Tutkijat ilmoittivat äskettäin, että uusi massasammutus on alkanut maapallolla: ihmisen toiminnan vuoksi selkärankaisten lajien sukupuutto on lähestynyt tasoa, joka oli 66 miljoonaa vuotta sitten, kun dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon. Muuttuivatko maapallon kasvisto ja eläimistö todella katastrofien seurauksena? Meteoriittivaikutus, ilmaston lämpeneminen, tulipalojen polttaminen - toisin kuin tavallisesti, evoluution lait ovat paljon vahvempia kuin yleismaailmalliset katastrofit.
Planeettamme historiassa on jälkiä useista suurkatastrofeista, jotka kirjaimellisesti muotoilivat uudelleen näiden aikojen ekologiset järjestelmät. Jokaisen maailmanlaajuisen sukupuuton jälkeen evoluutiomaisemille ilmestyi uusia elävien olentojen luokkia, ja edellisistä jäljellä oli vain kivettyneitä jäännöksiä. A. A.: n tutkijat Venäjän tiedeakatemian Borisyak näyttää olevan tarttunut näiden muutosten mekanismiin. Ja hyönteiset auttoivat heitä tässä - yksi menestyneimmistä eläinryhmistä, joista osa kykenee selviytymään jopa ydinräjähdyksen keskipisteen lähellä.
Apocalypse Alpha
Sanat "maailmanlaajuinen sukupuutto" tuovat yleensä mieleen dinosaurusten sukupuuttoon. Mutta maapallon historiassa oli paljon laajempi katastrofi, jonka asiantuntijat tuntevat "suurena sukupuuttoona". Permin ja Triasin ajanjaksojen rajalla, 252 miljoonaa vuotta sitten, 96 prosenttia merieläimistä ja yli 70 prosenttia maaeläinlajeista katosi kuin taikalla. Biosfäärissä ei ole tapahtunut niin laajamittaista tuhoa planeetallamme ennen eikä sen jälkeen.
Tragedian olosuhteet ovat hyvin ymmärrettyjä, ja ne voivat helposti muodostaa perustan Hollywoodin menestykselle. Miksi siellä on elokuva - näyttää siltä, että Suuri sukupuutto inspiroi Teologi Johannes Ilmestyskirjan kirjoittajaa, joka kuvasi yksityiskohtaisesti oman sivilisaatiomme kuoleman. Tässä on vain muutama tekijä, joiden yhdistelmä näyttää aiheuttaneen tämän eeppisen katastrofin.
Permin ajanjakson lopussa, Siperian valtavilla alueilla, tapahtui maapallolle upeita magmapurkauksia. Jäädytetyt laavakentät, jotka tunnetaan nimellä Siperian ansoja, kattavat yhteensä kaksi miljoonaa neliökilometriä - Grönlannin tai Intian alueen. Purkautuneiden kivien määrän arvioidaan nykyään olevan noin viisi miljoonaa kuutiokilometriä. Tietenkin tällainen laavamassa lämmitti huomattavasti maan ilmakehää ja lisäsi siihen melkoisen määrän kasvihuonekaasuja, mikä johti vielä suurempaan - maapallon lämpenemiseen.
Putorana-tasangon basalttikiviä muodostavat ansat
Mainosvideo:
Kuvahyvitys Flickr xandreani
Noin samaan aikaan suuri asteroidi putosi modernin Etelämantereen alueelle Wilkesin maahan, josta kraatteri (halkaisijaltaan 500 kilometriä) on edelleen näkyvissä. Huomaa, että Meksikon kraatterin Chicxulub halkaisija meteoriitista, jota pidetään dinosaurusten tappajana, on vain 175 kilometriä.
Lopuksi valtameressä tapahtui salaperäinen tapahtuma, joka vapautti valtavat metaanimassat - kasvihuonekaasujen tärkeimmän osan. Joko tämä metaani kerääntyi miljoonien vuosien ajan veden pohjakerroksiin, tai Methanosarcina-suvun arkeologia alkoi vapauttaa sitä joukkoon, mutta maapallon ilmakehän koostumus on muuttunut paljon.
