Приблизно 445 мільйонів років тому на Землі відбулися драматичні зміни, коли масове вимирання радикально змінило морське життя. Пізнє ордовицьке масове вимирання (LOMA) знищило близько 85% видів океану через розширення льодовиків і різкі зміни клімату. Однак цей катаклізм був не тільки руйнівним: він створив можливості для одного ряду піднятися на вершину еволюційних сходів: щелепних хребетних. Нове дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, підтверджує, що це вимирання безпосередньо прискорило домінування щелепних риб, встановивши траєкторію еволюції для всіх хребетних, включаючи людей.
Ордовикський світ перед катастрофою
До Першої світової війни на планеті домінував суперконтинент Гондвана, оточений теплими мілководними морями. Полярних шапок не було, а в океанах процвітало життя. Такі істоти, як великоокі кондонти, крихітні трилобіти і навіть скорпіони зростом з людину, успішно пристосувалися до навколишнього середовища. Серед них були предки гнатостомів – щелепних хребетних. Але незабаром цей світ мав змінитися.
Двохвильова фаза згасання
Вимирання відбувалося в два етапи. Спочатку клімат швидко змінився від теплого до крижаного, оскільки Гондвана замерзла, усунувши мілководні місця проживання. Потім, через мільйони років, лід розтанув, і вцілілі види потонули в теплих водах, збіднених киснем. Більшість хребетних пішли в ізольовані притулки – осередки біорізноманіття, захищені глибокими океанами. Саме в цих зонах щелепні хребетні отримали вирішальну перевагу.
Lifting Jaws: Survival Database
Дослідники збирали багаторічні палеонтологічні дані, щоб реконструювати екосистеми цього періоду. Аналіз показав чіткий зв’язок між масовим вимиранням і подальшим зростанням різноманітності щелепних хребетних. Ці вцілілі були зосереджені в стабільних притулках, таких як сучасний південний Китай, де з’явилися перші акулоподібні скам’янілості. Протягом мільйонів років вони еволюціонували, щоб колонізувати інші екосистеми.
Можливість у екологічній вакансії
Дослідження показує, що щелепи еволюціонували не для того, щоб заповнити нову нішу; скоріше, щелепні хребетні заповнили ніші зліва від вимерлих безщелепних і членистоногих. Опинившись на обмежених територіях з великою кількістю доступного простору, вони швидко диверсифікувалися. Це схоже на еволюцію в’юрків Дарвіна на Галапагоських островах, які пристосували свої дзьоби для використання нових джерел їжі.
Цикл скидання різноманітності
POMV не стер усе, що було чистим; це перезавантажує екологічну структуру. Ранні хребетні взяли на себе ролі, які раніше виконували кондонти та трилобіти, відновлюючи екосистеми за допомогою нових гравців. Цей «цикл відновлення різноманітності» повторюється після інших масових вимирань, де еволюція зближується до подібних конструкцій. Дослідження підтверджує, що домінування щелепних хребетних було не просто випадковістю — це був прямий результат POMV.
Зрештою, це дослідження проливає світло на те, чому щелепи еволюціонували, чому хребетні з щелепами досягли успіху та чому сучасне морське життя можна простежити до тих, хто вижив. Розкриваючи ці довгострокові закономірності, еволюційна біологія отримує краще розуміння визначальних сил, які сформували життя на Землі.
