Как древние животные переживали изменение климата, перемещаясь в новые широты

Сегодня наибольшее биоразнообразие на Земле наблюдается на экваторе. Однако в прошлом эта картина — градиент биоразнообразия по широтам — была иной. Во время некоторых периодов истории Земли пик разнообразия видов находился далеко от экватора.

Понимание причин этих сдвигов, часто связанных с массовыми вымираниями, критически важно сегодня, когда мир сталкивается с изменением климата и утратой биоразнообразия.

Климат как ключевой драйвер

Климат — ключевой фактор, влияющий на распределение биоразнообразия как сегодня, так и в прошлом.

• В современную «ледниковую» эпоху (с ледниками на полюсах) пик разнообразия наблюдается в низкоширотных экваториальных регионах.
• В более теплые «парниковые» периоды в геологической летописи зафиксированы бимодальные пики: две зоны наибольшего биоразнообразия на средних широтах (25°–65° к северу и югу от экватора).

Уроки массового вымирания на рубеже Перми и Триаса

Массовое пермское вымирание 251 млн лет назад уничтожило более 80% видов. Климат стал жарким и засушливым, а континенты объединились в суперконтинент Пангею.

• В океанах: Сразу после вымирания градиент биоразнообразия был «плоским» — не было пика на какой-либо широте. Это связывают с высоким уровнем вымирания у экватора из-за экстремального потепления (до 40°C) и океанской аноксии (нехватки кислорода).
• На суше: Выжившие позвоночные быстро сформировали бимодальный градиент с пиками в низких широтах северного полушария и средних широтах южного. Это было вызвано экстремальными условиями Пангеи, включая «мегамуссон».

К концу триасового периода большинство наземных позвоночных (ранние млекопитающие и динозавры) демонстрировали высокое разнообразие на средних широтах в обоих полушариях.

Исключением были псевдозухии (предки крокодилов). Их биоразнообразие на протяжении всей эволюционной истории оставалось наивысшим в низких широтах, что, вероятно, связано с их физиологией (эктотермией) и толерантностью к высоким температурам.

Актуальность для современности

Изучение прошлых вымираний помогает понять, как может измениться современное распределение биоразнообразия:

• При дальнейшем потеплении виды могут смещаться к полюсам, но при слишком быстрых изменениях рискуют вымереть.
• Глобальное потепление может сделать климат на разных широтах более однородным, что потенциально приведет к пику биоразнообразия на средних широтах. Уже есть свидетельства, что морское биоразнообразие за последние 50 лет становится все более бимодальным.

В условиях надвигающегося «шестого массового вымирания» долгосрочная перспектива, которую дает палеонтологическая летопись, критически важна для понимания того, как сохранить биоразнообразие Земли в будущем.