Около 80% всех живых организмов на Земле исчезло в результате глобальной катастрофы, завершившей пермский период. Однако свежие научные данные указывают на то, что растительный мир мог пережить это событие с меньшими потерями.
Недавние находки окаменелостей позволяют предположить, что масштабное вымирание, стершее с лица Земли 80% видов около 250 миллионов лет назад, не оказало столь разрушительного воздействия на растения, как считалось ранее. Исследователи обнаружили область в Китае, где флора, по всей видимости, смогла пережить самое масштабное вымирание в истории планеты.
Крупнейшее из известных массовых исчезновений видов, произошедшее в конце пермского периода – часто называемое «Великим вымиранием» – случилось 251,9 миллиона лет назад. В тот период суперконтинент Пангея находился на стадии распада, и большая часть суши Земли оставалась объединенной, с новообразованными континентами, разделенными неглубокими морями.
По всей видимости, причиной катастрофы стало мощное извержение вулканов Сибирских траппов, что привело к резкому увеличению концентрации углекислого газа в атмосфере: согласно исследованию 2021 года, уровень углекислого газа достиг 2500 частей на миллион (ppm) – значительно выше нынешних 425 ppm. Это спровоцировало глобальное потепление и подкисление океанов, что вызвало коллапс морских экосистем.
Ситуация на суше остается менее ясной. Окаменелости, относящиеся к наземным экосистемам конца перми и начала триаса, крайне редки и встречаются лишь в нескольких местах по всему миру.
Новое исследование одного из таких мест, расположенного в северо-восточной части современного Китая, выявило регион, где экосистема оставалась относительно стабильной, несмотря на Великое вымирание. В этой области продолжали процветать леса семенных голосеменных растений, дополненные споровыми папоротниками.
По крайней мере, в этом месте мы не наблюдаем массового вымирания растений.
- Вань Ян, профессор геологии и геофизики в Миссурийском университете науки и технологий, соавтор исследования
Ян и его коллеги изучили геологические слои в районе Синьцзяна, относящиеся к периоду масштабного исчезновения видов. Уникальность этого ныне безводного региона заключается в наличии в породах слоев вулканического пепла, содержащих микроскопические кристаллы циркона. Эти цирконы включают радиоактивные элементы – уран и свинец – которые постепенно распадаются, позволяя определить возраст кристаллов. Благодаря этому датировка горных пород в этом районе может быть проведена с большей точностью, чем в других местах.
Некоторые из этих слоев также содержат окаменелые споры и пыльцу. Анализ этих остатков показывает отсутствие резкого вымирания и последующего восстановления экосистемы; скорее наблюдалась постепенная смена видов.
Это наблюдение согласуется с данными, полученными в Африке и Аргентине, где популяции растений демонстрировали плавные изменения, а не внезапное исчезновение и возрождение, подчеркнула Хосефина Боднар, палеоботаник из Национального университета Ла-Платы.
По словам Боднар, наземные растения обладают рядом адаптаций, позволяющих им пережить подобные катастрофы. Например, они имеют подземные структуры, такие как корни или стебли, способные сохраняться на протяжении сотен лет. Кроме того, семена могут оставаться жизнеспособными в течение длительного времени.
Такая устойчивость могла быть особенно вероятна во влажных и умеренных широтах. Территория Синьцзян когда-то была покрыта многочисленными озерами и реками, находясь на значительном удалении от побережья. Другие регионы, где были обнаружены свидетельства выживания растений, такие как Аргентина, также располагались в высоких широтах во время пермского периода, далеко от экватора с его высокими температурами.
Анализ Яна и его коллег показал, что климат на территории современного Синьцзяна в конце пермского и начале триасового периодов стал несколько суше, но недостаточно сухим для масштабной гибели лесов.
По мнению Девина Хоффмана, палеонтолога из Университетского колледжа Лондона, это могло быть связано с географическим положением региона. Морские организмы оказались уязвимыми перед глобальным закислением океана, однако изменения климата на суше происходили неравномерно, оказывая наибольшее воздействие в центре суперконтинента Пангея, представлявшего собой обширную пустыню.
Это указывает на то, что выживание могло быть возможно в более умеренных регионах суши, отметил Хоффман.
Полученные результаты вызвали дискуссии о том, следует ли величайшее массовое вымирание в истории Земли считать таковым. Роберт Гастальдо, почетный профессор геологии колледжа Колби, предложил называть это событие "кризисом" на суше, а не полным вымиранием.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
