Znanstvenici su nedavno objavili da je na Zemlji započelo novo masovno izumiranje: zbog ljudskih aktivnosti, stopa izumiranja vrsta kralježnjaka približila se razini koja je bila prije 66 milijuna godina kada su dinosauri izumrli. Jesu li se flora i fauna Zemlje doista promijenile kao posljedica katastrofa? Utjecaj meteorita, globalno zagrijavanje, spaljivanje požara - suprotno uobičajenim vjerovanjima, zakoni evolucije mnogo su jači od univerzalnih kataklizmi.
Povijest našeg planeta čuva tragove nekoliko velikih katastrofa koje su doslovno preoblikovale ekološke sustave tih vremena. Nakon svakog globalnog izumiranja, na evolucijskoj su se sceni pojavile nove klase živih bića, a od prethodnih su ostali samo fosilizirani ostaci. Znanstvenici A. A. Čini se da je Borisyak iz Ruske akademije znanosti napipao mehanizam tih promjena. U tome su im pomogli insekti - jedna od najuspješnijih kategorija životinja, od kojih neke mogu preživjeti čak i blizu epicentra nuklearne eksplozije.
Apokalipsa: alfa verzija
Riječi "globalno izumiranje" obično podsjećaju na izumiranje dinosaura. No, u povijesti Zemlje dogodila se katastrofa mnogo većih razmjera, poznata stručnjacima pod nazivom "Veliko izumiranje". Na granici permskog i trijaskog razdoblja, prije 252 milijuna godina, 96 posto morskih i više od 70 posto kopnenih životinjskih vrsta nestalo je kao magijom. Ni prije ni poslije na našem planetu nije došlo do tako velike devastacije biosfere.
Okolnosti te tragedije dobro se razumiju i lako bi mogle biti osnova holivudske uspješnice. Zašto postoji film - čini se da je Veliko izumiranje nadahnulo autora Otkrivenja Ivana Bogoslova, koji je detaljno opisao smrt vlastite civilizacije. Evo samo nekoliko čimbenika čija je kombinacija izgleda dovela do ove epske katastrofe.
Na kraju permskog razdoblja, na prostranim prostranstvima Sibira, dogodili su se izljevi magme fantastičnih količina na površinu Zemlje. Smrznuta polja lave, poznata kao sibirske zamke, pokrivaju ukupno dva milijuna četvornih kilometara - područje Grenlanda ili Indije. Količina izbijenih stijena danas se procjenjuje na oko pet milijuna kubnih kilometara. Naravno, takva masa lave zamjetno je zagrijala zemaljsku atmosferu, dodajući joj priličnu količinu stakleničkih plinova, što je dovelo do još većeg - globalnog - zagrijavanja.
Bazaltne stijene visoravni Putorana nastale zamkama
Promotivni video:
Kreditna slika Flickr xandreani
Otprilike u isto vrijeme, veliki asteroid pao je na teritoriju suvremene Antarktike, na Wilkesovoj zemlji, krater iz kojeg je i dalje vidljiv (promjer 500 kilometara). Imajte na umu da je promjer meksičkog kratera Chicxulub od meteorita, koji se smatra ubojicom dinosaura, samo 175 kilometara.
Napokon, u oceanu se dogodio misteriozni događaj koji je oslobodio ogromne mase metana - najvažnije sastavnice stakleničkih plinova. Ili se ovaj metan akumulirao milijunima godina u donjim slojevima vode ili su ga arheje iz roda Methanosarcina počele masovno ispuštati, ali sastav zemljine atmosfere se dosta promijenio.
Rezultat svih ovih nevolja je testna verzija Apokalipse: nebo je prekrila veo vulkanske prašine s kojom se pomiješala prašina od udara asteroida. Zrak je bio vruć i suh, a ocean se pretvorio u otopinu kiseline, potpuno neprikladnu za život većine svojih bivših stanovnika.
Kriza raznolikosti
Malo je modernih bića sposobnih preživjeti u tako zastrašujućim uvjetima, vjeruju mnogi moderni paleontolozi. Stoga je fauna masovno izumirala, a tek kad se atmosfera razbistrila, a oceanska voda iz kisele postala jednostavno slana, rijetka preživjela stvorenja započela su novu fazu evolucije. Ali, kako se pokazalo, ova logična i razumljiva shema, nažalost, nema nikakve veze sa stvarnošću!
Ruski paleontolog, doktor bioloških znanosti, voditelj laboratorija za člankonošce Paleontološkog instituta, Aleksandar Pavlovič Rasnicin, dugi niz godina proučava insekte permskog i trijaskog razdoblja. A prema njegovim podacima, ispada da zapravo nije bilo katastrofalnog Velikog izumiranja.
