Para saintis baru-baru ini mengumumkan bahawa kepupusan besar-besaran baru telah dimulai di Bumi: disebabkan oleh aktiviti manusia, kadar kepunahan spesies vertebrata telah mendekati tahap yang 66 juta tahun yang lalu, ketika dinosaurus punah. Adakah flora dan fauna Bumi benar-benar berubah akibat bencana? Kesan meteorit, pemanasan global, pembakaran api - bertentangan dengan kepercayaan biasa, undang-undang evolusi jauh lebih kuat daripada bencana alam semesta.
Sejarah planet kita mengesan beberapa bencana besar yang secara harfiah memformat semula sistem ekologi pada masa itu. Selepas setiap kepupusan global, kelas makhluk hidup baru muncul di kancah evolusi, dan hanya sisa-sisa fosil dari yang terdahulu. Saintis A. A. Borisyak dari Akademi Sains Rusia nampaknya telah memahami mekanisme perubahan ini. Dan serangga menolong mereka - salah satu kategori haiwan yang paling berjaya, ada di antaranya yang dapat bertahan walaupun berhampiran pusat letupan nuklear.
Apocalypse: versi alpha
Perkataan "kepupusan global" biasanya mengingatkan akan kepunahan dinosaur. Tetapi ada dalam sejarah Bumi bencana skala yang jauh lebih besar, yang diketahui oleh para pakar sebagai "Kepunahan Besar". Di perbatasan periode Permian dan Trias, 252 juta tahun yang lalu, 96 peratus laut dan lebih daripada 70 peratus spesies haiwan darat hilang seolah-olah oleh sihir. Tidak pernah berlaku sebelum dan sesudah di planet kita seperti bencana alam yang besar.
Keadaan tragedi itu telah diteliti dengan cukup baik dan dapat dengan mudah menjadi dasar sebuah blockbuster Hollywood. Mengapa ada filem - nampaknya Kepupusan Besar yang mengilhami pengarang The Revelation of John the Theologian, yang menggambarkan secara terperinci kematian peradaban kita sendiri. Berikut adalah beberapa faktor yang gabungannya menyebabkan bencana epik ini.
Pada akhir tempoh Permian, di seberang Siberia yang luas, terjadi ledakan magma dari volume yang hebat ke permukaan Bumi. Ladang lava beku, yang dikenali sebagai perangkap Siberia, meliputi seluas dua juta kilometer persegi - kawasan Greenland atau India. Isipadu batuan yang meletus dianggarkan hari ini sekitar lima juta kilometer padu. Sudah tentu, sebilangan besar lava telah memanaskan atmosfer bumi, menambahkan sejumlah besar gas rumah hijau ke dalamnya, yang menyebabkan pemanasan global - lebih besar lagi.
Batuan basal dari dataran tinggi Putorana dibentuk oleh perangkap
Video promosi:
Kredit Imej Flickr xandreani
Pada masa yang sama, asteroid besar jatuh di wilayah Antartika moden, di Wilkes Land, sebuah kawah dari mana (diameter 500 kilometer) masih dapat dilihat. Perhatikan bahawa diameter kawah Mexico, Chicxulub dari meteorit, yang dianggap sebagai pembunuh dinosaur, hanya 175 kilometer.
Akhirnya, peristiwa misteri berlaku di lautan, melepaskan sejumlah besar metana - komponen gas rumah hijau yang paling penting. Entah metana ini terkumpul selama berjuta-juta tahun di lapisan bawah air, atau archaea genus Methanosarcina mula melepaskannya secara beramai-ramai, tetapi komposisi atmosfer bumi telah banyak berubah.
Hasil dari semua masalah ini adalah versi ujian dari kiamat: langit ditutupi oleh tabir debu gunung berapi, dengan mana debu dari kesan asteroid dicampur. Udara panas dan kering, dan lautan berubah menjadi larutan asid, sama sekali tidak sesuai untuk kehidupan kebanyakan bekas penduduknya.
