23.12.2018

Пережившие пермское вымирание

Находки палеонтологов, сделанные на берегах Мертвого моря, позволили сдвинуть на несколько миллионов лет в прошлое возникновение ряда групп голосеменных растений. Хотя такое изменение кажется небольшим, оно удивило ученых: ведь получается, что эти растения пережили великое пермское вымирание.

Самое крупное массовое вымирание за историю произошло около 252 миллионов лет назад, в конце пермского периода. К тому времени древние хвойные и семенные папоротники уже были широко распространены. Наиболее вероятно, что причиной трагических для многих видов животных и растений событий послужили вулканы. Обширная вулканическая провинция на территории нынешней Западной и Средней Сибири выбросила в атмосферу огромное количество вулканических газов, в первую очередь углекислого газа, сероводорода, хлороводорода и диоксида серы. Содержание кислорода в атмосфере упала с 30% до 10–15%. Из-за этого значительно усилился парниковый эффект и началось глобальное потепление. Средняя температура океана составляла 38–40 °C. Также из-за вулканических газов возросла кислотность морской воды, что вызвало гибель многих беспозвоночных, обитающих в “домиках” из диоксида кремния – их экзоскелеты просто растворились. Наконец, повысившаяся концентрация сероводорода оказалась смертельной для многих организмов. В итоге после пермского вымирания исчезли более 90% видов морских организмов и примерно 70% видов позвоночных.

В следующем геологическом периоде началось возрождение земной биосферы. Вновь возникли исчезнувшие леса. Распространились уже существовавшие до катастрофы группы растений: саговниковые, семенные папоротники, ранние хвойные – среди них выделялись новые семейства. Возникли подокарповые, тиссовые, таксодиевые и другие. Одним из главных героев нынешнего исследования стали подокарповые, или ногоплодниковые (Podocarpaceae). У многих представителей этого семейства вечнозеленых растений семена окружены разросшейся сочной оболочкой, напоминая плоды вишни. А у растений из рода подокарп (Podocarpus) дополнительно разрастается еще и ножка семени, что дало название всему семейству.

Сейчас существует 19 родов подокарповых, объединяющих более ста пятидесяти видов, подавляющее большинство входит в род Podocarpus. Они представляют собой деревья или кустарники. Некоторые подокарповые даже считаются источниками ценной древесины (Afrocarpus в Африке, Dacrydium в Новой Зеландии). Современные представители этого семейства растут преимущественно в южном полушарии: в Австралии, на островах Тихого океана, в Южной Америке, в субсахарской Африке. Отдельные виды встречаются и к северу от экватора: в Центральной Америке, Индокитае, южной Японии, Китае, Индии.

Считалось, что первые подокарповые появились в триасе, то есть после пермского вымирания. Но теперь группа палеоботаников из Германии, Иордании и США сообщает, что удалось найти более древние образцы. Находки были сделаны в геологической формации Умм-Ирна (Umm Irna formation). Она представляет собой серию осадочных слоев вдоль иорданского побережья Мертвого моря. Еще в начале 2000-х годов палеонтолог Абдалла Абу Хамад (Abdalla Abu Hamad) собрал там немало образцов древних растений из слоев, возрастом от 252 до 260 миллионов лет.

Совместно с немецкими коллегами из группы палеоботаники Мюнстерского университета Абдалла Абу Хамад в течение ряда лет обрабатывал свои находки. Растворяя породу кислотой, ученые смогли извлечь многие образцы древних растений из камня и рассмотреть в мельчайших деталях их листья, стебли, репродуктивные органы.

Среди находок из формации Умм-Ирна оказались древнейшие экземпляры семейства подокарповых, которые, как теперь приходится признать, возникли до пермского вымирания и сумели в нем уцелеть. Также в этих слоях нашли в большом количестве представителей двух других групп растений - Bennettitales и Corystospermales. Они раньше тоже считались возникшими только в триасе.

Когда эти окаменевшие останки образовались, вокруг была область тропического климата с длительными засушливыми периодами. Такие условия не очень хорошо подходили для фоссилизации, но формация Умм-Ирна предоставила ученым редкую возможность познакомиться с флорой тех времен. И теперь придется признать, что названные группы растений возникли раньше, чем считалось, и выжили в тяжелых условиях конца пермского периода. Палеоботаник Фабиани Эррера (Fabiany Herrera) из Чикагского ботанического сада отмечает в связи с этим, что ранее генетические данные сохранившихся сейчас групп голосеменных растений заставляли предположить, что они возникли еще в пермском периоде, но никаких ископаемых, подтверждающих это, у ученых не было.

Максим Руссо

Источники:

1. polit.ru