может восстановить биологическое разнообразие — не только так, как это произошло после столкновения Земли с астероидом Чиксулуб 66 миллионов лет назад, но, возможно, и сегодня, и в будущем, поскольку изменение климата и другие антропогенные нагрузки ускоряют темпы экологических потрясений.
“Это действительно помогает нам понять, как быстро могут эволюционировать виды”, — говорит Кристофер Лоури, палеокеанограф из Техасского университета в Остине, добавляя, что это предоставляет редкую “возможность в геологическом прошлом понять, как экосистемы могут восстанавливаться после этих быстрых и серьезных изменений”.
Об этом свидетельствуют морские окаменелости, известные как планктонные фораминиферы, микроскопические одноклеточные обитатели древних океанов, заключенные в крошечные минеральные раковины. Первое появление одного из таких организмов — с головокружительным названием Parvularuglobigerina eugubina — это установленная геологическая отметка времени, отмечающая начало восстановления жизни после падения астероида.
Сканирующая электронная микрофотография Parvularuglobigerina eugubina, вида-маркера восстановления жизни после падения вулкана Чиксулуб.Крис Лоуэри — сканирующий электронный микрограф Parvularuglobigerina eugubina, вида-маркера восстановления жизни после падения вулкана Чиксулуб.Крис Лоуэри
Согласно широко цитируемой оценке 2011 года, это произошло примерно через 30 000 лет после столкновения с Чиксулубом на территории современного полуострова Юкатан в Мексике. Эта оценка была получена в результате измерения толщины слоев горных пород между горизонтом вымирания и первым появлением P. eugubina, а затем прогнозирования прошедшего времени с использованием средних скоростей осадконакопления, полученных на основе гораздо более длительных геологических интервалов.
Сам Лоуэри никогда не подвергал сомнению эту цифру. То есть до тех пор, пока это не начало противоречить доказательствам, которые он видел в других местах.
Работая с кернами отложений, пробуренными в кратере Чиксулуб, Лоури и его коллеги использовали гелий-3 — редкую форму газа, наполняющего воздушные шары, который доставляется на Землю с почти постоянной скоростью межпланетной пылью, — чтобы рассчитать, как быстро отложения накапливались непосредственно после столкновения.
Любопытно, что космическая пыль указывала на то, что P. eugubina эволюционировала всего за 6000 лет после катастрофы, уничтожившей динозавров, но Лоури сомневался, стоит ли доверять результатам.
Затем он и его коллеги обратились к опубликованным данным из других стран мира, сосредоточив внимание на местах, где исследователи измеряли содержание гелия-3 и идентифицировали первых фораминифер после вымирания, но никогда не использовали эти измерения вместе для пересмотра временных рамок эволюции.
Проведя усреднение по шести объектам, включая кратер Чиксулуб и морские отложения в Италии, Испании и Тунисе, они обнаружили, что на формирование отложений на самом деле ушло меньше времени, чем предполагалось ранее, за десятки тысяч лет.
В среднем, характерный признак P. eugubina появился через 6400 лет после столкновения. Другие новые виды планктона появились всего через одно-два тысячелетия. Вскоре последовал всплеск новых видов, заполнивший пустующие экологические пространства, оставшиеся после того, как астероид Чиксулуб уничтожил три четверти всей растительной и животной жизни, включая большую часть морского планктона.
Более короткая хронология имеет значение, потому что она отражает эпоху раннего палеоцена как период необычайно быстрых инноваций, а не долгого, медленного отхода от катастрофы. Но даже хронология Лоури может преуменьшать скорость восстановления видов.
В прошлом году палеобиолог Брайан Хубер из Национального музея естественной истории Смитсоновского института и его коллеги использовали температурные сигналы, зафиксированные внутри раковин фораминифер, чтобы показать, что новые виды планктона, вероятно, появились всего за несколько десятилетий после падения астероида. Сопоставив данные окаменелостей с климатическими моделями, они пришли к выводу, что после непродолжительной темноты после столкновения, когда атмосферу заполнили сажа и пыль, небо быстро прояснилось. За этим последовало быстрое глобальное потепление, которое, возможно, дало толчок эволюционным изменениям в восстанавливающихся океанах в мгновение ока.
Этот анализ отличается от анализа Лоури, основанного на предположительных сроках, полученных на основе климатических моделей, а не на прямых оценках скорости накопления осадков. Но если эти модели отражают темпы изменений после столкновения и, как следствие, появление новых видов, то “о боже, это происходит даже быстрее, чем предполагалось”, — говорит Хубер. “Это действительно открывает глаза”.
В совокупности полученные данные подчеркивают, насколько быстро биология может внедрять инновации после стихийных бедствий. “Жизнь действительно начинает возрождаться, как только появляется хоть какая-то возможность”, — говорит Виви Вайда, палеобиолог из Шведского музея естественной истории в Стокгольме, которая не принимала участия в исследовании.
Но даже стремительное видообразование не может быстро исправить ситуацию с массовым вымиранием, говорит Лоури, отмечая, что экосистемам все равно потребовались миллионы лет, чтобы полностью восстановиться, и ничего похожего на динозавров так и не вернулось.
Эволюция, похоже, способна к внезапному расцвету, но не к мгновенному восстановлению.