Учёные Стэнфордского университета установили связь между крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли и сочетанием высокой температуры воды с дефицитом кислорода в древних океанах. Событие произошло на границе пермского и триасового периодов и получило название Великое вымирание. До него экосистемы морского дна на протяжении примерно 280 млн лет были преимущественно населены медленно живущими организмами, включая брахиопод и морских лилий.
По данным исследователей, масштабные вулканические извержения выбросили в атмосферу большие объёмы парниковых газов, после чего планета стала нагреваться. Морская вода потеплела, а содержание кислорода в ней снизилось, что создало тяжёлые условия для обитателей океана. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Авторы сравнили устойчивость 38 видов к температуре и нехватке кислорода, характерным для конца пермского периода. В исследование вошли 9 представителей палеозойской фауны, переживших вымирание, а также 29 современных видов. Для части животных учёные провели эксперименты, а по остальным использовали результаты предыдущих работ.
Выяснилось, что древние морские организмы в целом сильнее зависели от температуры и уровня кислорода, чем современные животные. Особенно уязвимыми оказались виды с медленным обменом веществ. К ним относились многие брахиоподы и другие обитатели морского дна, тогда как моллюски, рыбы, морские звёзды и морские ежи переносили такие изменения лучше.
Палеозойские животные могли выдерживать низкое содержание кислорода в состоянии покоя, однако при активности это преимущество исчезало. Исследователи отмечают, что на условия в океанах могли влиять и другие факторы, в том числе закисление воды. При этом полученные данные показывают ключевую роль одновременного потепления и дефицита кислорода в исчезновении многих древних видов.
Во время Великого вымирания температура на Земле выросла на 8–12 °C за тысячи лет. Учёные указывают, что причиной тогда стали выбросы, связанные с вулканизмом. Изучение реакции морских экосистем на эти процессы позволяет лучше понять последствия крупных климатических изменений для живых организмов.