За историю существования Земли жизнь на ней несколько раз держалась буквально на волоске. Около 95% всех живых существ на планете погибли в результате пермско-триасового вымирания. Примерно через двадцать миллионов лет после этой катастрофы, между средним и поздним триасом, динозавры отделились от своих предков-архозавров.
Когда произошла катастрофа
Граница между пермским и триасовым периодами отмечена Пермским или Великим вымиранием, случившимся примерно 251,4 миллиона лет назад, которое повлекло за собой исчезновение 70% видов наземных позвоночных и 81% морских видов животных. В этот период произошло также единственное известное в
истории Земли массовое вымирание насекомых, когда вымерло 83% всех родов и 57% всех семейств. По сравнению с другими массовыми вымираниями восстановление жизни на Земле оказалось более длительным и заняло около 50 миллионов лет и почти 100 миллионов лет потребовалось на полное восстановление морской жизни.
Исследования показали, что в ходе вымирания одна за другой следовали две или три фазы. Механизмы катастрофы учёные объясняют следующим образом. Вероятно, первая фаза была вызвана постепенным изменением окружающей среды, а вторая - каким-либо катастрофическим событием. Этим катаклизмом могли бы быть выбросы метана с морского дна, усиление вулканической активности или столкновение Земли с астрономическими объектами. В результате изменения климата произошли нарушения циркуляции океанских течений, засуха и снижение уровня моря.
В первую очередь, учёными был обнаружен необычный феномен. Из-за огромного количества мёртвых животных и растений на Земле произошло резкое увеличение численности наземных и морских грибов, что было датировано именно границей перми и триаса. Но даже четверть миллиарда лет спустя в почве ещё присутствовали следы массового вымирания, такое глубокое воздействие на экосистему оно оказало. На суше поздней перми остались древние отложения многих видов не только гинкго, хвойных деревьев и
папоротников, но и земноводных и рептилий, а в море больше всего пострадали сложные коралловые системы.
Какие виды не пережили вымирание
В тот период животные свободно передвигались по суше, так как континенты были объединены в суперконтинент Пангея, окруженный океанами и сочетающий в себе пустыни и пышные джунгли. После вымирания в доминирующем положении оказался род травоядных позвоночных среднего размера - листрозавр, а в морской среде преобладали брахиоподы лингулы. Каким-то образом они пережили вымирание, но в небольшом количестве. Дело в том, что в первую очередь катастрофа затронула организмы, скелеты которых содержали карбонат кальция и состав их костей зависел от уровня углекислого газа в окружающей среде.
Те организмы, которые имели лёгкую кальцификацию, сложные механизмы газообмена и активный контроль кровообращения обладали самыми высокими шансами на выживание, а животные с простой дыхательной системой пострадали больше всего.
Когда вымирание достигло пика на границе перми и триаса, некая кратковременная катастрофическая причина глобального воздействия резко довершила сокращение морфологического и видового разнообразия жизни на Земле.
Фото: dzen.ru
Самые крупные насекомые, когда-либо существовавшие на планете, с размахом крыльев до одного метра, жили в пермском периоде. Катастрофа затронула в первую очередь сосущих и жалящих насекомых, то есть с ротовым аппаратом, находящимся в тесном контакте с флорой и фауной. Именно изменение флоры нанесло большой урон этим видам насекомых. Из-за изменения климата в поздней перми произошло ещё большее снижение их разнообразия. Насекомые, появившиеся после вымирания в позднем триасе, были очень похожи на современные группы.
Как отреагировала природа на катастрофу
Отложения угля раннего и среднего триаса имеют очень низкое качество и толщину залежей. Это объясняется тем, что в поздней перми погибло много видов деревьев, а в раннем триасе леса ещё не могли полностью восстановиться и адаптироваться к кислым и влажным условиям угольных и торфяных болот. Наибольшие потери по этой же причине понесли крупные травоядные животные.
