До позднеордовикского вымирания, которое прошло двумя волнами 443-445 миллионов лет назад, мир выглядел принципиально не так, как в более поздние эпохи. Дело не только в том, что континенты по современным меркам были почти безжизненны, с редкими членистоногими, выползающими на берег из моря и растениями типа печеночных мхов на прибрежных камнях. Другим было и море: в нем практически не было рыб современного типа.
Доминировали в нем круглоротые типа современных миног и миксин. Как следует из названия, челюстей у них не было, а к пище они присасывались круглым ртом. Дополняли картину огромные трилобиты, раковинные моллюски, морские скорпионы размером с человека, а также огромные наутилоидеи — активно плавающие хищники с остроконечными раковинами длиной до пяти метров.
Круглоротых среди позвоночных сегодня лишь по несколько десятков видов, а еще 70 тысяч видов — челюстноротые. Это, во-первых, рыбы, как костные, так и хрящевые (акулы и скаты), а во-вторых, четвероногие — то есть все наземные позвоночные, включая нас. Четвероногие тоже произошли от рыб, поэтому разобраться с происхождением последних было бы очень неплохо. Но сделать это сложно: ранние рыбы редко сохранялись, ведь часто они были невелики, состояли из плохо сохраняющихся мягких тканей. Поэтому понять, когда именно они начали вытеснять круглоротых, очень сложно, а раз так, нельзя и понять, отчего это произошло.
Авторы новой работы, которую опубликовали в Science Advances, попробовали восполнить этот пробел за счет системного анализа всех находок челюстноротых ранее 400 миллионов лет назад. Они пришли к выводу, что причиной их эволюционного бума стало позднеордовикское вымирание, хотя сперва оно и обошлось с ними очень жестко.
Исследователи проанализировали разнообразие как круглоротых, так и челюстноротых в период вымирания позднего ордовика. Первая его волна, 445 миллионов лет назад, началась с сильнейшего похолодания: на лежавшей в южном полушарии Гондване образовались огромные ледники. В итоге мелководные прибрежные моря стали сушей, а морская жизни отступила в моря более глубокие. Биоразнообразие радикально сократилось, причем как среди круглоротых, которые доминировали по числу видов, так и среди челюстноротых, которых было все еще очень немного.
Вторая волна вымирания, также связанные с резким колебанием климата, наступила около 443 миллионов лет назад. Она опять сократила разнообразие морских видов, но после нее, в течение нескольких миллионов лет, появилось множество разных групп челюстноротых, своеобразных ранних рыб, включая акул. Причем в разных регионах эти виды очень разные. Это отличает ситуацию от предшествовавшего вымиранию ордовикского периода, когда круглоротые и челюстноротые рыбы были довольно похожими во всем глобальном океане.
Исследователи полагают, что климатические колебания разрушили единую глобальную морскую экосистему: новые морские экосистемы часто были изолированы друг от друга географическими преградами. Даже когда климат снова стал теплым и мелководные моря начали сообщаться с глобальным океаном, распространение образовавшихся в разных регионах видов шло очень медленно. Видимо, вновь появившиеся виды рыб довольно плохо плавали в открытом океане или не могли найти в нем пищи для распространения на большие расстояния.
Тем не менее, хронология появления тех групп челюстноротых, что мы видим после вымирания 445-443 миллионов лет назад, указывает на ключевую роль именно этого события в резком росте разнообразия рыб. Они далеко не сразу окончательно вытеснили круглоротых, но тренд на это начался около 440 миллионов лет назад. То есть доминирование рыб и их потомков четвероногих в земных экосистемах надо отсчитывать именно от позднеордовикского вымирания. Ранее Naked Science писал о том, что причиной того кризиса земной жизни могли стать своего рода «белые ночи» от обломков астероидов