Як амфібії пережили найстрашніше вимирання на Землі

Життя на Землі стикалося з кількома подіями вимирання, але жодне не було таким руйнівним, як масове вимирання в кінці пермського періоду 252 мільйони років тому. Майже 90% усіх видів зникли, але деяким земноводним вдалося вижити. Ця катастрофа змінила екосистеми, змусивши решту видів адаптуватися до екстремальних умов. Серед тих, хто вижив, були стародавні амфібії під назвою темноспондили, далекі родичі сучасних жаб і саламандр.

Вчені з Брістольського університету з’ясували, як ці перші земноводні пережили кризу вимирання. Висновки, опубліковані в  Royal Society Open Science, показують, що темноспондили процвітали, харчуючись прісноводною здобиччю, яка залишалася стабільною, тоді як наземні джерела їжі скорочувалися. Їх здатність до адаптації допомогла раннім амфібіям вижити у світі, позначеному кліматичним хаосом і екологічними потрясіннями.

Як амфібії пережили вимирання

Період після пермського вимирання ознаменувався різкими екологічними змінами. Масштабні виверження вулканів призвели до підвищення глобальної температури, кислотних дощів і масштабних лісових пожеж. Багато наземних видів намагалися знайти їжу, оскільки популяції рослин і тварин різко скорочувались. Проте прісноводні екосистеми залишалися відносно стабільними, забезпечуючи притулок для адаптованих хижаків, таких як темноспондили.

«Однією з найбільших таємниць було виживання та процвітання великої групи земноводних, які називаються темноспондилами», — сказав Аамір Мехмуд з Брістольської школи біологічних наук. «Це були хижі тварини, які харчувалися рибою та іншою здобиччю, але в основному були пов’язані з водою, як і сучасні амфібії, такі як жаби та саламандри. Ми знаємо, що клімат тоді був жарким, особливо після вимирання. Як ці водолюбиві тварини могли досягти такого успіху?»

Вчені вважають, що харчові звички амфібій зіграли вирішальну роль у запобіганні їх вимирання. На відміну від наземних хижаків, які покладалися на нестабільні запаси їжі, темноспондили могли полювати на різноманітних прісноводних істот, забезпечуючи їх виживання навіть при зміні умов навколишнього середовища.

Особливості ранніх земноводних

«Ми зібрали дані про 100 темноспондилів, які жили протягом тріасу, і хотіли подивитися, як змінилася їхня екологія. Ми виміряли розміри їхнього тіла та особливості черепа та зубів, які говорять нам про функцію», — зазначив співавтор доктор Суреш Сінгх.

«На наш превеликий подив, ми виявили, що вони не дуже змінилися під час кризи», — додав доктор Армін Елслер. «Темноспондили демонстрували такий самий діапазон розмірів тіла, як і в пермському періоді, деякі з них маленькі й харчувалися комахами, а інші більші».

«Ці більші форми включали довгомордих тварин, які ловили рибу в пастки, і широкомордих загальних годівниць. Що було незвичайним, так це те, як їх різноманітність розмірів тіла та функціональна різноманітність розширилася приблизно через 5 мільйонів років після кризи, а потім скоротилася».

Виживання в тропічній мертвій зоні

Через екстремальне глобальне потепління в ранньому тріасі багато видів переселилися з тропіків. Проте темноспондилам вдалося перетнути ці негостинні регіони.

«Наша робота показує, що темноспондили несподівано змогли перетнути тропічну мертву зону», — сказав професор Майк Бентон.

«Скам’янілості відомі в Південній Африці та Австралії на півдні, а також у Північній Америці, Європі та Росії на півночі. Темноспондили, мабуть, змогли перетнути тропічну зону під час більш холодних епізодів».

Занепад ранніх амфібій

Їхній ранній успіх підкреслює стійкість амфібій, показуючи, як здатність до адаптації може визначати виживання в екстремальних умовах. Однак Мехмуд зазначив, що швидкий успіх амфібій у ранньому тріасі був недовгим.

«Вони впоралися зі спекотними умовами, ймовірно, маючи низьку потребу в їжі, маючи можливість їсти більшість здобичі тварин і ховаючись у рідкісних водоймах. Але коли предки динозаврів і ссавців почали диверсифікуватися в середньому тріасі, темноспондили почали свій тривалий занепад».

Домінування темноспондилів зникло в міру появи нових конкурентів, що призвело до їх остаточного вимирання.

Спадщина стійкості

Можливо, темноспондили зникли, але їх історія підкреслює, як здатність до адаптації впливає на виживання. Їхня здатність витримувати екстремальні зміни навколишнього середовища протягом мільйонів років демонструє важливість гнучких стратегій годівлі та екологічного різноманіття. Історія темноспондилів також дає зрозуміти, як сучасні амфібії можуть реагувати на виклики навколишнього середовища. Оскільки зміна клімату змінює середовища існування сьогодні, види з широкою дієтою та адаптованим способом життя можуть мати найкращі шанси на виживання, як темноспондили мільйони років тому. Дослідження опубліковано в журналі Royal Society Open Science.