Сегодня туристы стекаются в Средиземное море из-за его пляжей и мерцающих сине-зеленых вод. Оно не было таким гостеприимным около 6 миллионов лет назад, когда все море потеряло связь с Атлантическим океаном и временно высохло, оставив после себя километровый слой соли. Первоначальное биоразнообразие бассейна было уничтожено. «Морская жизнь после этого кризиса уже никогда не была прежней», — говорит Константина Агиади, геолог из Венского университета.
Агиади и ее коллеги теперь проследили вымирания и последующее восстановление с помощью всестороннего анализа большинства ископаемых из этого региона, опубликованного в Science Advances . Это «фантастическая» работа, говорит Бриджит Уэйд, палеонтолог из Университетского колледжа Лондона, которая не участвовала в исследовании. Геологи давно знали о средиземноморском «кризисе солености», добавляет она, но «многие загадки все еще существуют, поэтому объединение многих типов ученых позволяет сложить части головоломки».
Средиземное море — далеко не единственное море, которое пересохло за всю историю Земли. В результате, говорят исследователи, новая работа, в сочетании с работой, которую та же группа опубликовала в прошлом месяце в журнале Science, в которой оценивалось влияние этого эпизода на глобальное биоразнообразие, дает ученым новое понимание того, как такие кризисы могли повлиять на жизнь на Земле на протяжении ее геологической истории.
Геологи, бурившие дно Средиземного моря, впервые обнаружили соляной слой, известный как «соляной гигант», в 1970-х годах. Исследователи в конечном итоге пришли к выводу, что он образовался около 6 миллионов лет назад, когда континентальные сдвиги постепенно разорвали единственную крупную связь Средиземноморья с Атлантикой. Более 600 000 лет вода испарялась, откладывая гипс и соль. В замкнутом бассейне осталось всего несколько изолированных соленых прудов. Море кишело жизнью, включая обширные коралловые рифы и тепловодных рыб, но теперь бассейн стал почти непригодным для жизни.
«Это было самое радикальное изменение окружающей среды, произошедшее на Земле со времен метеорита Чиксулуб», который убил динозавров и многие другие формы жизни 65 миллионов лет назад, говорит Даниэль Гарсия-Кастелланос, геофизик из Испанского национального исследовательского совета. Однако какие виды исчезли во время кризиса, а какие восстановились, когда дальнейшие тектонические сдвиги позволили пересохшему бассейну снова наполниться, оставалось неясным.
В поисках ответов Гарсия-Кастелланос, Агиади и коллеги исследовали музейные коллекции и старые опубликованные записи на предмет окаменелостей из региона, датируемых возрастом от 12 до 3,5 миллионов лет назад, и нашли в общей сложности около 23 000 окаменелостей и описаний. Они идентифицировали 4903 вида из 1755 родов и реконструировали, когда каждый из них обитал в Средиземноморье. «Очень сложно объединить все эти наборы данных в единой временной шкале», — говорит Уэйд.
Данные рисовали суровую картину. По мере того, как водообмен с Атлантикой уменьшался, а соленость увеличивалась, биоразнообразие начало падать. Коралловые рифы исчезли, чтобы никогда больше не вернуться. Из почти 800 видов, когда-то встречавшихся только в Средиземном море, выжило всего 86, включая некоторых сардин и сирен — морских млекопитающих, родственных ламантинам. Кризис, вероятно, стал похоронным звоном для всех видов, оставшихся от древнего моря Тетис, водоема, который предшествовал Индийскому океану, Черному, Каспийскому и Средиземному морям, говорит Мориаки Ясухара, палеоэколог из Университета Гонконга, который не принимал участия в работе. «Такой масштаб ранних и поздних вымираний в это время никогда ранее не был четко показан или количественно оценен».
Затем, 50 000 лет спустя, атлантические воды снова начали вливаться, принося почти 2700 видов, которые заново заселили море. Некоторые из них были возвращающимися рыбами и другими беженцами, которые ушли, когда Средиземное море высохло. Более многочисленными были новички, включая больших белых акул, дельфинов и несколько видов рыб и планктона. В целом, «восстановление разнообразия было обусловлено не выживанием или возвращением видов, а новыми видами, проникшими в Средиземное море», говорит Уэйд.
До солевого кризиса средиземноморское биоразнообразие было самым высоким в его восточной части, в направлении того, что сейчас является Ливаном. Сегодня большая часть из примерно 17 000 видов моря живет на западе — эта тенденция сохраняется с тех пор, как море снова открылось. Хотя его причина неясна, «выявление этого сдвига важно для изучения процессов, которые его вызвали», — говорит Паоло Альбано, морской биолог из зоологической станции Антона Дорна, который не принимал участия в работе.
Гарсия-Кастелланос отмечает, что кризис повлиял на биоразнообразие во всем мире. Поскольку около 6% растворенных солей Земли были изолированы в толстой коре, соленость в других океанах упала, что, вероятно, изменило ареалы обитания некоторых организмов и, возможно, привело к вымиранию других.
Ясухара надеется, что эта работа побудит других исследователей исследовать 130 других соляных гигантов Земли, в том числе в Центральной и Северной Европе и Мексиканском заливе. Некоторые из этих соляных слоев датируются 1 миллиардом лет и могут пролить свет на ранние сдвиги в биоразнообразии. Средиземноморский кризис — это пример, говорит он, — «важный естественный эксперимент для понимания того, как происходят вымирание, восстановление и реорганизация» после кризиса солености.
