A tudósok nemrégiben bejelentették, hogy új tömeges kihalás kezdődött a Földön: az emberi tevékenység következtében a gerinces fajok kihalási üteme megközelítette azt a szintet, amely 66 millió évvel ezelőtt volt, amikor a dinoszauruszok kihaltak. Tényleg megváltozott a Föld növény- és állatvilága a katasztrófák következtében? Meteorit becsapódás, globális felmelegedés, tüzek elégetése - a megszokott elképzelésekkel ellentétben az evolúció törvényei sokkal erősebbek, mint az egyetemes kataklizmák.
Bolygónk története számos nagy katasztrófa nyomát őrzi, amelyek szó szerint átalakították az akkori ökológiai rendszereket. Minden globális kihalás után az élőlények új osztályai jelentek meg az evolúciós színtéren, és az előzőekből csak megkövesedett maradványok maradtak. Az A. A. tudósai Úgy tűnik, hogy Borisjak, az Orosz Tudományos Akadémia munkatársa tapasztalta e változások mechanizmusát. A rovarok pedig segítették őket ebben - az egyik legsikeresebb állatkategória, amelyek közül néhány képes még a nukleáris robbanás epicentruma közelében is életben maradni.
Apokalipszis Alfa
A "globális kihalás" szavak általában a dinoszauruszok kihalására emlékeztetnek. De a Föld történetében volt egy sokkal nagyobb katasztrófa, amelyet a szakemberek "Nagy Kihalásnak" neveztek. A perm és a triász korszakának határán, 252 millió évvel ezelőtt a tengeri és a szárazföldi állatfajok több mint 70 százaléka tűnt el, mintha varázslat útján lépne fel. Sem bolygónk előtt, sem utána nem történt ekkora pusztulás a bioszféra területén.
A tragédia körülményei jól ismertek, és könnyen megalapozhatják a hollywoodi kasszasikereket. Miért van film - úgy tűnik, hogy a Nagy Kihalás ihlette A teológus János kinyilatkoztatása szerzőjét, aki részletesen leírta saját civilizációnk halálát. Íme csak néhány olyan tényező, amelyek kombinációja úgy tűnik, hogy ezt az epikus katasztrófát idézte elő.
A permi periódus végén, Szibéria hatalmas tág területein fantasztikus mennyiségű magma-kitörések történtek a Föld felszínére. A szibériai csapdákként ismert fagyott lávamezők összesen kétmillió négyzetkilométert tesznek ki - Grönland vagy India területét. A kitört kőzetek mennyiségét manapság körülbelül ötmillió köbkilométerre becsülik. Természetesen egy ilyen lávatömeg észrevehetően felmelegítette a föld légkörét, megfelelő mennyiségű üvegházhatású gázt adott hozzá, ami még nagyobb - globális - felmelegedéshez vezetett.
A Putorana-fennsík csapdákkal képzett bazalt sziklái
Promóciós videó:
Képhitel Flickr xandreani
Körülbelül ugyanebben az időben egy nagy aszteroida hullott le a modern Antarktisz területére, Wilkes Landra, amelyről a kráter (átmérőjű 500 kilométer) még mindig látható. Vegye figyelembe, hogy a mexikói Chicxulub kráter átmérője a meteorittól, amelyet a dinoszauruszok gyilkosának tartanak, csak 175 kilométer.
Végül egy titokzatos esemény történt az óceánban, amely hatalmas metántömegeket szabadított fel - az üvegházhatású gázok legfontosabb összetevőjét. Vagy ez a metán évmilliók alatt felhalmozódott a víz alsó rétegeiben, vagy a Methanosarcina nemzetség archejai kezdtek tömegesen felszabadulni, de a föld légkörének összetétele sokat változott.
Mindezen bajok eredménye az Apokalipszis tesztváltozata: az eget vulkanikus porfátyol borította, amellyel az aszteroida becsapódásának porát összekeverték. A levegő forró és száraz volt, és az óceán savoldattá változott, amely teljesen alkalmatlan volt lakói többségének életére.
Sokszínűségi válság
Kevés élőlény képes túlélni ilyen rettenetes körülmények között - vélekedik sok modern paleontológus. Ezért a fauna tömegesen kihalt, és csak akkor, amikor a légkör kitisztult, és az óceán vize savanyúvá vált. De mint kiderült, ennek a logikus és érthető sémának sajnos semmi köze a valósághoz!
Orosz paleontológus, biológiai tudományok doktora, a Paleontológiai Intézet ízeltlábú laboratóriumának vezetője, Alekszandr Pavlovics Rasnitsyn évek óta tanulmányozza a perm és a triász korabeli rovarokat. És adatai szerint kiderül, hogy valóban nem történt katasztrofális Nagy Kihalás.
