Миллионы лет назад массовое вымирание уничтожило жизнь на Земле: одной группе удалось выжить
В новом исследовании ученые обнаружили, что древние растения разработали уникальный способ выживания во время самого страшного массового вымирания на планете.
Около 252 миллионов лет назад Земля пережила самое разрушительное массовое вымирание — в результате жизнь на суше оказалась на грани исчезновения. Жара испепелила континенты, леса вымерли, и обширные участки планеты остались пустынными и непригодными для жизни. И все же, одно необычной группе древних растений удалось не просто пережить вымирание, но даже начать процветать в столь суровых условиях, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Новое исследование проведено командой из Университета Лидса и предполагает, что ликофиты справились с ситуацией, используя необычную форму фотосинтеза, которая помогла им адаптироваться к экстремальной жаре и нехватке воды. Результаты указывают на то, что ликофиты раннего триаса были тесно связаны с современными изоэталами, включая перистые растения, и что их химический состав ископаемых указывает на CAM-подобную форму фотосинтеза. Эта система фотосинтеза предполагает, что растения открывают свои устьица ночью, а не днем, поглощая углекислый газ в более прохладное время и сохраняя тем самым больше воды.
Отметим, что Пермско-триасовое массовое вымирание произошло около 252 миллионов лет назад и остается самым серьезным кризисом биоразнообразия в истории Земли. В результате этого катастрофического события океанические виды исчезли со скоростью, превышающей 81%, в то время как наземные роды четвероногих понесли потери в 89%. На суше за кризисом последовал крупный сдвиг в флоре: растения, доминировавшие до вымирания, уступили место сообществам с низким биоразнообразием, в которых преобладали ликофиты.
Следущие почти 5 миллионов лет Земля оставалась чрезвычайно теплой:
- температура поверхности моря в экваториальных регионах поднялась выше 35°C;
- поверхности суши в экваториальных регионах превысила 45°C;
- концентрация углекислого газа в атмосфере, вероятно, превысила 2600 частей на миллион.
Эти условия выходили за пределы как идеального температурного диапазона для фотосинтеза, так и точки насыщения CO2 для современных растений C3, что помогает объяснить, почему так много прежней растительности погибло. Именно это и делает ликофиты столь интригующими.
По словам ученых, ликофиты — структурно простые травянистые растения и они, вероятно, стали пионерами ландшафта после вымирания. На широком диапазоне широт, от южного Китая до Сибири, появление этих ликофитов совпало с вымиранием ранее доминирующих пермских групп растений.
Теперь ученые считают, что ликофитам, вероятно, удалось выжить благодаря тому, что большинство растений открывают свои устьица днем, когда солнечный свет доступен для фотосинтеза, но они действовали иначе. Проблема в том, что в очень жарких и сухих условиях открытие устьиц днем также означает потерю драгоценной воды. CAM-фотосинтез предлагает обходной путь. Растение открывает свои устьица ночью, запасает поступающий углекислый газ в виде кислоты, а затем использует этот запасенный CO2 в течение дня, держа устьица закрытыми. Считается, что именно эта стратегия помогла группе растений выжить.
Авторы считают, что древние ликофиты, вероятно, также стали одними из первых, кто использовал эту стратегию. Особенно убедительным это исследование делает то, что оно не ограничивается только выживанием. Исследователи утверждают, что ликофиты, возможно, помогли сохранить функционирование наземной биосферы во время чрезвычайных потрясений.
Напомним, ранее мы писали о крупнейшем массовом вымирании в истории Земли 252 млн лет назад: ученые воссоздали события.
Ранее Фокус писал о том, что первое великое вымирание на Земле было хуже, чем думали ученые: найдены новые доказательства.
При написании использовались материалы Nature Ecology & Evolution, Earth.com.