Рефугиум для растений: обнаружен «оазис жизни» конца пермского периода

Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, раскрывает важные аспекты биологической истории Земли, связанные с массовым вымиранием в конце пермского периода, которое произошло около 252 миллионов лет назад. Это событие считается самым масштабным биологическим кризисом со времен кембрийского периода, уничтожившим более 80% морских видов.

Однако исследование, проведенное под руководством профессора Лю Фэна из Нанкинского института геологии и палеонтологии (NIGPAS) Китайской академии наук, ставит под сомнение устоявшееся мнение о том, что наземные экосистемы понесли столь же катастрофические потери, как и морские. В частности, бассейн Турфан-Хами в Китае оказался рефугиумом, или «оазисом жизни», для наземных растений, что сыграло ключевую роль в последующем восстановлении экосистем.

Традиционно считалось, что извержения вулканов в Сибири, которые спровоцировали глобальные изменения климата, включая лесные пожары, кислотные дожди и выбросы токсичных газов, привели к опустошению как морских, так и наземных экосистем. Доказательствами этого служат исчезновение характерных флор, таких как Gigantopteris в Южном Китае и Glossopteris в Гондване. Однако новые данные, полученные в ходе исследования, указывают на то, что катастрофические последствия вымирания были неоднородными и зависели от географических и климатических условий.

Уникальные ископаемые свидетельства были обнаружены на участке Южный Таодунгоу в Синьцзяне. Анализ ископаемой пыльцы и спор, а также применение современных методов датирования, включая байесовскую возрастную модель, разработанную профессором Ян Ванем из Миссурийского университета науки и технологий, позволили установить, что прибрежные папоротниковые поля и хвойные леса в этом регионе существовали непрерывно на протяжении 160 000 лет до начала вымирания и 160 000 лет после его окончания. Наличие неповрежденных стволов деревьев и стеблей папоротников подтверждает, что эти микроокаменелости представляют местную растительность, а не перенесенные остатки.

Исследователи обнаружили, что общая скорость вымирания видов спор и пыльцы в районе Южного Таодунгоу составила около 21%, что значительно ниже, чем у морских организмов за тот же период. Это указывает на то, что многие виды растений не вымерли, а временно мигрировали в другие регионы. Такая стабильность растительной базы сыграла ключевую роль в быстром восстановлении местной экосистемы. Уже через 75 000 лет после окончания вымирания в этом районе обитали разнообразные четвероногие, включая травоядных Lystrosaurus и плотоядных хрониозухий, что свидетельствует о восстановлении сложной пищевой цепи.

Это открытие противоречит предыдущим представлениям о том, что восстановление экосистем после пермского вымирания заняло более миллиона лет. Новые данные показывают, что в бассейне Турфан-Хами экологическое разнообразие восстановилось более чем в десять раз быстрее, чем в других регионах. Ключевым фактором такой устойчивости стал стабильный полувлажный климат региона. Анализ палеопочвенных матриц показал, что в этот период регион получал около 1000 мм осадков в год, что обеспечивало обильную растительность и благоприятные условия для жизни.

Несмотря на близость к вулканической активности, которая стала одной из причин массового вымирания, бассейн Турфан-Хами оказался безопасным убежищем для наземной жизни. Это подчеркивает, что даже в условиях глобальных катастроф могут существовать локальные очаги устойчивости, где биоразнообразие сохраняется и развивается. Профессор Лю Фэн отметил, что такие природные убежища, как бассейн Турфан-Хами, демонстрируют важность локальных климатических и географических факторов в сохранении жизни.

Это исследование имеет важное значение для современной экологии, особенно в контексте угрозы шестого массового вымирания, вызванного деятельностью человека. Открытие «оазиса жизни» в бассейне Турфан-Хами подчеркивает необходимость выявления и защиты подобных естественных убежищ, которые могут стать ключевыми для сохранения биоразнообразия в условиях глобальных изменений окружающей среды.