Найбільшому масовому вимиранню в історії Землі близько 251 мільйона років тому передували підвищені показники вимирання перед головною подією і супроводжувалося затримкою відновлення, яка тривала мільйони років. Нове дослідження двох вчених Вашингтонського університету свідчить, що різке зниження рівня кисню в атмосфері, ймовірно, було основною причиною як підвищених показників вимирання, так і дуже повільного відновлення.
Земля в той час ще була перенаселена в суперконтиненті під назвою Пангея, і більшість земель над рівнем моря стали непридатними для життя, тому що низький вміст кисню утруднював дихання для більшості організмів, - сказав Реймонд Хуї, професор біології UW.
Більше того, в багатьох випадках популяції одного і того ж виду поблизу були відрізані один від одного, оскільки навіть на низьких перевалах було недостатньо кисню, щоб тварини могли переходити з однієї долини в іншу. Ця фрагментація населення, ймовірно, збільшила швидкість вимирання та уповільнила відновлення після масового вимирання, заявив Хуей.
"Біологи раніше думали про фізіологічні наслідки низького рівня кисню в пізній пермський період, але не про ці біогеографічні", - сказав він.
Вміст кисню в атмосфері, близько 21 відсотків сьогодні, був дуже багатим на 30 відсотків у ранній пермський період. Однак попереднє моделювання вуглецевого циклу Робертом Бернером з Єльського університету підрахувало, що атмосферний кисень почав швидко падати, досягнувши приблизно 16 відсотків наприкінці Пермії і знизившись менше ніж на 12 відсотків приблизно за 10 мільйонів років у період тріасу.
"Кисень опустився з найвищого рівня до найнижчого рівня за останні 20 мільйонів років, що досить швидко, і тварини, які колись змогли перетнути гірські перевали, досить раптово зазнали серйозного обмеження їх руху", - сказав Хуей.
Він підрахував, що коли рівень кисню досягає 16 відсотків, дихання на рівні моря було б як спробу дихати на вершині гори 9200 футів сьогодні. До раннього тріасового періоду вміст кисню на рівні моря менше 12 відсотків був би таким самим, як сьогодні в повітрі на 17 400 футів, що перевищує будь-яке постійне житло людини. Це означає, що навіть тварини на рівні моря мали б кисень.
Палеонтолог Huey та UW Пітер Уорд - автори докладу, в якому детально описуються роботи, опубліковані у виданні журналу Science 15 квітня. Робота була підтримана грантами Національного наукового фонду та Інституту астробіології Національної адміністрації аеронавтики та космосу.
Вчені Пермського регіону не тільки знизили вміст кисню в атмосфері, але й рівень вуглекислого газу збільшувався, що призвело до глобального потепління клімату.
"Зниження температури кисню та потепління було б подвійним стресом для пізніх пермських тварин", - сказав Хью. «У міру потепління клімату температура тіла та обмін речовин збільшуються. Це означає, що потреба в кисні зростає, тому тварини зіткнуться зі збільшенням потреби в кисні та зменшенням пропозиції. Це було б як змусити спортсменів більше займатися фізичними вправами, але давати їм менше їжі. Вони б у біді. "
Уорд був головним автором статті, опублікованої в Science на початку цього року, представляючи докази того, що рівень вимирання сухопутних хребетних був підвищений протягом всієї пізньої Пермії, ймовірно, через зміни клімату, і завершився масовим вимиранням наприкінці Пермії. Подія, яку часто називають «великою смертю», стала найбільшим масовим вимиранням в історії Землі, загинувши 90 відсотків усього морського життя та майже три чверті сухопутних рослин і тварин.
Уорд зазначив, що палеонтологи раніше припускали, що Пангея - це не просто суперконтинент, а й «надвелика дорога», на якій види мали б стикатися з кількома блокпостами під час переміщення з одного місця на інше.
Однак, схоже, значно знижений кисень фактично створив непрохідні бар'єри, які вплинули на здатність тварин рухатися та виживати, сказав він.
"Якщо це правда, то я думаю, що ми повинні повернутися назад і подивитися на кисень та його роль в еволюції та на те, як розвивалися різні види", - сказав Уорд. «Можна їсти без їжі пару тижнів. Можна піти без води кілька днів. Як довго можна пройти без кисню, пару хвилин? Немає нічого більшого еволюційного ефекту, ніж кисень. "
Оригінальне джерело: Новини UW
