Спасибо, что вы с нами!

Недостаток кислорода заставил морских обитателей эволюционировать

Палеонтологи из Великобритании и США выяснили, что снижение количества кислорода в водах Мирового океана несколько раз приводило к эволюционным скачкам и появлению новых видов животных.
Комментарии
...

В современном океане количество кислорода колеблется от 5 до 8 миллилитров на литр воды, что позволяет комфортно функционировать всем морским обитателям. (Однако существуют и районы, где кислорода очень мало. Например, на западе Тихого океана есть область, где его уровень в сто раз ниже нормы. Там живут только нематоды и несколько видов рыб.) Количество кислорода поддерживается через обмен с атмосферой и за счет фотосинтеза морских растений. Однако такой уровень установился не сразу: когда океан был уже населен, количество кислорода в нем несколько раз менялось. Об этом говорит, например, количество оксидов и неокисленных элементов в ископаемых породах разных эпох.

Палеонтологи из Эдинбургского университета изучили, как приспосабливались к недостатку кислорода древние животные. Для этого они сопоставили количество ископаемых останков животных разных периодов с предполагаемым уровнем кислорода.

Результаты оказались неожиданными: каждый раз, когда количество кислорода снижалось, а затем возрастало, происходил эволюционный скачок и увеличение количества видов. Первый раз это случилось около 540 млн лет назад, когда завершился длительный бескислородный Эдиакарский период. Уровень кислорода поднялся, и произошло то, что биологи называют Кембрийским взрывом. К этому периоду относят резкое увеличение количества ископаемых животных, гораздо более развитых: у них появились сердце, центральная нервная система, конечности и скелеты. Ученые полагают, что новые виды постепенно появлялись в течение бескислородного периода, а затем резко размножились в благоприятных условиях.

Следующий бескислородный отрезок был зафиксирован в конце кембрийского периода (около 500 млн лет назад) и продолжался сравнительно недолго — всего 3−4 млн лет. В это время в океане появились различные виды губок и моллюсков. Третье снижение количества кислорода произошло около 252 млн лет назад и было связано с Великим пермским вымиранием. Однако анализ окаменелостей показывает, что после вымирания фауна активно восстановилась в течение 4−5 млн лет, все еще в условиях недостатка кислорода. К этому периоду относят появление новых видов кораллов, а так же дельфиноподобных морских рептилий.

Причины этого явления пока не до конца ясны. Рабочая гипотеза такова: недостаток кислорода приводил в вымиранию крупных хищников, создавая хорошие условия для размножения мелких травоядных видов. Однако, возможно, есть и другие факторы, неизвестные ученым. Автор исследования Рэйчел Вуд полагает, что ответы на эти вопросы можно найти, изучая современных обитателей бескислородных районов океана.

Работа опубликована в журнале Biological Reviews.

Ранее ученые выяснили, почему морские динозавры вымерли раньше своих сухопутных собратьев.

Комментарии
...