Відновлення після найбільшого вимирання біосфери зайняло цілих 500 тис. років – і винний у цьому вплив сонячної радіації на насіння рослин.
Масове пермське вимирання вважається найбільшим в історії Землі: тоді, близько 250 млн років тому, зникло більше 95 відсотків морських тварин і 75 відсотків хребетних суші. Ключовим винуватцем катастрофи вважають тривалий і потужний вилив Сибірських трапів, які вкрили лавою мільйони квадратних кілометрів. Масштабний викид вулканічних газів привів до різких змін клімату і загибелі біосфери. На відновлення після катастрофи їй знадобилося більше півмільйона років, і причину цього знайшли в озоновому шарі.
Вчені з Каліфорнійського університету в Берклі показали, що ослаблення озонового шару, викликаного вулканічною діяльністю, призвело до того, що сонячний ультрафіолет буквально стерилізував поверхню Землі після катастрофи. Такий вплив надовго знизив здатності рослин давати потомство, що в підсумку і затримало відновлення біосфери. Про це Джефрі Бенка (Jeffrey Benca) зі співавторами пише в статті, опублікованій журналом Science Advances.
Біологи експериментували з рослинами сосни, які порівняно близькі до давніх голосімянних, домінуючих на планеті до і після пермського вимирання. Невеликі деревця висотою не більше 49 см протягом двох місяців виростали під УФ-випромінюванням, інтенсивність якого більш ніж вдесятеро перевищує звичайний для яскравого сонячного дня рівень. Швидкої загибелі рослин це не викликало, однак призвело до порушення тонких процесів, що керують формуванням пилку, а потім і насіння. Неправильні, викривлені шишки гинули через кілька днів після формування, і дерево ставало стерильним.
©Benca et al., 2018
Вчені відзначають, що ці зміни не були постійні, і при поверненні до нормальної інтенсивності УФ-випромінювання дерева потроху відновлюють нормальну фертильність. Однак в епоху вимирання на тлі масової загибелі дорослих рослин їх нездатність залишити нові покоління насіння призвела до скорочення лісового покрову і, очевидно, різко посилило катастрофу.
Нормальні і деформовані насіння: вгорі – із древніх зразків, внизу – отримані в експерименті / ©Benca et al., 2018
Гіпотезу підтверджують і палеонтологічні знахідки. Скам’янілості насіння рослин, що відносяться до періоду вимирання, демонструють подібні порушення росту.