Oamenii de știință au anunțat recent că a început o nouă dispariție în masă pe Pământ: datorită activităților umane, rata de dispariție a speciilor de vertebrate s-a apropiat de nivelul care era acum 66 de milioane de ani când dinozaurii au dispărut. S-au schimbat într-adevăr flora și fauna Pământului ca urmare a dezastrelor? Impactul unui meteorit, încălzirea globală, incinerarea incendiilor - contrar credințelor obișnuite, legile evoluției sunt mult mai puternice decât cataclismele universale.
Istoria planetei noastre păstrează urmele mai multor dezastre majore care au reformatat literalmente sistemele ecologice din acele vremuri. După fiecare dispariție globală, pe scena evoluției au apărut noi clase de ființe vii și au rămas doar rămășițe fosilizate din cele anterioare. Oamenii de știință ai A. A. Borisyak de la Academia Rusă de Științe pare să fi bâjbâit mecanismul acestor schimbări. Iar insectele i-au ajutat în acest sens - una dintre cele mai reușite categorii de animale, dintre care unele sunt capabile să supraviețuiască chiar și în apropierea epicentrului unei explozii nucleare.
Apocalipsa Alfa
Cuvintele „dispariție globală” aduc de obicei în minte dispariția dinozaurilor. Dar a existat în istoria Pământului o catastrofă de o scară mult mai mare, cunoscută specialiștilor drept „Marea Extincție”. La granița perioadelor Permian și Triasic, acum 252 de milioane de ani, 96 la sută din speciile marine și mai mult de 70 la sută din speciile animale terestre au dispărut ca prin magie. Nici înainte, nici după aceea pe planeta noastră nu a existat o devastare atât de mare a biosferei.
Circumstanțele acelei tragedii au fost studiate suficient de bine și ar putea forma cu ușurință baza unui blockbuster de la Hollywood. De ce există un film - se pare că Marea Extincție a inspirat-o pe autorul Revelației lui Ioan Teologul, care a descris în detaliu moartea civilizației noastre. Iată doar câțiva dintre factorii a căror combinație pare să fi adus această catastrofă epică.
La sfârșitul perioadei permiene, pe vastele întinderi din Siberia, au avut loc izbucniri magmatice de volume fantastice pe suprafața Pământului. Câmpurile de lavă înghețate, cunoscute sub numele de capcane siberiene, acoperă în total două milioane de kilometri pătrați - zona Groenlandei sau a Indiei. Volumul rocilor erupte este estimat astăzi la aproximativ cinci milioane de kilometri cubi. Desigur, o astfel de masă de lavă a încălzit considerabil atmosfera pământului, adăugând o cantitate echitabilă de gaze cu efect de seră, ceea ce a dus la o încălzire și mai mare - globală -.
Roci de bazalt ale platoului Putorana formate din capcane
Video promotional:
Credit de imagine Flickr xandreani
Cam în același timp, un asteroid mare a căzut pe teritoriul Antarcticii moderne, pe Ținutul Wilkes, craterul din care (500 de kilometri în diametru) este încă vizibil. Rețineți că diametrul craterului mexican Chicxulub de la meteorit, care este considerat ucigașul dinozaurilor, este de numai 175 de kilometri.
În cele din urmă, un eveniment misterios a avut loc în ocean, eliberând mase imense de metan - cea mai importantă componentă a gazelor cu efect de seră. Fie acest metan acumulat de milioane de ani în straturile inferioare de apă, fie archaea din genul Methanosarcina a început să-l elibereze în masă, dar compoziția atmosferei terestre s-a schimbat mult.
Rezultatul tuturor acestor necazuri este o versiune de test a Apocalipsei: cerul a fost acoperit de un voal de praf vulcanic, cu care s-a amestecat praful de la impactul asteroidului. Aerul era cald și uscat, iar oceanul s-a transformat într-o soluție de acid, complet nepotrivită pentru viața majorității foștilor săi locuitori.
Criza diversității
Puțini creaturi vii pot supraviețui în condiții atât de înfricoșătoare, cred mulți paleontologi moderni. Prin urmare, fauna a murit în masă și numai atunci când atmosfera s-a curățat și apa oceanică din acid a devenit pur și simplu salină, rarele creaturi supraviețuitoare au început o nouă etapă de evoluție. Dar, după cum sa dovedit, această schemă logică și de înțeles, din păcate, nu are nicio legătură cu realitatea!
Paleontologul rus, doctor în științe biologice, șeful laboratorului de artropode al Institutului Paleontologic, Alexander Pavlovich Rasnitsyn, studiază insectele din perioadele permian și triasic de mulți ani. Și conform datelor sale, se dovedește că de fapt nu a existat o mare dispariție catastrofală.
