Новое исследование показало, что пыльца, сохранившаяся в породах возрастом 250 миллионов лет, содержала соединения, которые действуют как солнцезащитный крем - они вырабатывались древними растениями для защиты от вредного ультрафиолетового излучения (UV-B). Полученные данные свидетельствуют о том, что это самое излучение сыграло важную роль в массовом вымирании в конце пермского периода.
Ученые из Китая, Германии и Великобритании во главе с профессором Лю Фэном из Нанкинского института геологии и палеонтологии разработали новый метод обнаружения солнцезащитных соединений растений в окаменелых пыльцевых зернах. Исследование было опубликовано вчера в журнале Science Advances.
Массовое вымирание в конце пермского периода (250 миллионов лет назад) является самым серьезным из пяти событий массового вымирания с потерей ~ 80% морских и наземных видов. Эта катастрофическая потеря биоразнообразия была следствием чрезвычайной климатической ситуации, вызванной извержением вулкана континентального масштаба, которое охватило большую часть современной Сибири.
Вулканическая активность привела к выбросу в атмосферу огромного количества углерода, который был заперт в недрах Земли, вызвав масштабный парниковый эффект. Этому глобальному потеплению сопутствовал коллапс озонового слоя Земли. Подтверждением этой теории являются деформированные окаменевшие споры и пыльцевые зёрна, которые свидетельствуют о притоке мутагенного ультрафиолетового излучения.
Профессор Барри Ломакс из Ноттингемского университета объясняет: "Растения нуждаются в солнечном свете для фотосинтеза, но им необходимо защищать себя и, в частности, свою пыльцу от вредного воздействия УФ-излучения. Для этого растения насыщают внешние стенки пыльцевых зерен соединениями, которые действуют как солнцезащитный крем, защищая уязвимые клетки и обеспечивая успешное размножение".
Профессор Лю Фенг добавляет: "Мы разработали метод обнаружения этих фенольных соединений в ископаемых пыльцевых зернах, извлеченных из Тибета, и обнаружили гораздо более высокие концентрации в тех зернах, которые были произведены во время массового вымирания и пиковой фазы вулканической активности".
Сильное УФ-излучение может иметь еще более далеко идущие и долговременные последствия для всей земной системы. Недавние исследования по моделированию показали, что повышенный стресс от УФ-излучения уменьшает биомассу растений и наземные запасы углерода, что усугубит глобальное потепление. А повышение концентрации фенольных соединений также делает растительную ткань менее легко усваиваемой, что плохо сказывается на экосистемах, ведь травоядным существам становится физически сложнее питаться растениями.
Подводя итог выводам группы, доктор Уэс Фрейзер из Оксфордского университета Брукса прокомментировал: "Вулканизм такого катастрофического масштаба влияет на все аспекты Земли, от прямых химических изменений в атмосфере, через изменения в скорости поглощения углерода, до сокращения объема питательных источников пищи, доступных для животных".
Источники информации
- Feng Liu et al, Dying in the Sun: direct evidence for elevated UV-B radiation at the end-Permian mass extinction, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.abo6102. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo6102