A perm és a triász határán bekövetkezett válságot olyan mélynek tartották, hogy a híres brit paleontológus, Michael Benton még egy könyvet is kiadott "Amikor majdnem meghalt az élet" címmel. Egy másik tudós, Jack Sepkoski, a Chicagói Egyetem egyik művében bemutatott egy grafikont, amely bemutatja, hogy az állatok sokféleségének növekedését fokozatosan felváltja egy viszonylag stabil fajszám és a kihalások mély, éles süllyedése. Az orosz tudósok pedig kiderítették, hogy a permi és triász határán van némi csökkenés, de hosszú és nem olyan mély, mint Sepkowski ábrázolja. Ez a nagyon hosszú permi és triász mártás a perm periódusának több mint felénél - több tízmillió évig - tartott.
A phanerozoikus három fő tengeri fauna fajainak sokfélesége: kambrium, paleozoikum, modern
Diagram: J. John Sepkoski, ifj. Hozzájárulások a zoológiához
Az akkori események részletesebb megértése érdekében Rasnitsyn és munkatársai saját módszertanukat alkalmazták. Családi szinten dolgoznak, mivel a rovaroknak nincs elég rendjük, de túl sok a nemzetség, és ami a legfontosabb: nagyon rövid életűek. Ennek eredményeként több mutató alapján felépítettünk egy görbét, amelyek közül a legfontosabbak a konkrét családok képviselőinek első és utolsó leletei. A geológiai nyilvántartásban való megjelenést és az onnan való eltűnést előfordulásként és kihalásként értelmezték. Kiderült, hogy a családok teljes száma (vagyis a fauna tényleges sokfélesége) az egész Közép- és Felső-Permi periódusban nagyon lassan csökken, nem tükrözve az éles kihalást. Az alsó triászban gyakorlatilag nincsenek rovarok, de a baj azhogy a közép- és felső-triászban a paleozoikus családok nagyon jelentős része újból megjelenik. "Vagyis a kihalásról - egyáltalán nem ez a történet" - jegyzi meg Rasnitsyn.
És egy abszolút figyelemre méltó dolog - a késői perm kialvása hagyományosan a szibériai csapdákhoz kapcsolódik, és hatalmas mennyiségű magmás anyagot önt ki Szibériában. Azt állítják, hogy hatalmas mennyiségű gáz felszabadulása, a felhalmozódott szén és tőzeg elégetése, valamint más drámai események a bolygót tökéletes gázkamrává tették. De tény, hogy a tunguskai láva kiáramlása nem volt egyidejű, és az intertrappean üledékrétegekből (például a kuzbassi Tunguska és Babi Kamenből) különféle rovarok és növények ismertek. Vagyis ezek a lávamezők nem rombolták le a bioszférát - legalábbis a flórát és az entomofaunát.
Tehát mi történt ebben az esetben a különféle rovarokkal, miközben a fauna többi része globálisan kihalt?
„A rovarok pusztulásának intenzitása a Közép-Felső-Permiben, a Nagy Kihalás közepette, ugyanazon a szinten fagy. De ugyanakkor az új családok megjelenése élesen csökken. Kiderült, hogy a diverzitás csökkenése nem a kihalás növekedésének, hanem az új családok megjelenési arányának csökkenésének köszönhető, és ez a paraméter határozza meg a rovarok sokféleségének teljes dinamikáját. Vagyis a kihalás, amely főként külső tényezőktől - vulkanizmustól, csapdáktól, aszteroidáktól függ - nagy és legérdekesebb időintervallumokban állandó értéknek bizonyul, és a megjelenés dinamikája változó, amelyet nagyrészt az élőlények belső tulajdonságai és a bioszférában zajló folyamatok határoznak meg. Ez egy teljesen más ideológia! - kiáltja Dr. Rasnitsyn.
Alexander Rasnitsyn
Fotó: lenta.ru
Tehát a perm és a triász rovarok vizsgálata azt mutatja, hogy nem kell beszélni a globális katasztrófa által kiváltott éles kihalásról. A permi rovarok sokféleségének hosszú távú és fokozatos csökkenése inkább a krétakorszak utolsó millió éveire emlékeztet, amikor a dinoszauruszok ismert nemzetségeinek száma fokozatosan és menthetetlenül csökkent a krétakor kezdetén százról a végén 10-30-ra. A sokféleség ilyen elszegényedésének oka, legalábbis a rovarokban, az evolúciós sztázis, amikor az új családok egyszerűen abbahagyják a megjelenést, és a régiek továbbra is úgy élnek, mint korábban, és ugyanolyan ütemben halnak ki.
A tökéletesség tragédiája
De hogyan állhat meg az evolúció? Ez a kérdés elkerülhetetlenül felmerül minden olvasó számára, aki elsajátította a biológia iskolai tanfolyamát. Nem ismert, hogy Charles Darwin mit gondolt erről, de a modern tudósok úgy vélik, hogy nemcsak megteheti, de bizonyos esetekben egyszerűen meg is kell tennie.
