Представьте океан, который больше напоминает гигантскую ванну с почти кипящей водой. Примерно 490 миллионов лет назад, в начале Ордвикского периода, средняя температура мирового океана достигала 42 градусов по Цельсию. Жизнь в нём едва теплилась: по оценкам палеонтологов, разнообразие морских видов не превышало 350–400. Но за какие-то 47 миллионов лет — миг по геологическим меркам — всё изменилось. Океан остыл до привычных нам 23 градусов, и биосфера буквально взорвалась новыми формами.

К такому выводу пришли канадские учёные из Университета Виктории в Британской Колумбии, работавшие совместно с австралийскими коллегами. Их исследование, опубликованное в 2008 году, опиралось на новый, более точный метод анализа древних температур — и результаты заставляют иначе взглянуть на связь климата и эволюции.

Зубы, которые помнят тепло

Традиционно для реконструкции температур прошлого геологи используют изотопы кислорода в окаменевших раковинах морских организмов. Карбонат кальция, из которого состоят раковины, со временем меняет кристаллическую структуру, и это вносит погрешности в расчёты. Канадские палеонтологи пошли другим путём: они проанализировали изотопы кислорода в зубах конодонтов — древних существ, напоминающих современных угрей.

Конодонты обитали на мелководье, редко вырастали больше 8–10 сантиметров и обладали уникальной анатомией: зубы были единственной твёрдой частью их тела. Состояли они из фосфата кальция — минерала, который почти невосприимчив к температурным колебаниям и не меняет структуру за миллионы лет. Это делает зубы конодонтов идеальным «термометром» для палеонтологов. Останки этих животных находили на территории современных Канады, Австралии и Северной Америки, что позволило собрать представительную выборку.

Анализ изотопов кислорода в зубной эмали показал: в период с 488 до 444 миллионов лет назад температура воды в мировом океане резко понизилась. Падение было стремительным даже по геологическим меркам — с 42 до 23 градусов.

Взрыв биоразнообразия

Остывание океана создало значительно более комфортные условия для подавляющего большинства представителей флоры и фауны. Канадский палеонтолог Крис Барнс, руководивший исследованием, описывает это так: «Как только океан охладился до современных отметок, жизнь в нём взорвалась». Если в начале ордвика в море насчитывалось не более 350–400 различных представителей биоразнообразия, то вскоре это число выросло до 1700 видов.

Любопытно, что основной эволюционный бум, по словам учёных, произошёл всего за 5–10 миллионов лет. Остальное время изменения шли довольно медленно. Это говорит о том, что жизнь способна чрезвычайно быстро реагировать на благоприятные климатические сдвиги — и столь же быстро беднеть при ухудшении условий.

Предупреждение из глубины веков

Барнс подчёркивает, что открытие несёт не только академический интерес. «Это может звучать для нас как предупреждение в отношении того, что случится с морской жизнью на планете в случае экстремального роста температур, — говорит он. — Жизнь, конечно, останется, но она будет не столь разнообразной». Иными словами, ордвикский сценарий разворачивается в обратную сторону: если древнее похолодание вызвало расцвет, то современное потепление способно привести к массовому обеднению экосистем.

Исследование канадских и австралийских палеонтологов — не просто экскурс в прошлое. Это наглядная иллюстрация того, насколько хрупким может быть биологическое разнообразие перед лицом температурных качелей. И хотя с ордвика прошло почти полмиллиарда лет, механизмы, управляющие жизнью океана, судя по всему, не слишком изменились.