Как акулы пережили резкий скачок температуры Земли

Современные акулы — главные хищники открытого океана — эволюционировали из приземистых донных обитателей в период драматического эпизода глобального потепления миллионы лет назад.

Около 93 миллионов лет назад массивное излияние вулканической лавы привело к резкому росту уровня углекислого газа, создав парниковый климат, который поднял температуру океана до рекордных значений. Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что некоторые акулы отреагировали на жару удлинением грудных плавников.

Это открытие описано в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Оно было сделано путём измерения длины тела и плавников у более чем 500 современных и ископаемых видов акул.

«Грудные плавники — критически важная структура, сравнимая с нашими руками, — сказал аспирант-биолог UCR и первый автор статьи Филипп Стернс. — Анализ огромного набора данных показал, что форма этих плавников изменилась, когда акулы расширили среду обитания со дна до открытого океана».

Более длинные грудные плавники делают движения акул гораздо более эффективными. «Их плавники можно сравнить с крыльями пассажирских самолётов — длинными и узкими, чтобы минимизировать количество энергии, необходимой для движения», — пояснил Стернс.

Исследователи также заметили, что акулы открытой воды стали быстрее по сравнению с донными видами. «Мышцы акул очень чувствительны к температуре», — отметил соавтор работы, профессор Тима Хайэм.

«Данные помогли нам установить корреляцию между более высокими температурами, движением хвоста и скоростью плавания», — сказал Хайэм.

Большинство ныне живущих видов акул по-прежнему обитают у дна, в так называемой бентической зоне. Эти донные акулы не так известны в массовой культуре, как их свирепые родственники из открытой воды. Многие из них — стройные, более плоские хищники среднего размера.

Лишь около 13% современных акул — это быстро плавающие хищники открытой воды. Исследователи полагают, что их древним родственникам, возможно, стало трудно дышать. Уровень кислорода у дна в меловой период, вероятно, снизился по мере роста температуры.

Современная средняя температура поверхности моря составляет около 20°C (68°F). В меловом периоде она была намного выше, достигая в среднем около 28°C (83°F). Сильная жара в меловом периоде наступила не мгновенно, как и эволюция акул.

«У нас были довольно высокие температуры поверхности открытого моря на протяжении всей эпохи, а затем явный скачок, произошедший за период в один-два миллиона лет», — сказал соавтор статьи, доцент Колледжа Клермонт Маккенна Ларс Шмитц.

Глобальное потепление привело к эволюции одних групп животных, включая акул, и вымиранию других. Поскольку те эволюционные изменения в прошлом происходили в более длительном временном масштабе, трудно точно предсказать, как акулы или другая морская жизнь отреагируют на текущие тенденции потепления.

Биологи наблюдают, как некоторые акулы, включая тропические виды, такие как тигровые и бычьи акулы, начинают заплывать дальше на север. Однако неясно, смогут ли находящиеся под угрозой акулы снова адаптировать места своего обитания и пережить стремительно растущую жару.

«Сейчас температура растёт так быстро, что в геологической летописи, насколько мне известно, нет ничего, с чем можно было бы провести настоящее сравнение», — заключил Стернс.