Kriza na granici perma i trijasa smatrala se toliko dubokom da je poznati britanski paleontolog Michael Benton čak objavio knjigu pod nazivom Kad je život gotovo umro. Drugi znanstvenik, Jack Sepkoski sa Sveučilišta u Chicagu, u jednom je od svojih djela predstavio grafikon koji pokazuje kako se porast životinjske raznolikosti postupno zamjenjuje relativno stabilnim brojem vrsta i dubokim, naglim padovima izumiranja. A ruski su znanstvenici otkrili da postoji određeni pad na granici perma i trijasa, ali dug i ne toliko dubok kao što je prikazao Sepkowski. Ovaj pad u permu i trijasu, vrlo dugo, trajao je više od polovice permskog razdoblja - desetke milijuna godina.
Vrste raznolikosti tri glavne vrste morske faune fanerozoika: kambrijski, paleozojski, moderni
Grafikon: J. John Sepkoski, ml. Prilozi za zoologiju
Da bi detaljnije razumjeli događaje iz tog dalekog vremena, Rasnitsyn i njegovi kolege primijenili su vlastitu metodologiju. Rade na obiteljskoj razini, jer insekti nemaju dovoljno redova, ali ima previše rodova, i što je najvažnije, vrlo su kratkog vijeka. Kao rezultat, konstruirana je krivulja na temelju nekoliko pokazatelja, od kojih su najvažniji prvi i posljednji nalazi predstavnika određenih obitelji. Pojava u geološkom zapisu i nestanak iz njega protumačeni su kao pojava i izumiranje. Pokazalo se da se ukupan broj obitelji (to jest stvarna raznolikost faune) vrlo sporo smanjuje tijekom cijelog Srednjeg i Gornjeg Perma, ne odražavajući nikakvo oštro izumiranje. U donjem trijasu insekata praktički nema, ali nevolja je u tomeda se u srednjem i gornjem trijasu ponovno pojavljuje vrlo značajan dio paleozojskih obitelji. "Odnosno o izumiranju - ovo uopće nije priča", napominje Rasnitsyn.
I apsolutno izvanredna stvar - kasno permsko izumiranje tradicionalno se povezuje sa sibirskim zamkama, s izljevom kolosalne količine magmatske materije u Sibir. Tvrdi se da su ispuštanje ogromnih količina plinova, sagorijevanje nakupljenog ugljena i treseta i drugi dramatični događaji pretvorili planet u savršenu plinsku komoru. Ali činjenica je da izljevi Tunguske lave nisu bili trenutni, a iz međutrapskih sedimentnih slojeva (na primjer iz Tunguske i Babi Kamena u Kuzbassu) poznati su razni insekti i biljke. Odnosno, ta polja lave nisu uništila biosferu - barem floru i entomofaunu.
Dakle, što se u ovom slučaju dogodilo s raznim insektima dok je ostatak faune globalno izumro?
„Intenzitet izumiranja insekata u Srednjem Gornjem Permu, usred Velikog izumiranja, smrzava se na istoj razini. Ali istodobno je pojava novih obitelji naglo smanjena. Pokazalo se da smanjenje raznolikosti nije posljedica povećanja izumiranja, već smanjenja brzine pojave novih obitelji, a upravo taj parametar određuje cjelokupnu dinamiku raznolikosti insekata. Odnosno, izumiranje, koje uglavnom ovisi o vanjskim čimbenicima - vulkanizmu, zamkama, asteroidima - u velikim i najzanimljivijim vremenskim intervalima ispada stalna vrijednost, a dinamika pojave varira, što je u vrlo velikoj mjeri određeno unutarnjim svojstvima organizama i procesima koji se odvijaju u biosferi. To je potpuno drugačija ideologija! - uzvikuje dr. Rasnitsyn.
Aleksandar Rasniticin
Foto: lenta.ru
Dakle, studije permskih i trijaskih insekata pokazuju da ne treba govoriti o bilo kakvom oštrom izumiranju izazvanom globalnom katastrofom. Dugotrajno i postupno opadanje raznolikosti permskih kukaca podsjeća više na posljednje milijune godina razdoblja Krede, kada se broj poznatih rodova dinosaura postupno i neumoljivo smanjivao sa stotina s početka Krede na 10-30 na kraju. Razlog ovog osiromašenja raznolikosti, barem kod insekata, je evolucijski zastoj, kada se nove obitelji jednostavno prestanu pojavljivati, a stare nastave živjeti kao prije i istim tempom odumiru.
Tragedija savršenstva
Ali kako se evolucija može zaustaviti? Ovo pitanje neizbježno će se pojaviti za svakog čitatelja koji je svladao školski tečaj iz biologije. Nije poznato što je Charles Darwin mislio o tome, ali moderni znanstvenici vjeruju da to ne samo da mogu, već u određenim slučajevima jednostavno moraju.
