Конец палеозойской эры и великое пермское вымирание

Палеозойская эра завершилась около 251,9 миллиона лет назад пермско-триасовым массовым вымиранием. Это был крупнейший известный биологический кризис фанерозоя: исчезла большая часть морских видов и множество наземных линий. Главной причиной считают гигантский вулканизм Сибирских траппов и вызванную им цепь климатических и химических изменений.

Когда закончился палеозой

Граница перми и триаса одновременно является границей палеозойской и мезозойской эр. Она датируется примерно 251,9 миллиона лет назад. Самый резкий морской кризис по геологическим меркам продолжался недолго, но ухудшение среды началось раньше, а восстановление экосистем заняло миллионы лет.

Старые источники приводят точные значения вроде 96% морских видов и 75% наземных животных. Такие числа зависят от полноты летописи и способа подсчёта. Современные работы чаще говорят примерно о 80–90% морских видов и о тяжёлых потерях среди наземных позвоночных и растений, не превращая оценку в точную перепись.

Что такое Сибирские траппы

На территории современной Сибири происходила серия колоссальных извержений. Огромные объёмы лавы образовали Сибирские траппы, но для биосферы особенно важны были газы и вещества, выделявшиеся из магмы и прогретых осадочных пород.

Углекислый газ усиливал парниковый эффект, сернистые соединения могли вызывать кратковременные похолодания и кислотные осадки, а галогены влияли на озоновый слой. Вулканические аэрозоли переносили никель и другие элементы в океан. Совпадение извержений, геохимических аномалий и вымирания делает вулканизм ведущим объяснением.

Как менялась атмосфера и температура

Быстрый приток углерода привёл к сильному глобальному потеплению. Высокая температура увеличивала нагрузку на организмы, ускоряла обмен веществ и одновременно уменьшала растворимость кислорода в воде. На суше усиливались засухи, пожары и эрозия почв.

Изменения могли идти импульсами. Краткие аэрозольные похолодания не отменяют долгосрочного парникового потепления: разные вулканические газы действуют в разных временных масштабах.

Почему океаны стали опасными

• деоксигенация сократила области воды, пригодные для дыхания;
• закисление осложнило построение карбонатных скелетов и раковин;
• перегрев повышал потребность животных в кислороде именно тогда, когда его становилось меньше;
• нарушение продуктивности разрушало пищевые цепи от планктона до крупных потребителей;
• токсичные вещества создавали дополнительную нагрузку на морские сообщества.

Не один фактор «убил всех животных». Катастрофическим стало сочетание процессов, которые усиливали друг друга в разных бассейнах и климатических зонах.

Какие животные исчезли

Полностью исчезли трилобиты, существовавшие более 250 миллионов лет. Тяжёлые потери понесли брахиоподы, кораллы, фораминиферы, иглокожие и многие моллюски. Рифовые экосистемы разрушились, а их полноценное восстановление заняло долгое время.

На суше сократилось разнообразие крупных растительноядных и хищных синапсид, земноводных и рептилий. Но не все «пеликозавры» исчезли непосредственно на границе: многие ранние формы вымерли задолго до конца перми. Сохранились отдельные терапсиды, архозавроморфы и другие линии, из которых сложилась фауна триаса.

Был ли причиной астероид

Для пермско-триасовой границы предлагались ударные гипотезы, но сопоставимого с Чиксулубом подтверждённого кратера и глобального ударного слоя не найдено. Отдельные химические аномалии не образуют такую же связную систему доказательств, как на границе мела и палеогена.

Поэтому астероид не является главным современным объяснением конца палеозоя. Наиболее согласованная картина связывает кризис с Сибирскими траппами, быстрым потеплением и изменением химии океана. Обзор других массовых кризисов есть в статье о том, почему на Земле происходили массовые вымирания.

Кто пережил великое вымирание

Одним из известных наземных выживших был листрозавр – коренастый растительноядный терапсид с клювом и бивнями. В раннем триасе его остатки стали очень многочисленными в нескольких регионах. Выжили также мелкие позвоночные, двустворчатые моллюски, гастроподы и другие устойчивые или быстро размножавшиеся группы.

Выживание не означало немедленного процветания. Первые триасовые сообщества часто были малопродуктивными и однообразными, а повторные эпизоды жары и нехватки кислорода задерживали восстановление.

Как конец палеозоя подготовил мезозой

Освободившиеся экологические ниши со временем заняли новые группы. В триасе разнообразились архозавры, появились первые динозавры, птерозавры и млекопитающие. Но это не было прямым мгновенным следствием вымирания: между кризисом и устойчивыми новыми экосистемами прошли миллионы лет.

Подробная хронология вулканизма и восстановления собрана на странице о пермском вымирании. Конец палеозоя показывает, как несколько связанных изменений климата, океана и суши могут превратить длительное давление на среду в глобальную биологическую катастрофу.