Один из величайших кризисов в истории Земли ознаменовался серьезным изменением численности моллюсков: брахиоподы (лампы) были широко заменены двустворчатыми видами, такими как устрицы и моллюски. Это стало результатом разрушительного массового вымирания в конце Пермского периода, которое фактически обнулило эволюцию жизни около 250 миллионов лет назад.
Исследования палеонтологов из Бристоля (Великобритания) и Ухани (Китай) проливают новый свет на этот решающий сдвиг в морских экосистемах по мере их перехода от древних времен к современности.
Здесь обитает множество наземных и морских обитателей, образующих уникальную экосистему. В современных океанах на морском дне преобладают такие животные, как двустворчатые моллюски, брюхоногие моллюски, кораллы, ракообразные и рыбы. Но все эти экосистемы возникли еще в триасовом периоде, когда жизнь вышла из-под контроля. Только один из 20 видов пережил этот кризис, и продолжаются споры о том, как были построены новые экосистемы и почему одни группы выжили, а другие — нет.
До вымирания преобладающими панцирными животными были брахиоподы, однако после вымирания двустворчатые моллюски процветали, лучше адаптируясь к новой среде обитания.
«Типичным примером является замена брахиопод двустворчатыми моллюсками», — объясняет Го Чжэнь из Уханьского и Бристольского университетов, возглавлявший проект. «Палеонтологи говорили, что двустворчатые моллюски были лучшими конкурентами и поэтому каким-то образом побеждали брахиопод в это кризисное время. Нет сомнений в том, что брахиоподы были доминирующей группой с панцирем до того, как они вымерли, а после этого их взяли на себя двустворчатые моллюски».
Соавтор Джо Фланнери-Сазерленд сказал: «Мы хотели изучить взаимодействие между брахиоподами и двустворчатыми моллюсками на протяжении их долгой истории, особенно во время пермско-триасового перехода. Поэтому мы решили использовать вычислительный метод, называемый байесовским анализом, для расчета происхождения, вымирания и степени сохранения окаменелостей, а также проверить, взаимодействуют ли брахиоподы и двустворчатые моллюски. Например, привело ли появление двустворчатых моллюсков к упадку брахиопод?»
Профессор Майкл Бентон из Бристольской школы наук о Земле сказал: «Мы обнаружили, что на самом деле обе группы демонстрировали схожие тенденции в динамике диверсификации на протяжении всего периода кризиса. Это означает, что они на самом деле не конкурировали и не охотились друг на друга, но более вероятно, что обе группы реагировали на схожие внешние факторы, такие как температура моря и кратковременные кризисы. Но двустворчатые моллюски в конечном итоге одержали победу, а брахиоподы отступили в более глубокие воды, где они все еще присутствовали, но в меньшем количестве».
Профессор Чэнь Чжунцян из Ухани прокомментировал: «Приятно видеть, как современные вычислительные методы могут решить такую давнюю проблему. Мы всегда думали, что массовое вымирание в конце пермского периода ознаменовало конец брахиопод, и это именно то, что произошло. Но и брахиоподы, и двустворчатые моллюски, похоже, сильно пострадали от кризиса, и оба восстановились в триасе, но двустворчатые моллюски были лучше приспособлены к высоким температурам океана. у них было преимущество, а после юрского периода их численность резко возросла, тогда как брахиоподы не играли особой роли».
Го Чжэнь рассказал: «В ходе исследования мне пришлось изучить и отсортировать более 330 000 записей об окаменелостях брахиопод и двустворчатых моллюсков, а затем провести байесовский анализ на суперкомпьютере в Бристоле, что заняло несколько недель. Однако мне нравится этот метод, потому что он повторяет все миллионы раз, чтобы учесть различные неопределенности в данных и предоставить много богатой информации о том, что происходит».
Профессор Бентон заключил: «Массовое вымирание в конце пермского периода было самым жестоким за всю историю и резко сбросило эволюцию. Фактически, через 50 миллионов лет после кризиса триасовый период ознаменовал революцию в жизни на суше и в море. Понимание того, как жизнь восстановилась после почти полного вымирания, а затем заложила основы современных экосистем, является одним из величайших вопросов макроэволюции. Я уверен, что мы еще не сказали здесь последнее слово!»