Criza de la granița dintre Permian și Triasic a fost considerată atât de profundă, încât celebrul paleontolog britanic Michael Benton a publicat chiar și o carte intitulată „Când viața aproape a murit”. Un alt om de știință, Jack Sepkoski de la Universitatea din Chicago, a prezentat un grafic într-una dintre lucrările sale, care arată cum creșterile diversității animale sunt înlocuite treptat de un număr relativ stabil de specii și scufundări profunde și ascuțite în dispariții. Și oamenii de știință ruși au aflat că există o oarecare scădere la granița dintre Permian și Triasic, dar lungă și nu la fel de profundă ca cea descrisă de Sepkowski. Această scufundare în Permian și Triasic, foarte lungă, a durat mai mult de jumătate din perioada Permiană - zeci de milioane de ani.
Diversitatea speciilor celor trei tipuri principale de faună marină din fanerozoic: Cambrian, Paleozoic, modern
Grafic: J. John Sepkoski, Jr. / Contribuții la zoologie
Pentru a înțelege mai detaliat evenimentele din acel timp îndepărtat, Rasnitsyn și colegii săi și-au aplicat propria metodologie. Lucrează la nivel familial, deoarece insectele nu au suficiente ordine, dar există prea multe genuri și, cel mai important, au o durată de viață foarte scurtă. Ca rezultat, a fost construită o curbă pe baza mai multor indicatori, dintre care cei mai importanți sunt prima și ultima descoperire a reprezentanților unor familii specifice. Apariția în evidența geologică și dispariția din ea au fost interpretate ca apariție și dispariție. S-a dovedit că numărul total de familii (adică diversitatea efectivă a faunei) scade foarte încet pe întregul Permian mediu și superior, fără a reflecta nicio dispariție accentuată. În Triasicul inferior, practic nu există insecte, dar problema estecă în Triasicul mediu și superior reapare o parte foarte semnificativă a familiilor paleozoice. „Adică despre dispariție - aceasta nu este deloc povestea”, notează Rasnitsyn.
Și un lucru absolut remarcabil - extincția permiană târzie este în mod tradițional asociată cu capcanele siberiene, cu revărsarea unei cantități colosale de materie magmatică în Siberia. Se susține că eliberarea unor cantități uriașe de gaze, arderea cărbunelui și a turbei acumulate și a altor evenimente dramatice au transformat planeta într-o cameră de gaz perfectă. Faptul este că revărsările de lavă Tunguska nu au fost simultane, iar multe insecte și plante diferite sunt cunoscute din straturile sedimentare inter-capcane (de exemplu, de la Tunguska și Babi Kamen din Kuzbass). Adică, aceste câmpuri de lavă nu au distrus biosfera - cel puțin flora și entomofauna.
Deci, ce s-a întâmplat în acest caz cu varietatea de insecte în timp ce restul faunei a dispărut la nivel global?
„Intensitatea dispariției insectelor din Permianul Mijlociu-Superior, la înălțimea Marii Extincții, îngheață la același nivel. Dar, în același timp, apariția noilor familii este redusă brusc. Se pare că scăderea diversității nu se datorează creșterii extincției, ci datorită scăderii ratei de apariție a noilor familii și acest parametru este cel care determină întreaga dinamică a diversității la insecte. Adică, dispariția, care depinde în principal de factori externi - vulcanism, capcane, asteroizi - la intervale de timp mari și cele mai interesante se dovedește a fi o valoare constantă, iar dinamica aspectului variază, care este în mare măsură determinată de proprietățile interne ale organismelor și de procesele care au loc în biosferă. Aceasta este cu totul altă ideologie! - exclamă dr. Rasnitsyn.
Alexander Rasnitsyn
Foto: lenta.ru
Deci, studiile asupra insectelor permiene și triasice arată că nu este nevoie să vorbim despre vreo dispariție puternică provocată de o catastrofă globală. Declinul pe termen lung și gradual al diversității insectelor permiene este mai mult o reminiscență a ultimelor milioane de ani din perioada Cretacicului, când numărul genurilor cunoscute de dinozauri a scăzut treptat și inexorabil de la sute la începutul Cretacicului la 10-30 la sfârșit. Motivul pentru această sărăcire a diversității, cel puțin la insecte, este staza evolutivă, când noile familii pur și simplu nu mai apar, iar cele vechi continuă să trăiască ca înainte și să dispară în același ritm.
Tragedia perfecțiunii
Dar cum se poate opri evoluția? Această întrebare va apărea în mod inevitabil pentru orice cititor care a însușit cursul școlar de biologie. Nu se știe ce părere a avut Charles Darwin despre acest lucru, dar oamenii de știință moderni cred că nu numai că pot, ci în anumite cazuri pur și simplu trebuie să o facă.
