Наземные животные начали отмирать задолго до морской жизни

Массовое вымирание в конце пермского периода 252 миллиона лет назад – один из величайших переворотов жизни на Земле – похоже, разыгрывалось по-разному и в разное время на суше и в море, согласно недавно найденным пластам окаменелостей с юга Африки и Австралии.

Новые эпохи для окаменелых позвоночных животных, которые жили сразу после гибели фауны, которая доминировала в поздней Перми, показывают, что изменения экосистемы начались на сотни тысяч лет раньше на суше, чем в море, что в конечном итоге привело к гибели до 70% наземных видов позвоночных. Позднее вымирание моря, при котором исчезло почти 95% океана, возможно, произошло в течение десятков тысяч лет.

Хотя большинство ученых считают, что серия вулканических извержений, происходящих большими сериями в течение миллиона лет на том месте, которое сейчас является Сибирью, была основной причиной конечного исчезновения жизни в Пермском крае, отставание между исчезновением суши в Южном полушарии и морское вымирание в Северном полушарии предполагает различные непосредственные причины.

“Большинство людей думали, что земной коллапс начался одновременно с морским коллапсом, и что это произошло одновременно и в Южном, и в Северном полушарии”, – говорит палеоботаник Синди Лой из Университета Калифорнии в Беркли, доцент интегративной биологии. – “Тот факт, что большие изменения не были синхронными в Северном и Южном полушариях, оказывает большое влияние на гипотезы о том, что вызвало вымирание. Вымирание в океане само по себе не должно иметь той же причины или механизма, что и вымирание, которое произошло на суше”.

Потеря озонового слоя способствовало исчезновению жизни?

Члены лаборатории Луи провели эксперименты на живых растениях, чтобы определить, мог ли коллапс защитного озонового слоя Земли облучить и уничтожить виды растений. Другие глобальные изменения – потепление климата, повышение содержания углекислого газа в атмосфере и увеличение отравления океана – также произошли в конце пермского периода и начале триасового периода и, вероятно, способствовали этому.

На суше исчезновение позвоночных в конце перми лучше всего описано в Гондване, южной половине суперконтинента, известного как Пангея, который в конечном итоге разделился на континенты, которые мы знаем сегодня как Антарктида, Африка, Южная Америка и Австралия. Там, в южноафриканском бассейне Кару, популяции крупных травоядных, или пожирателей растений, сместились от скопления Daptocephalus к скоплению Lystrosaurus (млекопитающих того периода). Эти группы позже тоже вымерли.

В океане вымирание лучше всего задокументировано в Северном полушарии, в частности, окаменелостями, обнаруженными в Китае. Конец пермского вымирания, возможно, больше всего связано с гибелью трилобитов.

Чтобы уточнить даты вымирания земель, международная группа ученых, в том числе Луи, провела датирование ураном и свинцом кристаллов циркона в хорошо сохранившемся месторождении вулканического пепла в бассейне Кару. Луи, который также является куратором палеоботаники в Музее палеонтологии кампуса и куратором голосеменных растений в университете, и Джепсон Гербария, подтвердили, что отложения в нескольких метрах над датированным слоем лишены следов Glossopteris, что свидетельствует о том, что эти семенные папоротники, которые доминировали в поздней пермской гондванской флоре, вымерли примерно в то время.

В 252,24 миллиона лет цирконы – микроскопические кристаллы силиката, которые образуются в восходящей магме внутри вулканов и выбрасываются в атмосферу во время извержений – на 300 000 лет старше дат, полученных для подтвержденной границы пермско-триасового периода в Китае. Это означает, что слой отложений, предположительно содержащий границу этого периода в Южной Африке, на самом деле был, по крайней мере, на 300 000 лет старше.

Даты залежей золы в Австралии, чуть выше слоев, которые документируют первоначальное исчезновение растений, также наступили почти на 400 000 лет старше, чем предполагалось. Эта работа была опубликована в январе Кристофером Филдингом и его коллегами из Университета Небраски в Линкольне.

“Бассейн Кару является детищем для конечной революции позвоночных животных в конце Пермского периода, но до недавнего времени он не был хорошо датирован”, – сказал Луи. – “Наша новая дата по циркону показывает, что основание зоны Lystrosaurus предшествует морскому вымиранию на несколько сотен тысяч лет, как в Австралии. Это означает, что как цветочная, так и животная революция в Гондване не синхронизирована с морским биотическим кризисом Северного полушария”.

“Уже несколько лет мы знаем, что, в отличие от вымирания морских масс, импульсы нарушения жизни на суше продолжались глубоко в триасовый период. Но то, что дало начало земной революции, произошло задолго до того, как началось вымирание жизни в море”.

В своей работе Луи и международная команда коллег пришли к выводу, что следует уделять больше внимания постепенному, сложному и детальному переходу наземных экосистем во время Чангсингяна (последняя часть Пермского периода) и, возможно, раннего триаса.