Дыры в озоновом слое Земли, обязанные своим происхождением выбросам вулканических газов, существовали уже 252 миллиона лет назад, и могли привести к уничтожению всего живого на территории, до возникновения дыр покрытой лесом, повлияв на фертильность голосеменных растений. Это событие, растянувшееся на десятки тысяч лет, известно как массовое пермское вымирание видов, или Великое вымирание, приведшее к 96% всех морских видов и 73% наземных видов позвоночных
Существует несколько гипотез о причинах пермского вымирания. Некоторые ученые полагают, что к вымиранию привело падение крупного астероида (возможно, того, кратера в районе Земли Уилкса в Антарктиде). Другие настаивают на том, что к вымиранию привел резкий подъем метана из океана, третьи считают, что к катастрофе привело изменение климата — парниковый эффект, глобальное потепление, вулканическая зима.
Изменение климата под действием излияний колоссальных Сибирских траппов, бесспорно, имело место перед началом массового вымирания, однако ключевую роль в катастрофе сыграл неучтенный ранее фактор — влияние озоновых дыр на фертильность растений, считают авторы статьи, опубликованной в журнале Science Advances.
Как известно, слой озона защищает все живое на Земле от ультрафиолета — излучения в части спектра, самая коротковолновая часть которого обладает достаточной энергией, чтобы разрушать ДНК. Озоновые дыры пропускают ультрафиолет. В конце Пермского периода дыры в озоновом слое стали такими большими, что солнечная радиация практически стерилизовала растения, пишут авторы исследования. Об этом свидетельствует и обилие деформированных семян, которые палеоботаники находят в пермских отложениях.
Многие окамененвшие семена и пыльца голосеменных растений конца Пермского периода имеют неправильную форму (верхний ряд). В нижнем ряду — пыльца современных карликовых сосен, очень похожих на пермскую флору. Деформация возникла в результате обучения жестким ультрафиолетом в лаборатории.
Чтобы проверить свою гипотезу, Джеффри Бенка, палеоботаник из Калифорнийского университета в Беркли, и его коллеги подвергали современные карликовые сосны воздействию жесткого ультрафиолета, от ноля до 93 кДж/м2 в день (согласно существующим моделям, в конце Пермского периода уровень ультрафиолетового излучения поднялся с 10 до почти 100 кДж/м2 в день). Сильное облучение привело к тому, что 13% семян оказались невсхожими. Сами деревья пережили повышенный уровень ультрафиолета, но пострадали семяпочки — части женских шишек, из которых после опыления созревают семена голосеменных растений. Впрочем, повреждение оказалось обратимым; стоило уровню ультрафиолета упасть, как на соснах выросли новые, здоровые женские шишки.
Новые и новые пики уровня ультрафиолета, возникавшие в результате образования новых озоновых дыр, могли надолго приостановить размножение голосеменных растений и нарушить все пищевые цепочки Пермского периода, заключают авторы работы; это могло само по себе привести к исчезновению многих видов, а в сочетании с глобальным изменением климата — к массовому вымиранию.