Krisis kepelbagaian
Sedikit makhluk hidup dapat bertahan dalam keadaan yang menakutkan, banyak ahli paleontologi moden percaya. Oleh itu, fauna itu mati secara besar-besaran, dan hanya ketika atmosfer menjernihkan, dan air laut dari berasid menjadi masin, makhluk langka yang masih hidup itu memulakan tahap evolusi baru. Tetapi, ternyata, skema yang logik dan dapat difahami ini, sayangnya, tidak ada kaitan dengan kenyataan!
Ahli paleontologi Rusia, doktor sains biologi, ketua makmal arthropod Institut Paleontologi, Alexander Pavlovich Rasnitsyn, telah mempelajari serangga dalam tempoh Permian dan Trias selama bertahun-tahun. Dan menurut datanya, ternyata sebenarnya tidak ada malapetaka Great Extinction.
Krisis di perbatasan Permian dan Triassic dianggap begitu mendalam sehingga ahli paleontologi Inggeris terkenal Michael Benton bahkan menerbitkan sebuah buku berjudul When Life Almost Died. Seorang saintis lain, Jack Sepkoski dari University of Chicago, memaparkan grafik dalam salah satu karyanya yang menunjukkan bagaimana peningkatan kepelbagaian haiwan secara beransur-ansur digantikan oleh sebilangan spesies yang relatif stabil dan penurunan tajam dalam kepunahan. Dan saintis Rusia mendapati bahawa terdapat penurunan di sempadan Permian dan Triassic, tetapi panjang dan tidak sedalam yang digambarkan oleh Sepkowski. Kemerosotan di Permian dan Trias, sangat lama, berlangsung selama lebih dari separuh tempoh Permian - puluhan juta tahun.
Kepelbagaian spesies dari tiga jenis utama fauna marin Phanerozoic: Cambrian, Paleozoic, moden
Carta: J. John Sepkoski, Jr. / Sumbangan untuk Zoologi
Untuk memahami dengan lebih terperinci peristiwa masa itu, Rasnitsyn dan rakan-rakannya menggunakan metodologi mereka sendiri. Mereka bekerja di peringkat keluarga, kerana serangga tidak cukup pesanan, tetapi terdapat terlalu banyak genera, dan yang paling penting, mereka berumur pendek. Hasilnya, keluk dibina berdasarkan beberapa petunjuk, yang paling penting adalah penemuan pertama dan terakhir dari wakil keluarga tertentu. Penampilan dalam catatan geologi dan hilang daripadanya telah ditafsirkan sebagai kejadian dan kepupusan. Ternyata jumlah keluarga (iaitu kepelbagaian fauna yang sebenarnya) menurun dengan sangat perlahan di seluruh Permian Tengah dan Hulu, tidak mencerminkan kepupusan tajam. Di Triassic Bawah, hampir tidak ada serangga, tetapi masalahnya adalahbahawa di Triassic Tengah dan Atas, sebahagian besar keluarga Paleozoik muncul semula. "Artinya, mengenai kepupusan - ini sama sekali bukan kisahnya," catatan Rasnitsyn.
Dan satu perkara yang sangat luar biasa - kepupusan Permian akhir secara tradisional dikaitkan dengan perangkap Siberia, dengan pencurahan sejumlah besar masalah magmatik di Siberia. Dikatakan bahawa pembebasan sejumlah besar gas, pembakaran arang batu dan gambut yang terkumpul, dan kejadian dramatik lain menjadikan planet ini menjadi ruang gas yang sempurna. Tetapi kenyataannya adalah bahawa pencurahan lava Tunguska tidak seketika, dan dari lapisan sedimen intertrappean (misalnya, dari Tunguska dan Babi Kamen di Kuzbass), berbagai serangga dan tumbuhan diketahui. Maksudnya, ladang lava ini tidak memusnahkan biosfer - sekurang-kurangnya flora dan entomofauna.
