Большинство видов животных на нашей планете обитает недалеко от экватора. Теперь британские ученые доказали, что это связано с глобальным похолоданием, которое случилось 15 млн лет назад. Для доказательства использовались фораминиферы — разновидность планктона. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Планктонные фораминиферы впервые появились в раннем юрском периоде около 170 млн лет назад. За это время они распространились по всему миру. Особенность фораминифер в том, что у них есть твердые ракушки из карбоната кальция. Они хорошо сохраняются, что облегчает изучение ископаемых фораминифер. В частности, у ученых есть данные о фораминиферах за последние 66 млн лет.
Британские ученые проанализировали 434 113 образцов ископаемых фораминифер, которые охватывают последние 40 млн лет. Затем они исследовали связь между распределением видов во времени и пространстве и потенциальными факторами, которые могли повлиять на градиент биоразнообразия. К их числу относятся температура поверхности воды и уровень солености океанов. На основе анализа ученые выяснили, что градиент биоразнообразия, при котором большинство видов сосредоточено ближе к экватору, впервые появился около 34 млн лет назад, когда климат на Земле начал холодать. Сначала градиент биоразнообразия был небольшим, но сильно усугубился около 10–15 млн лет назад, что совпадает с началом глобального похолодания. В то же время самая высокая точка биологического разнообразия фораминифер наблюдалась от 40 до 20 млн лет назад, причем тогда они преимущественно занимали высокие широты. Но около 18 млн лет назад эта высокая точка сместилась и стала наблюдаться на широтах 10–20°, что соответствует современному паттерну распределения видов. При этом ученые зафиксировали сильную положительную связь между разнообразием видов и температурой воды, а также между разнообразием видов и степенью термоклина — температурного градиента между теплой водой на поверхности океана и холодной в его глубине. Таким образом, исследователи заключили, что современное распределение видов фораминифер объясняется усугублением температурного градиента за последние 15 млн лет. Из-за похолодания, которое затронуло в основном полюса, виды смещались ближе к экватору. Благодаря этому им стало доступно больше экологических ниш в тропиках. При этом виды становились сильно специализированными, что позволяло занять эти ниши.
График, показывающий, как количество различных видов планктонных фораминифер меняется в зависимости от широты в разные моменты истории Земли. Fenton et al. Nature 2023
Чтобы проверить эту гипотезу, ученые исследовали вертикальное распределение современных фораминифер в толще воды. Оказалось, что на низких широтах, близких к экватору, они распределены в толще воды более равномерно по сравнению с высокими широтами. Это подтверждает мысль о том, что причиной градиента биоразнообразия стал термоклин. Исследователи также показали, что современные тропики богаче с точки зрения числа видов по сравнению с тропиками более теплых эпох (эоцен, миоцен), когда в океанах почти не было температурного градиента. Помимо этого, его появление наверняка повлекло за собой вымирание некоторых видов, что тоже способствовало градиенту биоразнообразия.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