Kaikkien näiden ongelmien tulos on testiversio maailmanloppusta: taivasta peitti tulivuoren pöly verho, johon asteroidin törmäyksestä tullut pöly sekoitettiin. Ilma oli kuumaa ja kuivaa, ja valtameri muuttui happoliuokseksi, joka ei sovi täysin useimpien entisten asukkaiden elämään.
Monimuotoisuuskriisi
Harvat elävät olennot pystyvät selviytymään tällaisissa kauhistavissa olosuhteissa, uskoivat nykyajan paleontologit. Siksi eläimistö oli kuollut massiivisesti, ja vasta kun ilmakehä puhdistui ja happamasta valtamerestä tuli yksinkertaisesti suolaliuosta, harvinaiset elossa olleet alkoivat uuden evoluutiovaiheen. Mutta kuten kävi ilmi, tällä loogisella ja ymmärrettävällä järjestelmällä ei valitettavasti ole mitään tekemistä todellisuuden kanssa!
Venäläinen paleontologi, biologisten tieteiden tohtori, paleontologisen instituutin niveljalkaisten laboratorion johtaja Alexander Pavlovich Rasnitsyn on tutkinut Permin ja Triass-kauden hyönteisiä monien vuosien ajan. Ja hänen tietojensa mukaan käy ilmi, että katastrofaalista suurta sukupuuttoa ei todellisuudessa tapahtunut.
Kriisiä Permin ja Triassin rajalla pidettiin niin syvänä, että kuuluisa brittiläinen paleontologi Michael Benton julkaisi jopa kirjan nimeltä Kun elämä melkein kuoli. Toinen tutkija, Jack Sepkoski Chicagon yliopistosta, esitti yhdessä teoksessaan kaavion, joka osoittaa, kuinka eläinten monimuotoisuuden kasvu korvataan vähitellen suhteellisen vakaalla määrällä lajeja ja syvillä, terävillä kuolemilla sukupuuttoon. Ja venäläiset tutkijat huomasivat, että Permin ja Triasien rajalla on jonkin verran laskua, mutta pitkä ja ei niin syvä kuin Sepkowski kuvaa. Tämä erittäin pitkä pulahdus Permin ja Triasien alueelle kesti yli puolet Permin ajanjaksosta - kymmeniä miljoonia vuosia.
Phanerozoicin kolmen päätyyppisen meren eläimistön lajien monimuotoisuus: kambrium, paleotsoinen, moderni
Kaavio: J. John Sepkoski, Jr. / Avustukset eläintieteeseen
Rasnitsyn ja hänen kollegansa ymmärsivät tarkemmin tuon ajan tapahtumia ja käyttivät omaa metodologiaan. He työskentelevät perhetasolla, koska hyönteisillä ei ole tarpeeksi tilauksia, mutta sukuja on liikaa, ja mikä tärkeintä, ne ovat hyvin lyhytaikaisia. Tämän seurauksena käyrä rakennettiin useiden indikaattorien perusteella, joista tärkeimmät ovat tiettyjen perheiden edustajien ensimmäinen ja viimeinen löytö. Ulkonäkö geologisessa rekisterissä ja katoaminen siitä tulkittiin esiintymiseksi ja sukupuuttoon. Kävi ilmi, että perheiden kokonaismäärä (eli eläimistön todellinen monimuotoisuus) vähenee hyvin hitaasti koko Keski- ja Ylä-Permillä, mikä ei heijasta mitään jyrkää sukupuuttoa. Ala-triasissa ei käytännössä ole hyönteisiä, mutta ongelma onettä keski- ja ylemmän triasian aikana merkittävä osa paleotsoilaisista perheistä ilmestyy uudelleen. "Eli sukupuuttoon - tämä ei ole ollenkaan tarina", Rasnitsyn toteaa.