„Ako se ograničimo isključivo na genetski pristup evoluciji, u okviru same sintetičke teorije koja se prenosi u školi, tada bi najbrža bića trebala biti ona čija se genetika intenzivnije mijenja: ona koja se brže razmnožavaju, imaju veću populaciju i veću plodnost. Drugim riječima, bakterija. A najveći, najsporiji uzgojni oblici razvijat će se najsporije. Dakle, zapravo se slonovi i kitovi najbrže razvijaju, a jednoćelijski najsporije. Sve je upravo suprotno”, kaže Rasnitsyn.
Zašto se to događa? Znanstvenici još nemaju točan odgovor, ali ako nema sumnje u ispravnost genetike, preostaje samo jedno pretpostaviti: rezerve promjena na slonovima i kitovima koje pruža genetika sasvim su dovoljne da osiguraju najbrži razvoj. Ali za druge je evolucija nekako inhibirana i ne nastavlja se ili se ne odvija punom brzinom. Pitanje je što koči evoluciju. Rasnitsyn je predložio koncept adaptivnog kompromisa koji se temelji na činjenici da ako je sve u tijelu koordinirano i skladno, tada je vrlo teško promijeniti jednu stvar u njemu, a da to ne utječe na druge parametre prema korelacijskim pravilima. A korelacijske promjene gotovo će uvijek biti neprilagodljive i stoga štetne.
Permski kukci
Da bi se evolucija mogla odvijati u takvoj situaciji, potrebna je fino uravnotežena organizacija živog bića. Jednostavno pooštravanje uvjeta dovest će do njegovog izumiranja, a omekšavanje samo će uzrokovati povećanu reprodukciju, porast smrtnosti ovisno o gustoći i obnavljanje cijelog sustava na istoj razini. Očito je prevladavanje prilagodbenog kompromisa moguće pod jednostranom promjenom uvjeta, kada su zapravo samo neke funkcije podvrgnute prilagodljivoj kontroli. Primjerice, organizam se nađe na otoku gdje za njega ne postoje grabežljivci ili opasni paraziti, a cijeli se problem svodi na učenje kako jesti ono što postoji. Inače, dobro je poznato da se na otocima često događa brza evolucija i da životinje poprimaju groteskne oblike. Dakle, evolucija se događa kad se pojave takvi neuravnoteženi uvjeti,prilikom ulaska u novu ekološku nišu. S vremenom će ona opet stvoriti potpuno uravnoteženo stvorenje, nakon čega će opet doći do evolucijskog zastoja. Što će se dogoditi ako u fauni sve njezine komponente dosegnu vrlo visoko savršenstvo, moćan kompromis, da tako kažem, stagnira u svom savršenstvu? Tada će se, kad se uvjeti promijene, jednostavno izumrijeti - sve dok stanište ne postane slobodno, dok se uvjeti ne omekšaju, prilagodljiva kontrola ne smanji i evolucija postane lakša. Sve to vidimo na primjeru paleozojskih insekata.okoštavati u svom savršenstvu? Tada će se, kad se uvjeti promijene, jednostavno izumrijeti - sve dok stanište ne postane slobodno, dok se uvjeti ne omekšaju, prilagodljiva kontrola ne smanji i evolucija ne postane lakša. Sve to vidimo na primjeru paleozojskih insekata.okoštavati u svom savršenstvu? Tada će se, kad se uvjeti promijene, jednostavno izumrijeti - sve dok stanište ne postane slobodno, dok se uvjeti ne omekšaju, prilagodljiva kontrola ne smanji i evolucija ne postane lakša. Sve to vidimo na primjeru paleozojskih insekata.
“Izvadak iz našeg istraživanja glasi da insekti nisu imali masovna izumiranja, a dinamika njihove raznolikosti određena je dinamikom pojave novih skupina, a ne dinamikom izumiranja. Na kopnu je utjecaj i razmjeri permsko-trijaske katastrofe bili puno manji nego u moru, što je potpuno nevjerojatno ako uzmemo u obzir da su uzroci katastrofe u atmosferskim promjenama, utjecaju asteroida i vulkanizmu. A budući da se naš pristup nije primijenio na druge skupine životinja, ne mogu reći da je situacija s insektima specifična. Razvoj raznolikosti insekata od karbona do danas vrlo je sličan onome kako se u tom razdoblju mijenjala ukupna raznolikost ostalih životinja. Stoga uopće nije isključeno da se ovi trendovi pokažu univerzalnima, a permsko-trijasko izumiranje zapravo je uzrokovano biološkim,a ne geološkim čimbenicima”, rezimira Rasnitsyn.
Dmitrij Samarin
