Великую вспышку биоразнообразия списали на глобальное похолодание

Авторы работы в Nature Communications наложили результаты климатического и макроэкологического моделирования Земли 430-490 миллионов лет назад, чтобы прийти к выводу о том, что было причиной увеличения числа ископаемых видов в древних морях. При этом ученые пришли к достаточно контринтутивному выводу.

Они разбили период в 60 миллионов лет на 10 симулируемых зон и в результате моделирования сделали вывод о том, что по мере снижения земных температур планета перешла из пантропического — когда на ней даже у полюсов был тропический климат — к климатически разнообразному состоянию. В нем в более высоких широтах морская фауна должна была вынужденно отличаться от той, что встречается в более низких широтах.

По мнению ученых, это указывает на то, что охлаждение привело к созданию дополнительных экологических ниш для менее теплолюбивых видов, что и позволило их чиcлу заметно увеличиться. Они подкрепляют результаты этого моделирования отсылками к другим научным работам, где для ряда мелководных кембрийских бассейнов (до 490 миллионов лет назад) показана температура воды выше плюс 40, губительная для морской жизни, какой мы ее знаем сегодня.

Авторы работы сами отметили некоторые ее неоднозначные стороны. Во-первых, неочевидно, что морские виды полумиллиардной давности — при средних температурах Земли намного выше плюс 20 — были такими же неустойчивыми к теплу, как современные, возникшие при средних плюс 15. Исследователи попытались компенсировать это в модели, но об однозначном решении вопроса говорить сложно: изучить древних животных экспериментально невозможно.

Другая серьезная проблема: моделирование не включило изменения в концентрации кислорода на планете. Ученые мотивировали это ссылками на другие работы, показавшие, что уже 490 миллионов лет назад кислорода в воздухе было не так мало. Следовательно, постулировали они, кислород не мог быть причной вспышки видообразования в ордовикском периоде, 460-490 миллионов лет назад.

Слабое место такого предположения в том, что, согласно последним работам в этой области, как раз 460-490 миллионов лет назад концентрация кислорода в атмосфере дополнительно выросла на десятки процентов к базовому уровню (который был 490 миллионов лет назад, что видно на графике ниже).

Причиной этого «кислородного взрыва», судя по всему, была колонизация суши только что возникшими наземными растениями. В отличие от морских, у них значительно проще доступ к углекислому газу и от этого больше биомасса.

Достаточно очевидно, что столь резкое изменение условий могло сильно повлиять на биоразнообразие и без изменения климата в целом. Более того, по ряду предположений, само это изменение климата — похолодание ордовика — было вызвано тем, что быстрый фотосинтез наземных растений заметно снизил концентрацию СО2 в атмосфере, что и сделало глобальное похолодание неизбежным.