Ja aivan merkittävä asia - myöhään Permin sukupuuttoon liittyy perinteisesti Siperian ansoja ja valtavan määrän magmaattisen aineen vuodattamista Siperiaan. Väitetään, että valtavien kaasumäärien vapautuminen, kertyneen kivihiilen ja turpeen palaminen sekä muut dramaattiset tapahtumat tekivät planeetasta täydellisen kaasukammion. Mutta tosiasia on, että Tunguska-laavan vuodat eivät olleet samanaikaisia, ja Intertrappean sedimenttikerroksista (esimerkiksi Kuzbassin Tunguskasta ja Babi Kamenista) tunnetaan erilaisia hyönteisiä ja kasveja. Eli nämä laavakentät eivät tuhonneet biosfääriä - ainakaan kasvistoa ja entomofaunaa.
Joten mitä tässä tapauksessa tapahtui hyönteisten kanssa, kun muu eläimistö oli maailmanlaajuisesti kuollut?
"Hyönteisten sukupuuttointensiteetti Keski-Ylä-Permissä, suuren sukupuuton korkeudella, jäätyy samalla tasolla. Mutta samaan aikaan uusien perheiden ulkonäkö vähenee voimakkaasti. Osoittautuu, että monimuotoisuuden väheneminen ei johdu sukupuuton lisääntymisestä, vaan uusien perheiden syntymisnopeuden vähenemisestä, ja juuri tämä parametri määrää hyönteisten koko monimuotoisuuden dynamiikan. Toisin sanoen sukupuutto, joka riippuu pääasiassa ulkoisista tekijöistä - tulivuoresta, loukkuista, asteroideista - suurina ja mielenkiintoisimpina aikaväleinä osoittautuu vakioarvoksi, ja ulkonäön dynamiikka vaihtelee, mikä riippuu suurelta osin organismien sisäisistä ominaisuuksista ja biosfäärissä tapahtuvista prosesseista. Tämä on täysin erilainen ideologia! " - huutaa tohtori Rasnitsyn.
Alexander Rasnitsyn
Kuva: lenta.ru
Joten Permin ja Triasin hyönteisten tutkimukset osoittavat, että ei ole tarvetta puhua maailmanlaajuisen katastrofin aiheuttamasta jyrkästä sukupuuttoon. Permin hyönteisten monimuotoisuuden pitkäaikainen ja asteittainen väheneminen muistuttaa enemmän liitukauden viimeisiä miljoonia vuosia, jolloin tunnettujen dinosaurussukujen määrä vähitellen ja väistämättömästi pieneni liitukauden alun sadoista 10-30: een lopussa. Syy tähän monimuotoisuuden köyhtymiseen, ainakin hyönteisissä, on evoluutiovaihe, kun uudet perheet yksinkertaisesti lakkaavat ilmestymästä ja vanhat jatkavat elämistä entisellään ja kuolevat samaan tahtiin.
Täydellisyyden tragedia
Mutta miten evoluutio voi pysähtyä? Tämä kysymys nousee väistämättä kaikille lukijoille, jotka ovat oppineet biologian koulukurssin. Ei tiedetä, mitä Charles Darwin ajatteli tästä, mutta nykyajan tutkijat uskovat, että ei vain voi, mutta joissakin tapauksissa yksinkertaisesti on tehtävä niin.
Jos rajoitamme itsemme yksinomaan evoluution geneettiseen lähestymistapaan hyvin synteettisen teorian puitteissa, joka hyväksytään koulussa, olentojen, joissa genetiikka muuttuu voimakkaammin, pitäisi kehittyä nopeammin kuin toiset: Niillä, jotka lisääntyvät nopeammin, on suurempi väestö, suurempi hedelmällisyys. Toisin sanoen bakteerit. Ja suurimmat, hitaimmat lisääntymismuodot kehittyvät hitaimmin. Joten norsut ja valaat kehittyvät nopeimmin ja yksisoluiset hitaimmin. Kaikki on täsmälleen päinvastoin”, Rasnitsyn sanoo.
Miksi se tapahtuu? Tutkijoilla ei ole vielä tarkkaa vastausta, mutta jos genetiikan oikeellisuudesta ei ole epäilystäkään, on oletettavissa vain yksi asia: genetiikan tarjoamat elefanttien ja valaiden muutosvarannot ovat riittävät nopeimman evoluution varmistamiseksi. Mutta muille evoluutio on jotenkin estetty eikä edene tai ei edetä täydellä nopeudella. Kysymys on siitä, mikä estää evoluutiota. Rasnitsyn ehdotti adaptiivisen kompromissin käsitettä, joka perustuu siihen, että jos kaikki elimistössä on koordinoitua ja harmonista, siinä on hyvin vaikeaa muuttaa yhtä asiaa vaikuttamatta muihin parametreihin vastaavien sääntöjen mukaan. Ja korrelaatiomuutokset eivät melkein aina ole sopeutumattomia ja siksi haitallisia.