„Dacă ne restrângem exclusiv la o abordare genetică a evoluției, în cadrul teoriei foarte sintetice adoptate în școală, atunci creaturile care evoluează cel mai rapid ar trebui să fie cele a căror genetică se schimbă mai intens: cele care se reproduc mai repede, au o populație mai mare și o fertilitate mai mare. Cu alte cuvinte, bacterii. Iar cele mai mari și mai lente forme de reproducere vor evolua cel mai lent. Deci, de fapt, elefanții și balenele evoluează cel mai rapid, iar cele unicelulare evoluează cel mai lent. Totul este exact opusul”, spune Rasnitsyn.
De ce se întâmplă? Oamenii de știință nu au încă un răspuns exact, dar dacă nu există nicio îndoială cu privire la corectitudinea geneticii, atunci mai rămâne un singur lucru de presupus: rezervele de schimbări la elefanți și balene furnizate de genetică sunt destul de suficiente pentru a asigura cea mai rapidă evoluție. Dar pentru alții, evoluția este cumva inhibată și nu se desfășoară sau nu se desfășoară la viteză maximă. Întrebarea este ce anume împiedică evoluția. Rasnitsyn a propus conceptul unui compromis adaptativ bazat pe faptul că dacă totul în corp este coordonat și armonios, atunci este foarte dificil să schimbi un lucru în el fără a afecta alți parametri conform regulilor corelative. Și schimbările corelative vor fi aproape întotdeauna neadaptative și, prin urmare, dăunătoare.
Insecte permiene
Pentru ca evoluția să poată continua într-o astfel de situație, este necesară o organizare fin echilibrată a unei ființe vii. O simplă întărire a condițiilor va duce la dispariția acesteia, iar o înmuiere va provoca doar o reproducere crescută, o creștere a mortalității în funcție de densitate și restabilirea întregului sistem la același nivel. Aparent, depășirea compromisului adaptiv este posibilă în condiții de schimbare unilaterală, când de fapt doar unele dintre funcții sunt supuse controlului adaptiv. De exemplu, un organism se găsește pe o insulă în care nu există prădători sau paraziți periculoși și întreaga problemă se rezumă la a învăța cum să mănânce ceea ce este acolo. Apropo, este bine cunoscut faptul că pe insule apare adesea o evoluție rapidă și că animalele iau forme grotești. Deci, evoluția are loc atunci când apar astfel de condiții dezechilibrate,la intrarea într-o nouă nișă ecologică. În timp, ea va crea din nou o creatură complet echilibrată, după care va veni din nou staza evolutivă. Ce se va întâmpla dacă în faună toate componentele sale ating o perfecțiune foarte mare, un compromis puternic, ca să spunem așa, să stagneze în perfecțiunea lor? Apoi, când condițiile se schimbă, ele vor dispărea pur și simplu - până când habitatul devine liber, până când condițiile se înmoaie, controlul adaptiv scade și evoluția devine mai ușoară. Vedem toate acestea pe exemplul insectelor paleozoice.se osifică în perfecțiunea lor? Apoi, când condițiile se schimbă, ele vor dispărea pur și simplu - până când habitatul devine liber, până când condițiile se înmoaie, controlul adaptiv scade și evoluția devine mai ușoară. Vedem toate acestea pe exemplul insectelor paleozoice.se osifică în perfecțiunea lor? Apoi, când condițiile se schimbă, ele vor dispărea pur și simplu - până când habitatul devine liber, până când condițiile se înmoaie, controlul adaptiv scade și evoluția devine mai ușoară. Vedem toate acestea pe exemplul insectelor paleozoice.
„Extractul din cercetarea noastră este că insectele nu au avut nicio extincție în masă și dinamica diversității lor este determinată de dinamica apariției de noi grupuri și nu de dinamica dispariției. Pe uscat, impactul și amploarea catastrofei permian-triasice au fost mult mai mici decât în mare, ceea ce este complet uimit dacă ne gândim că cauzele catastrofei se află în schimbările atmosferice, impactul asteroidului și vulcanismul. Și întrucât abordarea noastră nu a fost aplicată altor grupuri de animale, nu pot spune că situația cu insectele este specifică. Dezvoltarea diversității insectelor de la carbonifer până în prezent este foarte asemănătoare cu modul în care diversitatea totală a altor animale s-a schimbat în această perioadă. Prin urmare, nu este deloc exclus ca aceste tendințe să se dovedească a fi universale, iar dispariția permian-triasică a fost de fapt cauzată de efecte biologice,și nu de factori geologici”, rezumă Rasnitsyn.
Dmitry Samarin
