Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) в США в сотрудничестве с Университетом Лестера в Великобритании выявили закономерность, которая может объяснить пять крупных массовых вымираний, зарегистрированных на Земле за последние 450 миллионов лет.
Общий механизм вымираний
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Physical Review Letters, исчезновение видов произошло потому, что изменение окружающей среды происходило быстрее, чем способность этих видов к адаптации. Исследователи из MIT и Университета Лестера разработали модель, способную объяснить эти пять крупных вымираний единым механизмом: слишком быстрыми экологическими преобразованиями, которые не позволяют видам адаптироваться.
Анализ и предел адаптации
Всесторонний анализ 27 случаев за последние 450 миллионов лет показал, что все крупные вымирания совпали с моментами, когда изменения окружающей среды превысили «предел адаптации», установленный моделью. Авторы предполагают, что это открытие может помочь понять, как биоразнообразие реагирует на изменения окружающей среды, и улучшить прогнозы о последствиях текущих климатических преобразований.
Скорость против интенсивности изменений
Хотя земная история содержит резкие события, вызвавшие массовые вымирания, такие как вымирание динозавров, они, несмотря на различные истоки, могут разделять объединяющий принцип. Вместо того чтобы фокусироваться только на конкретных причинах каждого события, ученые создали математическую модель для корреляции скорости экологических изменений со временем, необходимым популяции для эволюции и адаптации.
Результаты указывают на существование этого «предела адаптации»: ниже него виды способны реагировать на изменения и выживать; выше него риск вымирания резко возрастает, независимо от источника изменения окружающей среды.
Валидация научной модели
Для проверки этой теории команда сравнила прогнозы модели с геологическими данными о 27 эпизодах, произошедших за последние 450 миллионов лет, все они характеризовались крупными изменениями в глобальном углеродном цикле. Исследование подтвердило, что пять крупных массовых вымираний произошли именно в периоды, когда эти изменения превысили прогнозируемый предел адаптации.
Исследователи объясняют, что это понимание помогает обосновать, почему очень разнообразные события — такие как интенсивные вулканические извержения, ледниковые периоды или падение астероидов — привели к схожим последствиям для жизни на планете. Таким образом, предложенный подход предоставляет ученым инструмент для лучшей интерпретации реакции биоразнообразия на глобальные преобразования и служит основой для прогнозирования того, как экосистемы отреагируют на современные изменения окружающей среды.