Jadi apa yang berlaku dalam kes ini dengan pelbagai serangga sementara fauna yang lain telah punah secara global?
"Keamatan kepupusan serangga di Permian Tengah-Atas, di tengah Kepupusan Besar, membeku pada tahap yang sama. Tetapi pada masa yang sama, penampilan keluarga baru dikurangkan dengan ketara. Ternyata penurunan kepelbagaian bukan disebabkan oleh peningkatan kepunahan, tetapi disebabkan oleh penurunan kadar kemunculan keluarga baru, dan parameter inilah yang menentukan keseluruhan dinamika kepelbagaian pada serangga. Kepupusan, yang bergantung terutamanya pada faktor luaran - gunung berapi, perangkap, asteroid - pada selang waktu yang besar dan paling menarik ternyata menjadi nilai tetap, dan dinamika penampilan berbeza-beza, yang pada tahap tertentu ditentukan oleh sifat dalaman organisma dan proses yang berlaku di biosfera. Ini adalah ideologi yang sama sekali berbeza! " - kata Dr Rasnitsyn.
Alexander Rasnitsyn
Foto: lenta.ru
Oleh itu, kajian mengenai serangga Permian dan Triassic menunjukkan bahawa tidak perlu membicarakan kepunahan tajam yang disebabkan oleh bencana global. Penurunan jangka panjang dan beransur-ansur dalam kepelbagaian serangga Permian lebih banyak mengingatkan pada berjuta-juta tahun terakhir tempoh Cretaceous, ketika jumlah genera dinosaurus yang diketahui secara beransur-ansur dan tidak dapat diturunkan menurun dari ratusan pada awal Cretaceous menjadi 10-30 pada akhir. Sebab kemiskinan kepelbagaian ini, sekurang-kurangnya pada serangga, adalah keadaan evolusi, ketika keluarga baru berhenti muncul, dan keluarga lama terus hidup seperti sebelumnya dan mati dengan kadar yang sama.
Tragedi kesempurnaan
Tetapi bagaimana evolusi dapat berhenti? Soalan ini pasti akan timbul bagi mana-mana pembaca yang telah menguasai kursus sekolah dalam bidang biologi. Tidak diketahui apa yang difikirkan oleh Charles Darwin mengenai hal ini, tetapi para saintis moden percaya bahawa bukan sahaja dapat, tetapi dalam kes-kes tertentu hanya harus melakukannya.
Sekiranya kita membatasi diri secara eksklusif pada pendekatan genetik untuk evolusi, dalam kerangka teori sintetik yang diteruskan di sekolah, maka makhluk di mana genetik berubah secara lebih intensif harus berkembang lebih cepat daripada yang lain: mereka yang berkembang biak lebih cepat, mempunyai populasi yang lebih besar, dan kesuburan yang lebih tinggi. Dengan kata lain, bakteria. Dan bentuk pembiakan paling lambat dan paling lambat akan berkembang paling lambat. Jadi, sebenarnya, gajah dan ikan paus berkembang paling cepat, dan uniselular berkembang paling perlahan. Semuanya bertentangan,”kata Rasnitsyn.
Mengapa ia berlaku? Para saintis belum mempunyai jawapan yang tepat, tetapi jika tidak ada keraguan tentang kebenaran genetik, maka hanya ada satu hal yang harus diambil: cadangan perubahan gajah dan ikan paus yang disediakan oleh genetik cukup mencukupi untuk memastikan evolusi terpantas. Tetapi bagi yang lain, evolusi entah bagaimana dihambat dan tidak berjalan, atau tidak berjalan dengan pantas. Persoalannya ialah apa yang menghalang evolusi. Rasnitsyn mengusulkan konsep kompromi adaptif berdasarkan fakta bahawa jika segala sesuatu di dalam badan diselaraskan dan harmoni, maka sangat sukar untuk mengubah satu perkara di dalamnya tanpa mempengaruhi parameter lain mengikut peraturan korelatif. Dan perubahan korelasi hampir selalu tidak dapat disesuaikan dan oleh itu berbahaya.
