Около 445 миллионов лет назад на Земле произошли резкие изменения, массовое вымирание кардинально перекроило морскую жизнь. Позднеордовикское массовое вымирание (ПОМВ) уничтожило около 85% видов в океане из-за расширения ледников и резких климатических изменений. Однако этот катаклизм был не только разрушительным: он создал возможности для одного отряда, чтобы подняться на вершину эволюционной лестницы – челюстных позвоночных. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, подтверждает, что это вымирание напрямую ускорило доминирование челюстных рыб, задав эволюционную траекторию для всех позвоночных, включая человека.
Ордовикский мир до катастрофы
До ПОМВ планетой доминировал суперконтинент Гондвана, окруженный теплыми, мелкими морями. Полярных ледяных шапок не было, и жизнь процветала в океанах. Существа, такие как кондонты с большими глазами, крошечные трилобиты и даже скорпионы размером с человека, успешно адаптировались к окружающей среде. Среди них были предки гнатостомов – челюстных позвоночных. Но этот мир вскоре должен был измениться.
Двухволновая фаза вымирания
Вымирание развернулось в два этапа. Сначала климат стремительно сместился от теплого к ледяному, так как Гондвана замерзла, лишая мелководные среды обитания. Затем, миллионы лет спустя, лед растаял, и выжившие виды утонули в теплых, обеденных кислородом водах. Большинство позвоночных отступили в изолированные убежища – центры биоразнообразия, защищенные глубокими океанами. Именно в этих зонах челюстные позвоночные получили решающее преимущество.
Подъем челюстей: база данных выживания
Исследователи собрали многолетние палеонтологические данные для реконструкции экосистем этого периода. Анализ показал четкую связь между массовым вымиранием и последующим всплеском разнообразия челюстных позвоночных. Эти выжившие были сосредоточены в стабильных убежищах, таких как современный Южный Китай, где появились первые окаменелости акулоподобных. На протяжении миллионов лет они эволюционировали, чтобы колонизировать другие экосистемы.
Возможность в экологической вакансии
Исследование предполагает, что челюсти не эволюционировали, чтобы заполнить новую нишу; скорее, челюстные позвоночные заполнили ниши, оставленные вымершими бесчелюстными и членистоногими. Оказавшись в ограниченных областях с обилием свободных мест, они быстро диверсифицировались. Это аналогично эволюции вьюрков Дарвина на Галапагосских островах, которые адаптировали свои клювы для эксплуатации новых источников пищи.
Цикл сброса разнообразия
ПОМВ не стерло все чистое; оно сбросило экологическую структуру. Ранние позвоночные заняли роли, ранее занимаемые кондонтами и трилобитами, восстанавливая экосистемы с новыми игроками. Этот «цикл сброса разнообразия» повторяется после других массовых вымираний, где эволюция сходится к аналогичным конструкциям. Исследование подтверждает, что доминирование челюстных позвоночных было не просто случайностью — это прямой результат ПОМВ.
В конечном счете, это исследование проливает свет на то, почему эволюционировали челюсти, почему челюстные позвоночные преуспели и почему современная морская жизнь восходит к этим выжившим. Раскрывая эти долгосрочные закономерности, эволюционная биология получает более глубокое представление об определяющих силах, которые сформировали жизнь на Земле.
