Около 66 миллионов лет назад массивный астероид столкнулся с Землей, вызвав одно из самых разрушительных событий в истории планеты. Удар вызвал глобальные пожары, спровоцировал резкие климатические изменения и уничтожил динозавров, а также бесчисленное множество других видов. Однако новые исследования показывают, что эта катастрофа также открыла путь для восстановления жизни гораздо раньше, чем считали ученые.
Согласно исследованию, проведенному учеными из Техасского университета в Остине и опубликованному в журнале Geology, новые виды планктона появились менее чем через 2000 лет после столкновения с астероидом.
Крис Лоуэри, ведущий автор исследования и научный сотрудник Института геофизики Техасского университета (UTIG) при Школе геофизических наук имени Джексона, заявил, что такие темпы эволюции чрезвычайно высоки по сравнению с тем, что ученые обычно наблюдают в палеонтологической летописи. Обычно формирование новых видов происходит в течение миллионов лет.
«Это невероятно быстро», — сказал Лоуэри. «Это исследование помогает нам понять, как быстро могут развиваться новые виды после экстремальных событий, а также как быстро окружающая среда начала восстанавливаться после удара вулкана Чиксулуб».
Переосмысление хронологии восстановления после урагана Чиксулуб
Более ранние работы Лоуэри и его коллег, изучавших кратер Чиксулуб в Мексиканском заливе, уже показали, что некоторые выжившие организмы довольно быстро вернулись в этот регион после удара. Тем не менее, ученые в целом считали, что первые новые виды появились лишь спустя десятки тысяч лет.
Эта оценка основывалась на предположении, что после вымирания осадочные породы накапливались примерно с той же скоростью, что и до него. Исследователи определяют начало и конец массового вымирания, используя глобальный геологический слой, образованный из обломков, выброшенных в атмосферу в результате удара метеорита. Этот слой известен как граница K/Pg.
Лоуэри и его соавторы отмечают, что это предположение игнорировало существенные изменения окружающей среды, произошедшие при разрушении экосистем на суше и в океанах. Массовая гибель животных изменила способ накопления отложений в этом пограничном слое.
Как вымирание повлияло на накопление осадочных пород
Многие виды известкового планктона, которые обычно опускаются на дно океана, исчезли во время этого массового вымирания. В то же время, потеря большей части растительности на суше усилила эрозию, в результате чего дополнительный материал попал в океаны.
В совокупности эти изменения существенно повлияли на скорость накопления осадочных пород в разных регионах. Из-за этого, полагаться только на скорость осадконакопления было сложно для определения истинного возраста мельчайших окаменелостей, сохранившихся в этих слоях.
Изотоп гелия-3 позволяет получить более точную хронологию событий.
Для уточнения хронологии исследователи обратились к ранее опубликованным данным, полученным с использованием изотопного маркера, обнаруженного на границе K/Pg. Этот маркер обеспечивает более надежный способ измерения течения времени, зафиксированного в геологической летописи, и позволил ученым точно определить, когда различные виды планктона впервые появились в палеонтологической летописи.
Изотоп, известный как гелий-3, накапливается в океанических отложениях с постоянной скоростью. При медленном накоплении осадка концентрация гелия-3 выше, а при более быстром — ниже. Измеряя этот изотоп, ученые могут более точно оценить, сколько времени прошло с момента образования осадка.
Используя данные по гелию-3 из шести точек на границе мелового и палеогенового периодов в Европе, Северной Африке и Мексиканском заливе, команда рассчитала улучшенные темпы осадконакопления. Эти измерения помогли определить возраст отложений, где в палеонтологической летописи впервые появляется новый вид планктона, фораминифера Parvularugoglobigerina eugubina (P. eugubina). Ученые часто используют появление P. eugubina как индикатор того, что экосистемы начали восстанавливаться после вымирания.
Новые виды появились в течение тысяч лет.
Исследователи установили, что этот вид планктона эволюционировал в период от 3,5 до 11 тысяч лет после удара метеорита Чиксулуб, хотя точное время варьировалось в зависимости от исследуемого участка.
Они также выявили другие виды планктона, которые эволюционировали в тот же период. Некоторые из них появились менее чем через 2000 лет после падения астероида, ознаменовав начало длительного процесса восстановления, который постепенно восстановит биоразнообразие в течение следующих 10 миллионов лет.
«Скорость восстановления демонстрирует, насколько устойчива жизнь; воссоздание сложной жизни в геологических условиях поистине поразительно», — сказал Тимоти Бралоуэр, соавтор статьи и профессор кафедры геонаук в Университете штата Пенсильвания. «Это также может вселять уверенность в устойчивость современных видов, учитывая угрозу антропогенного разрушения среды обитания».
Быстрый всплеск эволюции после массового вымирания
Исследование предполагает, что в течение примерно 6000 лет после столкновения появилось от 10 до 20 новых видов фораминифер, хотя палеонтологи до сих пор спорят о том, какие именно окаменелости представляют собой отдельные виды.
В целом, пересмотренная хронология показывает, что при правильных условиях эволюция может происходить удивительно быстро. Даже после катастрофического массового вымирания экосистемы могут начать восстанавливаться всего за несколько тысяч лет, при этом новые виды появляются гораздо раньше, чем считали ученые ранее.
Источник: www.sciencedaily.com
