Как отмечено выше, при повышении количества кислорода в атмосфере в пределах интервала его изменений на протяжении фанерозоя возникли возможности появления новых групп животных, расходующих больше энергии в ходе их жизнедеятельности.
В соответствии с этим естественно предположить, что в эпохи повышенных количеств кислорода разнообразие фаун возрастало, а в эпохи уменьшения концентрации кислорода — снижалось. Для изучения указанного вопроса можно использовать данные о животных, которые существовали на протяжении всего фанерозоя, — морских беспозвоночных.
По материалам сводки о числе семейств этих животных для каждого периода фанерозоя, учитывая приведенные выше данные об изменениях количества кислорода, был построен рисунок, на котором изображена зависимость числа семейств морских беспозвоночных от среднего количества атмосферного кислорода в данном периоде, выраженного в долях от современного количества кислорода. Наличие определенной связи между указанными величинами подтверждает сделанное выше предположение.
Заслуживает внимания, что в эпохи наибольшего повышения количества кислорода распространялись животные, которые расходовали наибольшее количество энергии на свое перемещение в пространстве. К их числу относятся, например, летающие животные — крылатые насекомые в карбоне, птерозавры и птицы в юрском периоде, а также наиболее крупные наземные животные — гигантские рептилии юрского и мелового периодов.
Для тех интервалов времени, когда концентрация кислорода была более или менее постоянной, степень разнообразия фаун могла изменяться под влиянием других экологических факторов. При рассмотрении этого вопроса можно использовать данные Куртена о численности семейств млекопитающих в различных отделах третичного периода. Изучение данных таблицы показывает наряду с хорошо известным фактом быстрого увеличения числа семейств в палеоцене — эоцене наличие определенных колебаний количества семейств млекопитающих в более позднее время. Причина «взрывной эволюции» млекопитающих в начале третичного периода ясна — в это время млекопитающие заполняли многочисленные экологические ниши, освободившиеся в результате вымирания многих групп пресмыкающихся в конце мезозойской эры.
Заслуживает внимания вопрос о причинах последующих колебаний числа семейств млекопитающих. В олигоцене — плиоцене существовало определенное соответствие между числом семейств млекопитающих и экологическими условиями. Уменьшение числа семейств на протяжении олигоцена и плиоцена, по-видимому, было следствием снижения концентрации СO2, что приводило к похолоданиям и уменьшению продуктивности автотрофных растений. Особенно отчетливо заметно влияние на изменение числа семейств во время олигоценового похолодания, которое имело черты крупного экологического кризиса. Можно думать, что в результате похолодания произошло уменьшение «экологической емкости» биосферы для млекопитающих, т. е. числа экологических ниш, которые могли использовать различные группы этих животных. Следует отметить, что после окончания олигоценового похолодания в раннем миоцене имело место значительное увеличение числа семейств, вероятно, в соответствии с возможностями заполнения возросшей «экологической емкости».
Остановимся на вопросе об изменении скорости появления новых семейств и вымирания ранее существовавших на протяжении третичного периода.
Учитывая длительность отделов третичного периода, принятую Куртеном в была построена таблица, содержащая значения скорости появления и вымирания семейств млекопитающих (среднее число семейств за 1 млн. лет). Из таблицы видно, что от начала палеоцена до раннего олигоцена рост числа семейств млекопитающих происходил при преобладании тенденции к ускорению темпов этого роста. Это можно объяснить увеличением числа исходных форм, которые служили материалом для образования новых семейств. Скорость вымирания ранее существовавших семейств приблизилась к скорости возникновения новых семейств только в раннем олигоцене, что, по-видимому, соответствовало условиям заполнения основной части экологических ниш, доступных для млекопитающих. После раннего олигоцена, однако, стабилизации числа семейств не произошло, что, как отмечено выше, явилось следствием резких изменений природных условий. Однако в среднем и позднем олигоцене скорость вымирания семейств не повысилась, а уменьшилась. Сокращение общего числа семейств в этом случае произошло только в результате еще большего уменьшения скорости образования новых семейств. Это свидетельствует о том, что ухудшение условий окружающей среды, которое привело к уменьшению «экологической емкости», было недостаточно резким для массового вымирания различных групп организмов.
В этом отношении олигоценовый кризис отличался от таких критических эпох геологической истории, как, например, концы триасового и мелового периодов, когда произошло резкое сокращение числа таксономических групп различных животных в результате их вымирания. Такое различие может объясняться не только разной степенью ухудшения условий среды, окружающей организм. Возможно, что млекопитающие легче выдерживали развитие похолоданий по сравнению с организмами, вымершими в течение мезозойской эры, которые не имели терморегуляции.
Весьма характерно, что после прекращения олигоценового кризиса в раннем миоцене сразу же восстановилась близкая к максимальной скорость образования новых семейств, в результате чего общее число семейств млекопитающих в раннем миоцене точно совпало с их числом в раннем олигоцене. Можно предполагать, что это число соответствовало «экологической емкости биосферы» для третичных млекопитающих, которая могла поддерживаться при благоприятных условиях внешней среды. Относительно низкие скорости появления и вымирания семейств в интервале времени средний миоцен — поздний плиоцен характерны для эпохи, когда численность семейств млекопитающих была близка к максимальной, причем более архаические группы животных уже были элиминированы ранее произошедшим резким колебанием условий окружающей среды.