Permian hyönteiset
Jotta evoluutio etenisi tällaisessa tilanteessa, tarvitaan elävän olennon hieno tasapainoinen organisointi. Yksinkertainen olosuhteiden kovettuminen johtaa sen sukupuuttoon, ja pehmeneminen aiheuttaa vain lisääntynyttä lisääntymistä, tiheydestä riippuvan kuolleisuuden lisääntymisen ja koko järjestelmän palautumisen samalla tasolla. Ilmeisesti mukautuvan kompromissin voittaminen on mahdollista jonkinlainen yksipuolinen olosuhteiden muutos, vaikka itse asiassa vain osa toiminnoista on mukautuvassa hallinnassa. Esimerkiksi organismi löytää itsensä saarelta, jolla ei ole saalistajia tai vaarallisia loisia, ja koko ongelma tulee oppimaan syömään mitä siellä on. Muuten, tiedetään hyvin, että saarilla tapahtuu usein nopeaa evoluutiota ja että eläimillä on groteskin muoto. Joten evoluutio tapahtuu, kun tällaiset epätasapainoiset olosuhteet syntyvät,tullessaan uuteen ekologiseen kapealle. Ajan myötä hän luo jälleen täysin tasapainoisen olennon, jonka jälkeen evoluutiovaihe tulee jälleen. Mitä tapahtuu, jos eläimistössä kaikki sen komponentit saavuttavat erittäin korkean täydellisyyden, niin sanottu voimakas kompromissi pysähtyy täydellisyydessään? Kun olosuhteet muuttuvat, ne yksinkertaisesti kuolevat - kunnes elinympäristö vapautuu, kunnes olosuhteet pehmenevät, mukautuva hallinta vähenee ja evoluutio helpottuu. Näemme kaiken tämän paleotsoisten hyönteisten esimerkillä.luutua täydellisyydessään? Kun olosuhteet muuttuvat, ne yksinkertaisesti kuolevat - kunnes elinympäristö vapautuu, kunnes olosuhteet pehmenevät, mukautuva hallinta vähenee ja evoluutio helpottuu. Näemme kaiken tämän paleotsoisten hyönteisten esimerkillä.luutua täydellisyydessään? Kun olosuhteet muuttuvat, ne yksinkertaisesti kuolevat - kunnes elinympäristö vapautuu, kunnes olosuhteet pehmenevät, mukautuva hallinta vähenee ja evoluutio helpottuu. Näemme kaiken tämän paleotsoisten hyönteisten esimerkillä.
”Tutkimuksemme otteena on, että hyönteisillä ei ollut minkäänlaista sukupuuttoon kuuluvuutta ja niiden monimuotoisuuden dynamiikan määrää uusien ryhmien syntymisen dynamiikka eikä sukupuuttoon liittyvä dynamiikka. Maalla Permin-Triasin katastrofin vaikutus ja laajuus oli paljon pienempi kuin meressä, mikä on täysin hämmästyttävää, jos katsomme, että katastrofin syyt ovat ilmakehän muutoksissa, asteroidien vaikutuksissa ja tulivuoristossa. Ja koska lähestymistapamme ei ole sovellettu muihin eläinryhmiin, en voi sanoa, että hyönteisten tilanne on erityinen. Hyönteisten monimuotoisuuden kehitys hiilestä nykypäivään on hyvin samanlainen kuin muiden eläinten kokonais monimuotoisuus muuttui tänä aikana. Siksi ei ole lainkaan poissuljettua, että nämä suuntaukset voivat osoittautua yleismaailmallisiksi, ja Permin-Triasin sukupuutto johtui todellisuudessa biologisestaeikä geologisten tekijöiden perusteella”, Rasnitsyn tiivistää.
Dmitry Samarin