Как пережить массовое вымирание: ученые выяснили, как восстанавливается жизнь после катастрофы

Новое исследование ископаемых показывает, что после массового вымирания, вызванного астероидом 66 миллионов лет назад, морские экосистемы удивительным образом сохранили все экологические ниши, несмотря на потерю большинства видов. А это серьезно противоречит существующим теориям о том, как жизнь восстанавливается после катастрофических вымираний. 

Ученые проанализировали тысячи окаменелых моллюсков и мидий. Собрав воедино то, как выглядели океанические экосистемы непосредственно перед вымиранием 66 миллионов лет назад и сразу после него, они обнаружили, что, хотя почти 75 % всех видов исчезли, все типы экологических ролей в океане остались занятыми. Статистически этого не должно было произойти — и тем не менее это случилось. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. 

В истории Земли зафиксировано пять крупных вымираний — катастрофических событий, в которых большинство видов вымирает из-за каких-то глобальных изменений. А в настоящее время мы приближаемся к шестому массовому вымиранию. Поэтому ученые очень заинтересованы в понимании того, как биоразнообразие и экосистемы восстанавливаются после этих масштабных событий.

Авторы нового исследования решили изучить самое недавнее вымирание в прошлом — в конце мелового периода. В это время произошло вымирание более трех четвертей всех известных видов, включая тираннозавра и большинство динозавров.

Команда ученых сосредоточилась на моллюсках, устрицах, сердцевидках и других обитающих в океане моллюсках. Их твердые раковины широко распространены и легко окаменевают, что было важно, поскольку исследователи хотели задокументировать как можно более полную картину экосистемы — как до, так и после вымирания.

Исследователи хотели подсчитать не просто виды, но и особенности жизнедеятельности. Как они выжили? Например, некоторые виды прикрепляются к камням, другие роют туннели в песке или грязи, а некоторые плотоядны. Команда кропотливо выстроила картину глобального экологического ландшафта непосредственно перед вымиранием, и сравнила ее с видами, найденными после. В результате ученые были удивлены: хотя огромное количество видов вымерло, практически ни одна из экологических ниш не была утрачена.

Это крайне маловероятно со статистической точки зрения. Если бы 75% всех видов вымерло, можно было бы ожидать, что по крайней мере некоторые из образов жизни были бы полностью утрачены — в некоторых из этих ниш обитало всего по одному-два вида. Но этого не наблюдалось.

Это открытие не вписывается ни в одну из распространенных моделей восстановления биоразнообразия после вымирания. Несколько десятилетий назад ученые считали, что крупные вымирания просто «ускоряют неизбежное» — то есть динозавры всегда проигрывали млекопитающим, а астероид, упавший на Землю, лишь ускорил процесс. Совсем недавно другие исследователи предположили, что массовые вымирания являются определяющим биологическим событием — тот, кто выживает в новом ландшафте, затем эволюционирует, чтобы заполнить другие ниши. 

Но ни одна из моделей не объясняет наблюдаемую картину в полной мере. Ученым непонятно, как потеря функциональных групп связана с потерей биологического разнообразия. Группа также обнаружила, что процесс восстановления видов противоречил ожиданиям.

Предполагалось, что пул выживания заложит основу для современного мира, все будет просто вытекать из тех, кто пережил вымирание, но это не так  — виды перемешиваются. Род, у которого много видов пережили вымирание, не обязательно окажется на верхушке цепочки позднее. Возможно, так и произошло с млекопитающими, но в морской экосистеме все обстоит иначе. Новое исследование важно, чтобы уже сейчас оптимизировать усилия по сохранению, например, современного океана, который находится под угрозой из-за закисления, загрязнения и чрезмерного вылова рыбы.