56 миллионов лет назад Земля пережила быстрое глобальное потепление — вот как это повлияло на опылителей

Изменение климата может вызывать несоответствие между растениями и их опылителями. Это происходило и раньше.

Когда 56 миллионов лет назад Земля пережила быстрое глобальное потепление, растения из сухих тропических районов расширили свои ареалы — как и их животные-опылители. Новое исследование, опубликованное в Paleobiology, показывает, что эта крупная перемена произошла за удивительно короткий срок — всего несколько тысяч лет.

Крупное потепление 56 миллионов лет назад

За последние 150 лет люди повысили концентрацию углекислого газа в атмосфере более чем на 40%, что уже привело к потеплению планеты более чем на 1.3°C. Чтобы понять, как подобные события могут повлиять на климат и жизнь, нужно заглянуть в прошлое.

56 миллионов лет назад произошло крупное, внезапное потепление, вызванное выбросом гигантского количества углерода в атмосферу и океан. Это событие известно как Палеоцен-эоценовый термический максимум.

Примерно 5000 лет огромные объёмы углерода поступали в атмосферу, вероятно, из-за сочетания вулканической активности и высвобождения метана из океанических отложений. Это вызвало рост глобальной температуры Земли примерно на 6°C, и она оставалась повышенной более 100 000 лет.

Хотя начальный выброс углерода и изменение климата происходили примерно в десять раз медленнее, чем сегодня, они оказали огромное влияние на планету. Мы хотели выяснить, изменилось ли опыление в этот период быстрого изменения климата.

Поиск ископаемой пыльцы в бесплодных землях

Мы изучили ископаемую пыльцу из бассейна Бигхорн в Вайоминге (США) — глубокой и широкой долины в северных Скалистых горах, где находятся осадочные породы возрастом 50–60 миллионов лет.

Мы исследовали пыльцу, потому что она многочисленна, широко рассеивается и хорошо сохраняется в древних породах. Для анализа опыления в летописи окаменелостей мы использовали три линии доказательств:

• ископаемую пыльцу, сохранившуюся в комках;
• данные о том, как опыляются современные родственники ископаемых растений;
• общее разнообразие форм пыльцы.

Что мы обнаружили?

Наши выводы показывают, что в этот период повышенных температур и CO₂ опыление животными стало более распространённым, в то время как опыление ветром сократилось.

Растения, опыляемые ветром, включали многих родственников листопадных широколиственных деревьев, которые до сих пор распространены во влажных умеренных регионах Северного полушария.

Напротив, растения, опыляемые животными, были родственны субтропическим пальмам, хлопковым деревьям и другим растениям, типичным для сухого тропического климата.

Сокращение ветроопыления, вероятно, было связано с локальным вымиранием популяций таких растений в бассейне Бигхорн. Увеличение доли растений, опыляемых животными, означает, что растения из регионов с более тёплым и сухим климатом распространились к полюсам и переместились в бассейн Бигхорн.

Ранее исследования показали, что эти изменения в растительности были связаны с тем, что климат стал жарче и более сезонно сухим, чем до или после этого интервала быстрого изменения климата.

Опыляющие насекомые и другие животные, вероятно, перемещались 56 миллионов лет назад вместе с растениями, которые они опыляли. Их присутствие в ландшафте помогло новым растительным сообществам укорениться в жарком, сухом климате. Это могло обеспечить неоценимые ресурсы для животных, таких как самые ранние приматы, мелкие сумчатые и другие мелкие млекопитающие.

Урок для нашего будущего

Крупный выброс углерода в начале Палеоцен-эоценового термического максимума явно привёл к значительному глобальному потеплению и драматически изменил экосистемы на суше и в море.

Несмотря на эти драматические изменения, большинство наземных видов и экологических взаимодействий, похоже, выжили. Вероятно, это связано с тем, что событие происходило примерно в десять раз медленнее, чем текущее антропогенное изменение климата.

Леса, которые вернулись в регион после более чем 100 000 лет жаркого, сухого климата, были очень похожи на те, что существовали до этого. Это говорит о том, что при отсутствии крупного вымирания лесные экосистемы и их опылители могут восстановиться в очень похожие сообщества даже после очень долгого периода изменённого климата.

Ключом к будущему может быть поддержание скорости изменений окружающей среды достаточно низкой, чтобы избежать вымираний.