Ученые предполагают, что замысловатый рисунок на панцирях аммонитов способствовал их исчезновению

Новости МирТесен

Исследование, проведенное международной командой биологов и геологов, охватило строение сотен ископаемых головоногих моллюсков. В частности, была изучена сложность орнамента на раковинах аммонитов. В результате анализа была выявлена закономерность: эволюция орнамента имела связь с изменениями в вымирании различных видов моллюсков. Это явление представляет собой уникальную возможность для изучения подобного влияния.

История нашей планеты ознаменована множеством различных вымираний — начиная с масштабных, таких как Великого вымирания, ознаменовавшее окончание палеозойской эры, и заканчивая локальными исчезновениями отдельных видов животных, например, вымершей птицы додо или сумчатого волка.

Существует множество факторов, способных привести к вымиранию. Например, эру динозавров, длившуюся 66 миллионов лет, вероятно, завершил удар крупного астероида, столкнувшегося с Землей вызвал продолжительную зиму. В качестве основной причины пермско-триасового вымирания обычно называют интенсивные и масштабные извержения вулканов, которые в настоящее время обозначены как сибирские траппы.

Нельзя не учитывать и влияние человека: его действия наносят ущерб окружающей среде исчезли гигантские нелетающие птицы моа, которые не имели естественных врагов. Охотники с собаками, потепление климат претерпел значительные колебания в конце плейстоцена (период от 2,588 до 0,0117 миллиона лет назад), что привело к учащению болезни — все это довело мамонтов до полного исчезновения около четырех тысяч лет назад.

Вымирание может быть вызвано естественными процессами, однако выявить такую закономерность затруднительно. Исследователи из Китая, Франции и Германии, объединившие усилия биологов и геологов, провели исследование, чтобы оценить влияние усложнения структуры в ходе эволюции на способность таксона к выживанию. В качестве объекта выбрали аммонитов — подкласс головоногих моллюсков, который, согласно различным оценкам, исчез в конце мелового периода или в начале палеогена, около 66 миллионов лет назад.

Для проведения исследования ученые отобрали 146 окаменелых образцов раковин. Инновационный подход заключался в вычислении индекса двухмерного узора аммонитов на основе анализа фотографий их бокового и лицевого профиля. В процессе анализа исследователи учитывали количество элементов орнамента, их плотность, ширину и высоту.

После этого исследователи проанализировали изменения в развитии моллюсков на протяжении различных периодов времени, чтобы определить, связано ли усложнение строения раковины с ее эволюцией. В рамках исследования было отобрано 211 таксонов из плинсбахского яруса (в раннем юрском периоде (190,8-182,7 миллиона лет назад) было обнаружено 462 образца, а из всего мелового периода (145-66 миллионов лет назад), самого продолжительного периода, – еще больше. Результаты научной работы опубликованы в журнале Current Biology.

Раковины видов раннего юрского периода, существовавших менее трех миллионов лет, демонстрировали более выраженный узор, в то время как раковины более древних видов были преимущественно гладкими. К такому заключению пришли исследователи, изучая меловые аммониты. Моллюски с ярко выраженным орнаментом характеризовались относительно небольшим сроком жизни.

Наибольшее количество сложных раковин было зафиксировано в семействе Liparoceratidae обитавшем в плинсбахском ярусе. Наблюдения показали, что несколько видов постепенно усложняли структуру своих раковин, при этом сокращалась продолжительность их жизни. Причем именно таксоны с изысканным орнаментом демонстрировали более короткий жизненный цикл.

«Возможно, формирование сложного орнамента на раковине требует значительных энергетических затрат, необходимых для ее строительства, и, согласно теории энергетического бюджета, такие высокоэнергоемкие организмы не могут существовать в средах с ограниченными ресурсами. Например, во время пермско-триасового массового вымирания у аммонитов происходил заметный отбор по морфологии орнаментации, что привело к тому, что более предпочтительными стали виды с гладкими или слабоорнаментированными раковинами, в то время как те, кто обладал сложными орнаментами, вымерли», — таким образом авторы научной работы объяснили выявленную взаимосвязь.

Согласно альтернативной гипотезе, организмы с более сложной структурой обладают большей пластичностью, что обуславливает ускорение эволюционных процессов. Вполне возможно, что такие моллюски демонстрировали способность к адаптации, изменяя сложность своих раковин в ответ на различные факторы, включая колебания уровня моря, изменения температуры воды и периоды отсутствия кислорода.

Как раз с последними явлениямиНаблюдаемые пики усложнения орнаментации на раковинах аммонитов отчетливо соответствовали определенным событиям. Однако установленная взаимосвязь указывает на то, что более простое строение вида способствует повышению его шансов на выживание.