В Палеонтологическом институте им. А.А. Борисяка РАН выполнено исследование, посвящённое истории вымирания когорт. В палеобиологии когортами называют группы таксонов (например, видов, родов или семейств), появившихся и существовавших совместно в течение какой-либо геологической эпохи.
В новом исследовании использовались математические уравнения, учитывающие динамику появления и исчезновения отдельных таксонов и позволяющие с высокой точностью описать траектории вымирания 79 когорт морских животных, охватывающие всю историю фанерозоя (последние 540 миллионов лет). Это позволило сопоставить эпизоды массовых вымираний в определённые эпохи с так называемым «фоновым» вымиранием, происходящим непрерывно в ходе эволюции.
Проведённое исследование показало, что лишь в трёх геологических интервалах процесс массового вымирания морских организмов достоверно превосходил средний фоновый уровень вымирания: в маастрихтском веке мелового периода (72–66 миллионов лет назад), в джульфском веке пермского периода (259–252 миллиона лет назад) и в ашгиллском веке ордовикского периода (453–444 миллиона лет назад). Вымирание в конце мелового периода, традиционно связываемое с падением астероида, действительно подтверждается как экстраординарное историческое событие. Более того, оно практически полностью приурочено ко второй половине маастрихтского века, что не противоречит гипотезе о катастрофе и указывает на слабое влияние так называемого «эффекта Синьора–Липпса» (искажение палеонтологической летописи).
Биоразнообразие морских организмов постепенно уменьшалось в течение большой части пермского периода (298–252 миллиона лет назад). К началу следующего за ним триасового периода (около 252 миллионов лет назад) процесс вымирания завершился и возобновился рост числа родов морских организмов. Таким образом, можно сделать вывод, что традиционная терминология, обозначающая пермские события как «массовое вымирание на границе перми и триаса», неадекватна и неверно ориентирует исследователей на поиски причины. В частности, массивные излияния сибирских траппов у границы периодов, часто рассматриваемые в качестве таковой, начались тогда, когда снижение биологического разнообразия морских организмов уже закончилось. К рубежу перми и триаса процесс не разразился, а завершился, что ставит под сомнение роль сибирских траппов как главного триггера вымирания.
В ашгильском веке ордовика снижение числа родов происходило постепенно, и нет оснований связывать его именно с концом этого века (и концом ордовика, соответственно).
Помимо анализа самих вымираний, исследование вносит ясность в несколько давних научных дискуссий по проблемам палеобиологии.
Долгое время считалось, что продолжительность существования родов организмов подчиняется так называемому «показательному распределению» Ван Валена. Согласно этому закону, предложенному в 1973 г. американским биологом Ли Ван Валеном и также известному как «закон постоянного вымирания», вероятность вымереть у отдельно взятого рода не зависит от его возраста. Иными словами, более древний род организмов, просуществовавший 200 миллионов лет, имеет такой же шанс вымереть в следующем тысячелетии, как и сравнительно «молодой» род возрастом, скажем, 50 миллионов лет. Данные по вымиранию родов в 11 крупных группах, составляющих около 3/4 всех морских ископаемых, показали, что картина вымирания родов не соответствует показательному распределению. Доля родов, вымирающих за равные промежутки времени, не постоянна (как того требует теория Ван Валена), а неуклонно снижается по мере эволюции когорты. Получается, что с течением времени вероятность вымирания родов в рамках когорты уменьшается.
Популярная среди биологов-эволюционистов «гипотеза Чёрной королевы», объясняющая постоянную «гонку вооружений» между видами, была предложена для обоснования того самого показательного распределения Ван Валена. Согласно этой гипотезе, виды должны постоянно эволюционировать, чтобы не утратить свою приспособленность в меняющихся экосистемах — иными словами, в эволюции видам нужно всё время «бежать, чтобы оставаться на месте». Поскольку эмпирическая база этой гипотезы (показательное распределение Ван Валена) рухнула, её можно рассматривать как чисто теоретическую концепцию, не имеющую прямой опоры в палеонтологических данных.
Источник: РАН