„Ha kizárólag az evolúció genetikai megközelítésére szorítkozunk, az iskolában átadott nagyon szintetikus elmélet keretein belül, akkor a leggyorsabban fejlődő lényeknek azoknak kell lenniük, akiknek genetikája intenzívebben változik: akik gyorsabban szaporodnak, nagyobb a populációjuk, magasabb a termékenységük. Más szóval, baktériumok. És a legnagyobb, leglassabb szaporodási formák a leglassabban fejlődnek. Tehát valójában az elefántok és a bálnák fejlődnek a leggyorsabban, az egysejtűek pedig a leglassabban. Minden pontosan az ellenkezője”- mondja Rasnitsyn.
Miért történik? A tudósoknak még nincs pontos válaszuk, de ha nincs kétség a genetika helyességével kapcsolatban, akkor csak egy dolgot kell feltételezni: az elefántok és a bálnák változásának genetikai adottságai elégségesek a leggyorsabb evolúció biztosításához. De mások számára az evolúció valamilyen módon gátolt, és nem halad, vagy nem halad teljes sebességgel. A kérdés az, hogy mi tartja vissza az evolúciót. Rasnitsyn az adaptív kompromisszum koncepcióját javasolta azon a tényen alapulva, hogy ha a testben minden összehangolt és harmonikus, akkor nagyon nehéz megváltoztatni benne egy dolgot anélkül, hogy a korrelációs szabályok szerint más paramétereket befolyásolnánk. A korrelációs változások pedig szinte mindig nem adaptívak és ezért károsak.
Permi rovarok
Ahhoz, hogy az evolúció ilyen helyzetben haladhasson, egy élőlény finoman kiegyensúlyozott szervezete szükséges. A körülmények egyszerű megkeményedése a kihalásához vezet, a lágyulás pedig csak fokozott szaporodást, a sűrűségtől függő mortalitás növekedését és az egész rendszer azonos szintű helyreállítását eredményezi. Nyilvánvaló, hogy az adaptív kompromisszum leküzdése bizonyos feltételek egyoldalú változása esetén lehetséges, miközben valójában csak a funkciók egy részének van alávetve az adaptív kontroll. Például egy szervezet egy olyan szigeten találja magát, ahol nincsenek ragadozók vagy veszélyes élősködők, és az egész probléma abból adódik, hogy megtanulják, hogyan kell enni, ami van. Egyébként köztudott, hogy a szigeteken gyakran fordul elő gyors fejlődés, és az állatok groteszk formákat öltenek. Tehát az evolúció akkor megy végbe, amikor ilyen kiegyensúlyozatlan körülmények jelentkeznekamikor új ökológiai fülkébe lép. Idővel újra létrehoz egy teljesen kiegyensúlyozott teremtményt, amely után ismét jön az evolúciós pangás. Mi lesz, ha a faunában minden alkotóeleme nagyon magas tökéletességet ér el, egy hatalmas kompromisszum, úgymond, stagnál a tökéletességben? Ezután, amikor a körülmények megváltoznak, egyszerűen kihalnak - amíg az élőhely szabaddá nem válik, amíg a körülmények nem enyhülnek, az adaptív kontroll csökken és az evolúció könnyebbé válik. Mindezt a paleozoikus rovarok példáján látjuk.elcsontosodik tökéletességükben? Ezután, amikor a körülmények megváltoznak, egyszerűen kihalnak - amíg az élőhely szabaddá nem válik, amíg a körülmények meg nem puhulnak, az adaptív kontroll csökken és az evolúció könnyebbé válik. Mindezt a paleozoikus rovarok példáján látjuk.elcsontosodik tökéletességükben? Ezután, amikor a körülmények megváltoznak, egyszerűen kihalnak - amíg az élőhely szabaddá nem válik, amíg a körülmények meg nem puhulnak, az adaptív kontroll csökken és az evolúció könnyebbé válik. Mindezt a paleozoikus rovarok példáján látjuk.
„Kutatásunk kivonata, hogy a rovaroknak nem volt tömeges kihalása, és sokféleségük dinamikáját az új csoportok megjelenésének dinamikája, nem pedig a kihalás dinamikája határozza meg. A szárazföldön a permi-triász katasztrófa hatása és mértéke jóval kisebb volt, mint a tengerben, ami teljesen meghökkent, ha figyelembe vesszük, hogy a katasztrófa okai a légköri változásokban, az aszteroida becsapódásában és a vulkanizmusban rejlenek. És mivel megközelítésünket nem alkalmaztuk más állatcsoportokra, nem mondhatom, hogy a rovarok helyzete sajátos. A rovarok sokféleségének fejlődése a karbonból napjainkig nagyon hasonlít ahhoz, ahogy a többi állat teljes sokfélesége megváltozott ebben az időszakban. Ezért egyáltalán nem kizárt, hogy ezek a tendenciák egyetemesnek bizonyulhatnak, és a perm-triász kihalást valójában a biológiai,és nem geológiai tényezők szerint”- foglalja össze Rasnitsyn.
Dmitrij Szamarin