Исчезли все пермские рептилии, незадолго до конца перми вымерли пеликозавры. Наблюдаемая картина вымирания соответствует чрезмерному уровню углекислого газа, который высокотоксичен в концентрациях выше нормы и снижает способность насыщать ткани кислородом, а также делает более кислыми жидкости организма. При высоких концентрациях он вызывает интоксикацию.
К изменениям уровня углекислого газа оказались ещё более чувствительны морские организмы, поскольку он более растворим в воде в 28 раз, чем кислород, и препятствует синтезу белков. Все эти факторы, к которым следует добавить засуху и изменение уровня моря, привели к нарушению метаболизма всех организмов в конце перми и повторялись в течение последующих 4-5 миллионов лет.
В раннем триасе, через 4-6 млн лет после вымирания, наблюдалась недостаточность биомассы растений для образования углеродных отложений и ограниченность пищи для травоядных животных. Из-за скудности растительности извилистые русла рек изменились на разветвленные. Исследования позволили восстановить изменения температуры поверхности моря и показали, что в начале триаса она колебалась между 50 и 60 градусами по Цельсию, будучи слишком высокой, чтобы позволить выжить морским организмам в тропических регионах планеты. Экстремальные температуры ещё больше увеличили содержание в атмосфере углекислого газа и продлили период, необходимый для биологического восстановления природы.
Какие животные появились после вымирания
До вымирания 67% морских животных представляли собой прикрепленные к морскому дну создания. После восстановления экосистемы наблюдалось увеличение числа ползающих видов, таких как крабы, морские ежи и улитки. В перми были довольно редки двустворчатые моллюски, но стали разнообразнее и многочисленнее в триасовом периоде.
Фото: dzen.ru
Листрозавр, травоядное животное размером со свинью, стал составлять в раннем триасе 90% фауны наземных позвоночных. Выжили и другие плотоядные, в том числе предки млекопитающих в виде мелких ночных насекомоядных. Ночной образ жизни заставил млекопитающих обзавестись мехом и высоким метаболизмом. Архозавры, к которым относились предки крокодилов и
динозавров, были менее распространены, но в среднем триасе начали доминировать. Динозавры стали доминирующей группой на оставшуюся часть мезозоя в экосистеме Земли.
Чем была вызвана катастрофа
Хоть учёные и не исключают столкновение Земли с крупными астрономическими объектами, о чём свидетельствуют несколько кратеров той эпохи, разбросанных по разным частям планеты, но предпочтение они отдают усилению вулканической деятельности. Извержения многих крупных вулканов могли образовать облака пепла и кислых аэрозолей, закрывших солнечный свет и прервавших
фотосинтез как на суше, так и в море, что привело бы к нарушению пищевой цепи.
Эти извержения могли бы также вызвать кислотные дожди, что привело бы к гибели планктона, моллюсков и наземных растений. Выброс углекислого газа вызвал бы глобальное потепление, а его избыток в атмосфере не смягчил бы результата даже после прекращения кислотных дождей и рассеивания пылевых облаков.
Увеличение выбросов углекислого газа могло бы привести к повышению средней температуры на 1,5–4,5 градуса по Цельсию, а вулканическая активность вызвала бы выброс метана, что создало бы новый толчок потепления, так как метан в 25 раз эффективнее в этом отношении, чем углекислый газ. Уменьшение уровня моря вследствие потепления повлияло на солёность воды и её температуру и привело к уменьшению разнообразия жизни в море. Кроме того, содержание кислорода в море резко сократилось, а выбросы метана серьёзно повлияли на озоновый слой, подвергнув смертельному уровню ультрафиолета выжившие организмы.
В середине пермского периода все континенты объединились в один суперконтинент Пангею, который оказался окружён суперокеаном Панталасса. Формирование Пангеи изменило атмосферные погодные условия и циркуляцию океана, создав засушливый климат внутри суперконтинента и сезонные муссоны у побережий. Таким образом, одна за другой последовала цепь катастроф, каждая из которых оказалась хуже предыдущей.