Serangga Permian
Agar evolusi dapat berjalan dalam keadaan seperti itu, diperlukan organisasi makhluk hidup yang seimbang. Pengerasan keadaan yang sederhana akan menyebabkan kepupusannya, dan pelembutan hanya akan menyebabkan peningkatan pembiakan, peningkatan kematian bergantung pada kepadatan dan pemulihan seluruh sistem pada tahap yang sama. Nampaknya, mengatasi kompromi adaptif adalah mungkin di bawah beberapa perubahan keadaan unilateral, padahal hanya beberapa fungsi yang dikenakan kontrol adaptif. Sebagai contoh, organisma mendapati dirinya berada di sebuah pulau di mana tidak ada pemangsa atau parasit berbahaya untuknya, dan keseluruhan masalahnya timbul ketika belajar bagaimana memakan apa yang ada di sana. Ngomong-ngomong, sudah diketahui umum bahawa di pulau inilah evolusi yang cepat sering terjadi dan binatang-binatang mengambil bentuk aneh. Jadi evolusi berjalan apabila keadaan tidak seimbang seperti itu muncul,semasa memasuki ceruk ekologi baru. Seiring berjalannya waktu, dia sekali lagi akan menciptakan makhluk yang seimbang sepenuhnya, setelah itu stasis evolusi akan datang lagi. Apa yang akan terjadi jika dalam fauna semua komponennya mencapai kesempurnaan yang sangat tinggi, kompromi yang kuat, sehingga dapat dikatakan, menjadi stagnan dalam kesempurnaan mereka? Kemudian, apabila keadaan berubah, mereka akan mati - sehingga habitat menjadi bebas, sehingga keadaan menjadi lembut, kawalan adaptif menurun dan evolusi menjadi lebih mudah. Kami melihat semua ini pada contoh serangga Paleozoik.ossify dalam kesempurnaan mereka? Kemudian, apabila keadaan berubah, mereka akan mati - sehingga habitat menjadi bebas, sehingga keadaan menjadi lembut, kawalan adaptif menurun dan evolusi menjadi lebih mudah. Kami melihat semua ini pada contoh serangga Paleozoik.ossify dalam kesempurnaan mereka? Kemudian, apabila keadaan berubah, mereka akan mati - sehingga habitat menjadi bebas, sehingga keadaan menjadi lembut, kawalan adaptif menurun dan evolusi menjadi lebih mudah. Kami melihat semua ini pada contoh serangga Paleozoik.
Ekstrak dari penyelidikan kami adalah bahawa serangga tidak memiliki kepunahan massal dan dinamika kepelbagaian mereka ditentukan oleh dinamika kemunculan kumpulan baru, dan bukan dinamika kepunahan. Di darat, impak dan skala bencana Permian-Triassic jauh lebih kecil daripada di laut, yang sangat mengagumkan jika kita menganggap bahawa penyebab bencana itu berlaku dalam perubahan atmosfera, kesan asteroid dan gunung berapi. Oleh kerana pendekatan kami belum diterapkan pada kumpulan haiwan lain, saya tidak dapat mengatakan bahawa keadaan serangga adalah spesifik. Perkembangan kepelbagaian serangga dari Carboniferous hingga sekarang sangat serupa dengan bagaimana jumlah kepelbagaian haiwan lain berubah dalam tempoh ini. Oleh itu, sama sekali tidak dikecualikan bahawa trend ini berubah menjadi universal, dan kepupusan Permian-Triassic sebenarnya disebabkan oleh biologi,dan bukan oleh faktor geologi,”Rasnitsyn menyimpulkan.
Dmitry Samarin
