Мидите и охлювите са навсякъде по днешните брегове, защото техните древни предци са преживели катастрофа, която е унищожила почти целия океански живот. Черупките, разпръснати по съвременните плажове, са улика за древна катастрофа. Мидите и охлювите са често срещани днес отчасти защото техните далечни роднини са преживели най-лошото масово измиране в историята на Земята, докато много от бившите им съперници почти са изчезнали.

Ново проучване, ръководено от екип учени от университета Станфорд, помага да се обясни защо.

Преди около 252 милиона години събитието на измиране през пермско-триаския период е елиминирало 96% от морските видове и 70% от сухоземните животни. Известно като „Великото измиране“, то е било далеч по-разрушително от по-късното бедствие, което е унищожило всички динозаври, различни от прародителите на птиците.

И все пак кризата не е еднакво смъртоносна за всеки клон на животинския свят. Някои групи, които доминирали в океаните в продължение на стотици милиони години, претърпели катастрофални загуби, докато други оцелели и в крайна сметка заели тяхното място.

Брахиоподите се оказват сред най-големите жертви. Тези животни с черупки приличат на миди, но принадлежат към съвсем различна еволюционна група. Преди изчезването те са сред най-разпространените същества на морското дъно. Криноидите, или морските лилии, и няколко други предимно неподвижни дънни обитатели също рязко намалели.

Мекотелите се справили значително по-добре. Само около половината от видовете като миди и охлюви изчезнали. Тяхното оцеляване помага да се подготви почвата за океаните, които познаваме днес, където мекотелите, рибите, морските звезди и морските таралежи са далеч по-забележими от брахиоподите.

Изследването заключава, че метаболизмът е играл основна роля при определянето кои животни ще оцелеят. Най-уязвимите групи са били слабо подготвени да се справят с комбинацията от повишаващи се температури и намаляващи нива на кислород, които са се разпространили в океаните по време на изчезването.

„С това проучване по същество искахме да разрешим мистерията защо, когато отидете на плажа, събирате черупките на миди и охлюви, а не тези на брахиоподи“, казва водещият автор на изследването Хосе Андрес Маркес. „Нашите открития показват, че в различните групи организми изчезванията са се случвали с много по-високи темпове за тези, които са по-уязвими към повишаване на температурата на водата и намаляване на наличността на кислород.“

Екологичната криза започва с изключителен период на вулканична активност. Масовите изригвания освободили въглероден диоксид, метан и други газове, които нагрели планетата и нарушили химичния състав на океаните.

Топлата вода естествено съдържа по-малко разтворен кислород от студената. В същото време топлината ускорява химичните реакции в тялото на животното, увеличавайки количеството кислород, от което се нуждае. Поради това морските организми се сблъскват с опасен двоен натиск: запасите от кислород намаляват точно когато телата им изискват повече.

За да разберат защо някои животни са по-уязвими, изследователите поглеждат отвъд вкаменелостите и изучават как живите представители на древни морски групи реагират на топлина и ниско съдържание на кислород. Метаболизмът включва химичните процеси, които организмът използва, за да произвежда енергия и да остане жив. През палеозойския период, който завършва с Голямото измиране, много често срещани океански животни са имали бавен метаболизъм. Те са живели на морското дъно, движели са се малко или изобщо не са се движели и са събирали храна чрез филтриране на частици от околната вода.

Брахиоподите, криноидите (морски лилии, родствени на морските звезди) и някои корали и морски анемони се вписват в този общ модел. Техният нискоенергиен начин на живот е функционирал добре при стабилни условия, но новите експерименти показват, че те са се превърнали в сериозен недостатък със затоплянето на океаните.

Животните, станали доминиращи след изчезването, са били по-мобилни, мускулести и метаболитно активни. Рибите са най-ясният пример, но промяната е в полза и на охлюви, морски таралежи и двучерупчести, като миди, стриди и раковини. Двучерупчестите често имат по-тежки тела и мускулест „крак“, който им позволява да пълзят, копаят или да се закотвят. Поддържането на тази допълнителна тъкан изисква повече енергия, отколкото относително простите тела на брахиоподите.

Тази разлика може да изглежда неблагоприятна, тъй като активните животни се нуждаят от повече кислород дори при обикновени условия. Изследователите обаче установиха, че телата им са по-добре подготвени да увеличат приема на кислород, когато температурите се повишат.

Екипът събра животни, представляващи както палеозойските, така и съвременните морски общности, включително брахиоподи от островите Сан Хуан в щата Вашингтон. Изследователите поставиха животните в камери и измериха колко кислород консумират при промяна на температурата на водата.

Експериментите разкриха неочакван компромис. Брахиоподите и други животни с бавен метаболизъм можели да оцелеят във вода с ниско съдържание на кислород, която би задушила много съвременни морски видове. Но предимството им изчезва с покачването на температурата на водата. С повишаването на температурите нуждите им от кислород се увеличили много по-рязко. Бавният им метаболизъм, ограничените мускули и дихателните им структури не можели да доставят достатъчно кислород, за да поддържат темпото. Съвременните животни имат по-високи нужди от кислород, но по-мощните им мускули и хриле са им дали по-голям капацитет да реагират, когато затоплянето е увеличило тези нужди още повече.

С други думи, палеозойските животни са били високоефективни при хладни, стабилни условия, но са имали малко място за адаптиране, когато средата им се е променила. По-активните животни са консумирали повече енергия, но са притежавали и биологичното оборудване, необходимо за оцеляване в бързо затоплящия се океан.

Снимка: Unsplash

Виж още: Тази математическа теория описва свят, в който извънземни и богове са реалност