Хищники высшего порядка выжили в морях после крупнейшего массового вымирания

Фото из открытых источников

Самое страшное из известных массовых вымираний уничтожило более 80 процентов морских видов. Но, несмотря на эти огромные потери, многие экосистемы не рухнули, и множество животных и даже хищников высшего порядка смогли пережить катастрофу.

Результаты исследований показывают, что судьба каждой экосистемы частично определялась её уникальным сочетанием видов. То же самое может быть справедливо и для современных морских экосистем, которые также сталкиваются с серьёзными угрозами со стороны изменения климата. Результаты нового исследования были опубликованы в bioRxiv.

Пермское вымирание произошло около 252 миллионов лет назад. По-видимому, оно было вызвано масштабными вулканическими извержениями на территории современной Сибири, которые привели к резкому глобальному потеплению, низкому уровню кислорода в океанах и множеству других угроз. Некоторые группы животных, такие как трилобиты и эвриптериды (морские скорпионы), были полностью уничтожены; другие понесли огромные потери. После этого возникло множество новых групп, включая динозавров и ихтиозавров. Учитывая, что вымерло так много видов, исследователи предположили, что экосистемы после вымираний значительно упростились. 

Полностью функционирующая экосистема включает в себя множество видов, зависящих друг от друга: растения, производящие сахар, используя энергию солнечного света, травоядные, питающиеся растениями, хищники, питающиеся травоядными, и, возможно, высшие хищники, питающиеся более мелкими хищниками. Однако животные на более высоких «трофических уровнях», такие как высшие хищники, могут быть более уязвимы к вымиранию, поскольку они не могут выжить без добычи. Таким образом, массовое вымирание, подобное пермскому, устранило бы трофические уровни, оставив более простые экосистемы.

Чтобы выяснить, действительно ли это произошло, Баран Карапунар из Университета Лидса в Великобритании и его коллеги изучили сохранившиеся остатки семи морских экосистем со всего мира, существовавших непосредственно перед и сразу после вымирания. На основе присутствующих видов они сделали выводы о структуре каждой экосистемы. Карапунар отказался от интервью, поскольку исследование еще не прошло рецензирование.

Несмотря на потерю до 96 процентов видов, пять из семи экосистем сохранили как минимум четыре трофических уровня.

В большинстве регионов, особенно ближе к полюсам, наибольшие потери наблюдались среди травоядных животных, которые часто медленно передвигались и обитали на морском дне. В отличие от них, организмы, способные свободно плавать в открытой воде, такие как рыбы, пострадали меньше.

После катастрофы экосистемы восстанавливались по-разному в зависимости от близости к экватору. В тропических экосистемах преобладали животные с низким трофическим уровнем, такие как травоядные, часто обитающие на морском дне. В отличие от них, экосистемы, расположенные ближе к полюсам, приобрели дополнительные трофические уровни, поскольку хищные животные, такие как рыбы, переместились от экватора, чтобы избежать самой сильной жары.

«Мне неизвестно ни одно другое исследование, которое бы объединило так много регионов», — говорит Питер Рупнарин из Калифорнийской академии наук в Сан-Франциско. Он согласен с выводом о том, что многие экосистемы сохранили свои трофические уровни, несмотря на вымирание видов, что уже предполагалось в исследованиях меньшего масштаба. Однако, по словам Рупнарина, нельзя слишком доверять конкретным моделям экосистем, разработанным исследователями. Например, им пришлось объединить все фотосинтезирующие организмы в одну группу, поскольку палеонтологическая летопись не показывает, какие из них выжили, а какие нет, — поэтому они не могли смоделировать последствия вымирания таких организмов. «Их данные подтверждаются палеонтологической летописью, но палеонтологическая летопись неполна», — говорит он.