Леса оживили океан, а кислород сделал его ареной эволюции
Около 390 миллионов лет назад в глубинах древнего океана произошёл переломный момент: животные начали заселять ранее безжизненные слои. Новое исследование, опубликованное в журнале PNAS, показывает, что этот процесс напрямую связан с постепенным ростом уровня кислорода в морской воде — во многом благодаря распространению первых древесных растений на суше.
Кислород как двигатель эволюции
Учёные установили, что насыщение глубинных вод кислородом совпало с расцветом рыб с челюстями — предков большинства современных позвоночных. Это позволяет предположить, что именно газ стал одним из ключевых факторов эволюционного скачка. По словам Майкла Киппа из Университета Дьюка, исследование впервые убедительно показывает, что кислород определял сроки появления челюстных позвоночных в глубоководных экосистемах.
Следы в горных породах
Чтобы определить время кислородных всплесков, исследователи проанализировали 97 образцов осадочных пород возрастом от 252 до 541 миллиона лет, добытых на пяти континентах. Они изучали изотопы селена — химического элемента, чувствительного к уровню кислорода. Выяснилось, что в истории океана было два ключевых события: кратковременное насыщение около 540 млн лет назад (кембрийский период) и устойчивый рост кислорода в эпоху среднего девона (393–382 млн лет назад), который продолжается до сих пор.
Морская революция девонского времени
Постоянное присутствие кислорода совпало с так называемой «среднепалеозойской морской революцией». Именно тогда гнатостомы (челюстные рыбы) и другие животные начали активно осваивать глубины, увеличиваться в размерах и эволюционировать. Одновременно на суше распространились растения с древесными стеблями, которые выделяли в атмосферу больше кислорода и тем самым влияли на морскую среду.
Современные параллели
Хотя речь идёт о событиях сотен миллионов лет назад, выводы имеют прямое значение и сегодня. Учёные предупреждают: современные зоны кислородного дефицита в океанах могут формироваться не только естественным образом, но и под влиянием человеческой деятельности — использования удобрений и загрязнения, вызывающих «цветение» планктона и падение уровня кислорода. «Баланс, установленный около 400 миллионов лет назад, нельзя разрушить за считанные десятилетия», — отмечает Кипп.
