Биота Хуаюаня раскрывает тайну первого массового вымирания в фанерозое

Примерно 540 миллионов лет назад земная биосфера претерпела кардинальные трансформации: мир, где господствовали микроорганизмы, уступил место миру, изобилующему животными. Почти все основные группы животного царства внезапно появились в палеонтологической летописи за очень сжатый геологический промежуток времени. Это знаковое эволюционное событие известно как кембрийский взрыв.

Однако этот всплеск биоразнообразия животных был прерван около 513 миллионов лет назад первым синкским массовым вымиранием в фанерозойскую эру — событием, по своим масштабам сравнимым с пятью крупнейшими массовыми вымираниями на планете, так называемой «большой пятёркой». После него глобальное биоразнообразие оставалось на низком уровне ещё около 50 миллионов лет, вплоть до начала Великого ордовикского события биоразнообразия.

Долгое время научное понимание синкского события было затруднено из-за пробелов в летописи окаменелостей на границе вымирания, где сохранились только твёрдые остатки древних организмов. В отличие от них, редкие находки окаменелостей мягких тканей предоставляют гораздо более полную картину древних экосистем.

Несмотря на то, что палеонтологи обнаружили десятки местонахождений с мягкотелыми организмами кембрийского периода, включая раннекембрийскую биоту Чэнцзян в Китае и среднекембрийскую биоту Бёрджес-Шейл в Канаде — самые известные примеры такого рода, — ни одно сопоставимое местонахождение мягкотелых организмов высшего порядка не было найдено в критический временной интервал после синкского вымирания.

Однако за последние пять лет ситуация изменилась благодаря открытию биоты Хуаюань — месторождения окаменелостей мягких тканей мирового значения, образовавшегося вскоре после синкского события. Находка, расположенная в уезде Хуаюань провинции Хунань, была сделана исследовательской группой из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук (КАН). Результаты исследования были представлены в журнале Nature 28 января.

Исследователи собрали более 50 000 образцов из одного карьера, из которых официально классифицировали 8681 образец. На основании этого было идентифицировано 153 вида животных, принадлежащих к 16 типам, при этом 59% этих видов оказались ранее не описанными таксонами.

Многочисленные окаменелости из биоты Хуаюаня демонстрируют прекрасно сохранившиеся мягкие анатомические структуры, включая пищеварительную, дыхательную и нервную системы. Наличие разнообразных активных хищников и большого количества пелагических оболочников свидетельствует о том, что глубоководное сообщество фауны обладало сложной пищевой сетью и полностью функционирующими механизмами биологического круговорота углерода.

Биота Хуаюаня выделяется необычайным обилием и разнообразием мягкотелых окаменелостей, исключительной сохранностью мягких тканей и сложными экосистемами, что делает её одним из лучших месторождений окаменелостей типа Бёрджес, не уступающим китайской биоте Чэнцзян и канадской биоте Бёрджес.

Относящаяся к критическому периоду после массового вымирания, последовавшего за первым в фанерозое, биота Хуаюаня предоставляет ключевые сведения о процессах и последствиях этого раннего кризиса вымирания. Примечательно, что в биоте Хуаюаня были неожиданно обнаружены представители таксонов, известных по биоте формации Бёрджесс, — находки, указывающие на трансокеанское расселение после вымирания и подчёркивающие роль океанических течений в формировании биогеографических закономерностей раннего распространения морских животных.

Кроме того, исследовательская группа собрала обширный глобальный набор данных о мягкотелых организмах кембрийского периода и провела количественный сравнительный анализ биоты Хуаюаня и других крупных местонахождений окаменелостей. Этот анализ показал, что после синкского вымирания произошла фундаментальная перестройка глобальных морских сообществ. Также полученные данные свидетельствуют о том, что глубоководные районы внешнего шельфа служили важнейшими убежищами для миграции фауны, биологического выживания и эволюционных инноваций в этот переломный период после вымирания.

Исследование было проведено под руководством академика Китайской академии наук профессора Чжу Маояня в сотрудничестве с учёными из Хунаньского музея, Чэндуского центра геологических исследований Китая, Нанкинского университета, Гуйчжоуского университета и Университета Линьи.