Кліматичні зміни середньої крейди спричинили масштабну зміну морських хижаків

Дослідження, яке невдовзі представлять на Загальних зборах Європейського геофізичного союзу, розкриває драматичні зміни у складі морських хижаків, що сталися в середині крейдяного періоду. До цього часу, протягом пізньої юри та ранньої крейди, океанами володарювали могутні морські рептилії: пліозаври з щелепами довжиною понад два метри, зубасті талатозухії (крокодилоподібні) та швидкі рибоподібні іхтіозаври.

Проте в середині крейдяного періоду сталися кардинальні зміни. Іхтіозаври, талатозухії та пліозаври досить раптово зникли. Однак це не було класичним масовим вимиранням — натомість відбулася вибіркова зміна домінуючих видів. На зміну зниклим хижакам прийшли мозазаври, плезіозаври та акули, які почали активно розвиватися та розширювати свої популяції.

За словами Валентина Фішера з Льєзького університету в Бельгії та його колег, причиною такої різкої та нерівномірної зміни став найбільший сплеск температур за останні 541 мільйон років, який суттєво змінив хімічний склад океанів. Рівень кисню знизився, тоді як концентрація вуглекислого газу зросла. Стрімка зміна температури також порушила баланс поживних речовин, зокрема сірки та заліза в океанах.

«Зміни температур і рівня моря призвели до модифікацій трофічних ланцюгів, що сприяло одним групам і стало згубним для інших», — пояснює Фішер. «Ці події не є масовим вимиранням, а тим, що ми називаємо значним біотичним переворотом».

Для свого дослідження науковці проаналізували два масштабні набори даних. Спочатку вони об'єднали та дослідили дані про філогенетичні зв'язки сотень ліній морських рептилій, щоб визначити, як відмінності розподілялися в дереві життя. Потім вони проаналізували найбільшу з коли-небудь зібраних колекцій двовимірних та тривимірних зображень морських рептилій, щоб порівняти хижацькі можливості цих істот протягом часу.

Їхній аналіз показав, що швидка зміна умов — так званий сеноман-туронський перехід — непропорційно вплинула на деяких більших, швидших хижаків, що займали вищі щаблі харчового ланцюга. Ці зміни спричинили досить швидкі еволюційні наслідки, такі як значні відмінності у формах і розмірах черепів деяких водних рептилій.

«Мене здивувало, що наслідки цього перевороту були такими сильними і чіткими», — зазначає Фішер.

Як молодий науковець, Фішер розпочав свої дослідження з вивчення вимирання іхтіозаврів. Потім він дослідив зникнення інших водних ящерів, які еволюціонували разом з ними. В міру розширення його методів дослідження, він почав охоплювати все ширші аспекти, що привело його до вивчення сеноман-туронського переходу. Ця робота привела його до чіткого висновку про минуле вимирання, який може слугувати застереженням на майбутнє.

«Давні кліматичні зміни спричинили чіткий зсув у складі морських хижаків вищої ланки», — підсумовує Фішер.

Це дослідження не лише проливає світло на драматичні зміни в екосистемах минулого, але й може допомогти краще зрозуміти потенційні наслідки сучасних кліматичних змін для морських екосистем. Розуміння того, як глобальні зміни клімату вплинули на морських хижаків у минулому, може надати важливі уроки для прогнозування та, можливо, пом'якшення впливу сучасного потепління на морське біорізноманіття.