Как массовое вымирание, вызванное извержениями вулканов, привело к «Эпохе динозавров»

Примерно 201 миллион лет назад, резкие климатические изменения привели к вымиранию многих форм жизни и создали условия, в которых могли процветать «Ужасные ящеры».

Все знают о массовом вымирании, положившем конец «Эпохе динозавров». Около 66 миллионов лет назад, астероид диаметром 11 километров врезался в нашу планету, вызвав тем самым массовое вымирание, уничтожившее (нептичьих) динозавров. Но за успех динозавров отвечает другое массовое вымирание. Около 201 миллиона лет назад невероятные извержения вулканов на суперконтиненте Пангея изменили жизнь на Земле и дали возможность процветать ранним динозаврам.

Палеонтологи уже больше века знают, что в период между концом триасового и началом юрского периодов, произошло нечто странное. В последние дни триасового периода ранние динозавры жили бок о бок с фитозаврами (лат. Phytosauria) — вымершей группой крупных, в основном полуводных позднетриасовых архозаврообразных рептилий. Однако в самых ранних породах юрского периода некоторые из этих групп полностью исчезли, а разнообразие других сильно сократилось, поскольку динозавры начали распространяться.

В морях тоже произошли изменения в составе рифов, резко сократилось количество планктона, и исчезли ихтиозавры размером с кита, в то время как их более мелкие сородичи продолжали жить в то же время. Изменения в биоразнообразии Земли — это последствия одного из самых катастрофических событий в истории нашей планеты.

Триасово-юрское вымирание не было таким быстрым и разрушительным по своим последствиям, как столкновение с астероидом 66 миллионов лет назад. Насколько палеонтологи смогли реконструировать древнюю Землю того времени, вымирание было постепенным процессом, связанным с изменениями климата и окружающей среды. Наиболее вероятной причиной стало невероятное количество выбросов парниковых газов в так называемой Центрально-Атлантической магматической провинции (CAMP). Древние вулканы в этом регионе, расположенные вокруг центра Пангеи, в течение 600 000 лет выбрасывали в атмосферу парниковые газы, покрывая примерно 7,5 миллионов квадратных километров вулканическими породами и вызывая резкие колебания климата между жарким и холодным периодами.

«При таком быстром выбросе углекислого газа, диоксида серы, сажи и других термогенных газов возникает каскад последствий. Кислотные дожди, повышенное ультрафиолетовое излучение из-за истощения озонового слоя и другие последствия для окружающей среды стали бы результатом внезапных изменений», — сказала Виктория Петришин геолог из Университета Южной Калифорнии.

«Трудно сказать, что в науке когда-либо закончатся споры, потому что всегда могут появиться новые доказательства, но с точки зрения первопричин вымирание, триасово-юрское вымирание довольно тесно связано с извержениями (CAMP). Извержения происходили во время вымирания, и вымирание в глубоководных районах, по-видимому, так-же связано с вулканической активностью», — сказала Шейн Шопфер геолог из Университета Западной Каролины.

Как и в другие периоды интенсивной вулканической активности, например, во время извержений, вызвавших третье массовое вымирание на Земле 251 миллион лет назад, выбросы невероятных объёмов углекислого газа, метана и других газов в атмосферу привели к тому, что океаны стали более «кислыми», а также к периодам потепления климата и вулканическим зимам. Эти изменения также привели ко многим последствиям, которые учёные до сих пор пытаются понять.

«Одним из самых значительных последствий потепления для океана является замедление океанической циркуляции. Из-за этих изменений в глубинах океана часто не хватает кислорода, а также меняется циркуляция питательных веществ, на которые полагается планктон. Такие фундаментальные изменения в основах экосистем имеют долгосрочные последствия. Катастрофа была не единичным событием, а периодом сильного давления, с которым многие формы жизни не смогли справиться», — добавила Шейн Шопфер.

Как и в случае со всеми массовыми вымираниями, палеонтологи долгое время ломали голову над тем, почему одни группы живых существ вымерли, а другие выжили.

