Пермское вымирание
Общие сведения
Массовые вымирания прошлого, включая события конца пермского и триасового периодов, представляют собой важнейшие вехи в геологической и биологической истории Земли. Граница между палеозойской и мезозойской эрами ознаменовалась колоссальным сокращением биоразнообразия, в ходе которого исчезли многие группы организмов, достигавшие максимального расцвета в пермский период. Впоследствии, на границе триасового и юрского периодов, произошло так называемое великое морское вымирание, окончательно уничтожившее реликтовые популяции таксонов, переживших пермскую катастрофу. Этот кризис характеризовался беспрецедентно высокой скоростью протекания: по палеонтологическим данным, основная фаза вымирания заняла не более десяти тысяч лет. Катастрофа затронула как морские, так и наземные экосистемы, радикально изменив вектор эволюционного развития биосферы и подготовив почву для доминирования новых групп позвоночных животных.
Изменения в составе фауны
В пермский период наблюдалось максимальное разнообразие и широкое распространение ряда специфических групп позвоночных. К их числу относились терапсиды — эволюционная ветвь, занимающая промежуточное морфологическое положение между классическими рептилиями и млекопитающими. Значительная часть терапсид вымерла на границе мезозойской эры, однако некоторые их представители смогли адаптироваться и дожить до конца триасового периода, где и исчезли окончательно. Схожая эволюционная судьба постигла и первых наземных земноводных — лабиринтодонтов. Эти крупные хищники занимали ключевые экологические ниши и достигли пика своего видового разнообразия именно в пермский период. Их полное исчезновение произошло на границе триаса и юры.
Среди наземных позвоночных значительные потери понесли архозавры. В триасовом периоде эта группа отличалась высоким таксономическим разнообразием, включавшим множество линий, не относящихся к динозаврам (например, предковые формы крокодилов и другие специализированные рептилии). Большинство этих архозавров вымерло. Катастрофа также получила название «великого морского вымирания» из-за колоссального урона, нанесенного гидросфере. Океаны лишились приблизительно двадцати процентов всех видов рыб. В частности, исчезли многие представители древних бесчелюстных — миноги и миксины, а также родственные им формы, ранее повсеместно населявшие морские водоемы.
Геологические и климатические факторы
Массовое вымирание совпало по времени с глобальными тектоническими перестройками. На протяжении триасового периода вся суша планеты была объединена в единый суперконтинент Пангею. Во время или непосредственно после фазы вымирания начался процесс фрагментации Пангеи на отдельные континентальные блоки. Этот раскол сопровождался существенными колебаниями уровня мирового океана и постепенным изменением глобального климата. Тем не менее, исключительно медленные темпы тектонических и климатических сдвигов не могут в полной мере объяснить феномен столь стремительного вымирания биоты, поскольку в обычных условиях биологические виды обладают достаточным адаптивным потенциалом для приспособления к плавно меняющейся среде.
Теории и причины вымирания
В современной науке существует несколько конкурирующих гипотез, объясняющих причины катастрофы, однако ни одна из них не имеет исчерпывающей доказательной базы. Традиционная импактная теория предполагает падение крупного астероида, однако на поверхности Земли до сих пор не обнаружено ударного кратера, хронологически соответствующего данному вымиранию.
Другая распространенная концепция связывает кризис с масштабным вулканизмом, который должен был привести к массированному выбросу углекислого газа в атмосферу и, как следствие, к резкому усилению парникового эффекта и глобальному потеплению. Однако геологические данные не фиксируют значительных колебаний концентрации углекислого газа в осадочных породах того времени, хотя высокий уровень парникового эффекта поддерживался на протяжении всего триасового периода. Существует также противоположная гипотеза, согласно которой произошло резкое глобальное похолодание. Предполагается формирование обширных ледяных шапок (ледниковый период), что привело к промерзанию океана и массовой гибели теплолюбивой морской фауны.
Отдельным направлением исследований является гипотеза метангидратного ружья. Согласно этой модели, первоначальное потепление, вызванное вулканизмом, спровоцировало таяние подводных залежей газовых гидратов. Высвобождение колоссальных объемов метана (сильного парникового газа) должно было вызвать цепную реакцию и катастрофический перегрев планеты. Слабым местом этой теории, как и вулканической, является отсутствие прямых геохимических доказательств резких скачков концентрации метана или углекислого газа. Исследователи предполагают, что геохимические следы могли не сохраниться из-за кратковременности катаклизма, уложившегося в десятитысячелетний интервал.
Эволюционные последствия
Вымирание огромного количества видов привело к освобождению множества экологических ниш, как в наземных, так и в морских экосистемах. Динозавры, появившиеся еще в триасовом периоде, до катастрофы не занимали доминирующего положения и не отличались крупными размерами. Однако после исчезновения основных пищевых конкурентов (крупных лабиринтодонтов и нединозавровых архозавров), именно динозавры заполнили опустевшие ниши, став абсолютными гегемонами мезозойской эры.
Наряду с динозаврами, кризис успешно пережили и перешли в юрский период другие таксоны, составившие основу будущих экосистем. Среди них — мелкие млекопитающие, разнообразные насекомые, а также костистые рыбы. Последние, возникнув в триасовом периоде, перенесли катастрофу практически без потерь и получили широкое распространение в юрскую эпоху, дав начало формированию ихтиофауны современного типа.