Ископаемые планктона раскрывают тайны эволюции и вымирания
Изучение окаменелостей микроскопического морского планктона — фораминифер — помогло учёным приблизиться к пониманию причин эволюции и вымирания видов.
Вопрос о том, что в большей степени контролирует вымирание и видообразование — окружающая среда или уже существующее разнообразие видов в экосистеме, — дебатируется со времён Дарвина.
В статье, опубликованной в журнале Science 15 апреля, исследователи из Имперского колледжа Лондона и Кардиффского университета сообщают, что их изучение фораминифер (forams) показывает: новые виды с большей вероятностью возникают, когда существующих видов мало, а вымирание теснее связано с изменением среды, чем с количеством видов.
Фораминиферы — морской планктон размером не более половины миллиметра, меньше песчинки. Они широко распространены в океанах по всему миру и существуют уже более ста миллионов лет. После смерти они опускаются на морское дно, где накапливаются слоями в несколько километров глубиной, создавая практически непрерывную летопись своей истории.
Их отличительные раковины из карбоната кальция (CaCO3), похожие на раковины улиток или скорлупу яиц, могут многое рассказать учёным об условиях их обитания. По этим причинам фораминиферы — отличный объект для изучения изменений среды и эволюции.
Современные методы геохимии и микроскопии позволили учёным исследовать ископаемую летопись фораминифер с беспрецедентной детализацией. Это дало возможность смоделировать взаимодействие между разнообразием видов фораминифер, климатом и экологией видов во времени, чтобы определить факторы, оказавшие наибольшее влияние на их эволюцию.
Изучая раковины под микроскопом и используя данные химического анализа, команда смогла сделать выводы об условиях обитания фораминифер: жили ли они в поверхностных водах, содержа ещё более мелкие фотосинтезирующие организмы, или обитали на глубине в сотни метров, где солнечный свет и тепло значительно ослаблены.
Профессор Энди Пёрвис, ведущий автор исследования из Имперского колледжа Лондона, отметил: «Новые палеонтологические данные о фораминиферах и условиях, в которых они существовали, только начинают давать ценную информацию о том, как жизнь меняла форму и функцию с течением времени. Эта работа — ещё один шаг к пониманию сложности вымерших экосистем и может помочь учёным прогнозировать будущие изменения в современном биоразнообразии».
Соавтор исследования Трейси Азе из Кардиффского университета добавила: «Ископаемая летопись — ключевой ресурс для понимания того, как современные виды могут отреагировать на изменение климата, поскольку это единственный способ изучить победителей и проигравших в эволюции».
Соавтор доктор Томас Эзард, разработавший математическую модель для анализа взаимодействий, подчеркнул: «Богатство ископаемой летописи фораминифер идеально подходит для детального математического и статистического моделирования. Оно даёт нам надёжные доказательства, необходимые для прогнозирования того, как сложные взаимодействия управляют эволюционной динамикой». Он заключил: «Если мы хотим полностью понять эволюцию, нужно признать, что не все виды одинаковы. Удивительное изобилие и разнообразие этих фораминифер дают ключи к разгадке сложных частей эволюционной головоломки».