«В каждом массовом вымирании есть победители и проигравшие. Некоторые группы исчезают, в то время как другие, которые могли казаться редкими или незаметными, после вымирания становятся более многочисленными. Группы организмов, которые, возможно, боролись за выживание или оставались незамеченными с палеозоя, внезапно возвращаются, потому что всё началось заново. В океанических породах, образованных микроорганизмами в начале юрского периода, наблюдается всплеск, которого не было сотни миллионов лет. Губки также пережили возрождение в разрушенных морях, последовавшее за триасово-юрским вымиранием, пока экосистемы океанов не восстановились», — добавила Виктория Петришин.

Однако одна из самых значительных загадок вымирания в конце триасового периода заключается в том, почему динозаврам и птерозаврам пришлось гораздо лучше, чем многим их соседям-рептилиям. В конце триасового периода полностью исчезли фитозавры, а также многие виды родственников крокодилов, которые были разнообразны и широко распространены в триасовом периоде. Также полностью исчезли крупные метопозавры — темноспондильные амфибии, не говоря уже о различных группах рептилий, которые появились в начале триасового периода, но исчезли к его концу. Однако динозавры и их летающие родственники птерозавры, похоже, не были обеспокоены этими изменениями и не понесли таких же потерь.

В каком-то смысле необходимость жить бок о бок с более крупными и разнообразными группами рептилий могла превратить динозавров и птерозавров в существ, способных пережить извержения вулканов. У динозавров и птерозавров был общий предок в триасовом периоде — животное, которое, вероятно, было небольшим, покрыто перьевым покровом и питалось насекомыми, чтобы поддерживать постоянную температуру тела. Крошечный конгонафон (лат. Kongonaphon), описанным в 2020 году по окаменелостям, найденным на Мадагаскаре в 1998 году, является одним из таких существ. Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Nature», от таких предков, как предполагается, самые ранние динозавры эволюционировали в всеядных животных, которые питались растениями, насекомыми и любой другой живностью, которую могли поймать и, в целом жили среди других рептилий своего времени, будучи небольшими по размеру.

К концу триасового периода некоторые динозавры становились крупнее. Климатические изменения в этот период привели к буму растительности, благодаря чему некоторые ранее всеядные виды динозавров получили достаточно зелёной пищи, чтобы начать специализироваться на поедании растений. Так появились первые предки длинношеих гигантов. По мере того, как добыча становилась крупнее, более плотоядные динозавры следовали этой тенденции и становились крупнее — примерно размером с белого медведя. В этот момент интенсивная вулканическая активность изменила мир.

Динозавры и ранние птерозавры, процветавшие в триасовый период, вероятно, сохранили (тёплый) метаболизм и перьевой покров своих предков. Несмотря на то, что прямых ископаемых свидетельств существования пернатых динозавров в триасовый период пока не найдено, палеонтологи предполагают, что они были пушистыми рептилиями, учитывая, что и у динозавров, и у птерозавров юрского и мелового периодов были перья, которые они, вероятно, унаследовали от общего предка. В сочетании с тёплой температурой тела и изолирующим перьевым покровом это позволяло динозаврам лучше выживать в условиях переменчивого климата в конце триасового периода. Другие рептилии, у которых не было такой защиты, например, многочисленные родственники крокодилов, были более уязвимы к сдвигам и связанным с ними изменениям окружающей среды.

Любому виду, которому нужно было пережить такое массовое вымирание, пришлось бы столкнуться с множеством факторов стресса и сочетание этих изменений могло оказаться слишком сильным для многих рептилий триасового периода. Черты, которые развились у динозавров и птерозавров в период, когда они были маленькими и едва выживали в мире, наполненном более крупными рептилиями, возможно, позволили им пережить потрясения конца триасового периода и перейти в относительно открытый мир юрского периода, где было больше экологических возможностей для эволюции в новые формы — в начале настоящего века динозавров», — резюмировали учёные.

Автор англоязычной статьи: Riley Black.

Работа со статьёй: PALEO VYATKA.

Картина – Динозавры и птерозавры начали жить в больших количествах только после того, как массовое вымирание изменило планету в их пользу. Реконструкция формации Цехоцинек (геологическое образование юрского периода) — Lucas Atwell art.

Источник: www.smithsonianmag.com