Надзвичайне скупчення скамʼянілостей у центральній Колумбії змусило вчених по-новому подивитися на великі еволюційні зрушення в історії життя на Землі. Дослідники описали давній океан, де поруч існували гігантські морські хижаки, акули та інші тварини з різних еволюційних «поколінь», і пропонують нову модель змін біорізноманіття, повідомляє ScienceDaily.
Старі й нові еволюційні лінії в одному морі
Міжнародна команда з Університету Макґілла та Центру палеонтологічних досліджень (CIP) вивчала скамʼянілості з формації Паха в Колумбії. Ця ранньокрейдова морська екосистема зберегла унікальне поєднання давніх юрських ліній і нових крейдових груп, які лише починали розквітати.
На основі цих матеріалів професор біології Ганс Ларссон (Hans C. E. Larsson) та докторка філософії Дірлі Кортес (Dirley Cortés) запропонували поняття «біотичне переломлення» (Biotic Inflection). Так вони називають еволюційний переломний момент, коли старі групи, що наближаються до зникнення, ще співіснують з новими лініями, які якраз починають швидко розширюватися та урізноманітнюватися.
Це відкриття свідчить, що великі еволюційні переходи можуть відбуватися без катастрофічних масових вимирань, а через періоди особливо високої різноманітності, коли «старе» і «нове» життя тривалий час перекриваються.
«Ідеальний шторм» для давнього біорізноманіття
На думку дослідників, співіснування таких різних груп стало можливим завдяки рідкісному поєднанню природних умов. У той час на Землі панував теплий парниковий клімат, рівень моря був підвищений, а прибережні води містили багато поживних речовин.
Ще одним ключовим чинником було формування нових морських сполучень між східною частиною Тихого океану та раннім Атлантичним океаном через регіон сучасної Колумбії. Сукупність цих умов створила безліч «екологічних ніш», де могли одночасно успішно жити дуже різні групи тварин.
Вчені підкреслюють, що багато таких факторів — температура, рівень моря, продуктивність прибережних вод — і сьогодні суттєво впливають на глобальне біорізноманіття.
Світ гігантських морських рептилій і хижаків
Основні дані походять з ранньокрейдової формації Паха поблизу міста Вілья-де-Лейва. Цей регіон надзвичайно багатий на скамʼянілості й дає рідкісно деталізовану картину давньої океанічної екосистеми. Більшість знахідок зберігається в колекціях CIP.
Серед виявлених решток — гігантські морські рептилії, зокрема довгошиї плезіозаври, родичі морських крокодилів, а також черепахи, акули, ракоподібні та інші організми. Разом вони утворювали так звану «біоту Паха» — одну з найскладніших за екологічною структурою морських спільнот, відомих на сьогодні.
У попередній роботі команда реконструювала харчові звʼязки в межах цієї біоти. Аналіз показав надзвичайно заплутану трофічну мережу з незвично великою кількістю верхівкових хижаків, що займали найвищі рівні в екосистемі. Саме ця складність робить формацію Паха особливо цінною для вивчення того, як перебудовуються екосистеми, коли одні еволюційні групи занепадають, а інші утверджуються.
Нова модель еволюційних переходів
Концепція біотичного переломлення може стати важливим доповненням до уявлень про великі зміни в історії життя. Замість того щоб пояснювати всі великі еволюційні переходи лише масовими вимираннями, вчені пропонують розглядати й періоди виняткової різноманітності, коли старі та нові лінії тривалий час існують пліч-о-пліч.
Водночас автори наголошують, що це поки гіпотеза, заснована на даних одного надзвичайного геологічного розрізу. Щоб зʼясувати, наскільки поширеним було таке явище, потрібні нові знахідки скамʼянілостей, точніші датування та порівняння з іншими формаціями в різних регіонах світу.
Подальші дослідження допоможуть оцінити, чи фіксуються подібні епізоди «подвійної» біоти й в інших періодах геологічної історії, а також наскільки сильно вони змінювали глобальне біорізноманіття порівняно з подіями масових вимирань.