• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.11.2022
Александр Березин
1
2 651

Загадочные колебания кислорода вызвали необычайно сильное массовое вымирание

5.4

Ордовикско-силурийское событие по масштабу было крупнее, чем вымирание динозавров 66 миллионов лет назад, но ему не предшествовали известные удары астероидов или иные подобные события. Теперь его причины начали проясняться.

Подводный мир более 400 миллионов лет назад в представлении художника / ©m.imgur.com

Примерно 443 миллиона лет назад на Земле случилось довольно странное, можно сказать, глубоко атипичное массовое вымирание. В первой его фазе вымерли 40% известных родов (очевидно, исчезнувших видов было еще больше), а во второй, спустя миллион лет, пропали еще 30% родов. Палеонтологи считают, что этому соответствовало вымирание 85% всех существовавших видов сложных организмов. Вымерло множество еще многочисленных трилобитов, похожих на современных угрей конодонтов (не дожили до наших дней), а также многие граптолиты — существа, дававшие ветвистые колонии, наподобие кораллов (но не родственные им). Впрочем, вымерли и многие виды существовавших уже тогда кораллов.

Долгое время ученые полагали, что старт вымиранию дало глобальное оледенение: Гондвана тогда была близко к Южному полюсу, на ней возникли ледники. Однако более тщательные датировки последних лет показали, что все было сложнее. Вымирание, по всей видимости, началось до оледенения — во всяком случае, для брахиопод (плеченогих щупальцевых) и граптолитов.

Авторы новой работы в Science Advances изучили изменения соотношения изотопов таллия в отложениях морского дна периода вымирания. Таллий связывается оксидами марганца, поэтому изменения в количестве этих оксидов в окружающей среде прямо отражаются и в концентрациях по таллию. Оказалось, начальная фаза ордовикско-силурийского вымирания совпала с резким обеднением морских вод кислородом. Именно в этот момент начинается быстрый упадок брахиопод и граптолитов.

Мир периода ордовикско-силурийского вымирания имел совсем иную географию. Сибирь и Балтика были тропическими мини-континентами, а Гондвану сковал лед / © Science Advances

Что неожиданно, сразу, буквально за сотни тысяч лет после этого, снижение концентрации кислорода сменяется ее резким увеличением. Это контринтуитивно, потому что обычно при вымирании резко снижается количество кислород-продуцирующих организмов. Они основа пищевых пирамид, поэтому уменьшение количества нефотосинтезирующих организмов практически всегда не уступает упадку фотосинтетиков. Раз так, типичное массовое вымирание не должно вести к серьезному росту концентраций кислорода. И для других вымираний это в целом так и есть.

К сожалению, пока не ясно, что могло вызвать резкое снижение концентрации кислорода в начале вымирания. В принципе, это возможно, если температуры воды резко (на много градусов) выросли за короткое время, но следов такого события геологи не видят. Еще это возможно при массовой гибели фотосинтезирующих организмов, но и ее следов в палеонтологической летописи нет. Однако это возможно, когда какие-то фотосинтезирующие виды еще не погибли, но количество особей в них резко упало.

Тем не менее ранее другие научные группы отмечали, что около 455 миллионов лет назад появляются первые споры сосудистых растений. Их еще называли «высшими», и — в силу наличия сосудистой системы, способной поднимать воду и питательные вещества от земли вверх — это первые растения, которые могли в существенной степени колонизировать сушу.

Такая колонизация должна была иметь два типа последствий. Во-первых, наземные растения активно связывали углекислый газ из атмосферы, тем самым создавая предпосылки для оледенения (при высокой концентрации СО2 в воздухе ледники на Земле существовать не могут). Во-вторых, даже самые примитивные наземные растения должны были изменить структуру поверхности суши, создав почвы современных типов. В этот момент минеральные вещества из грунта становятся намного более подверженными выносу в океан: растения неизбежно повышают способность воды проникать в грунт и вымывать из него ряд минералов.

Из современного опыта хорошо известно, что резкое увеличение количества ряда минералов в воде ведет к ее цветению. Например, цианобактерии при цветении воды могут так размножиться, что заблокируют свет водорослям на дне водоемов. Выделяемые ими токсины ведут к гибели морских организмов, разложение тех потребляет кислород, но водоросли на дне не могут его восполнить, поскольку им не хватает света. В подобных условиях дефицит кислорода может возникнуть еще до оледенения.

Вслед за оледенением, однако, высшие растения должны были неизбежно сократиться в численности. После такого события количество минералов, выносимых в океан с дождями, снова могло снизиться, ведя к возобновлению нормального по скорости фотосинтеза в нем.

Ранее мы подробно рассказывали, как колебания в концентрации кислорода сыграли большую роль в формировании сложной жизни на Земле и ее первом палеонтологически ясном массовом вымирании.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 17:01
Андрей

Международная группа геологов выяснила, когда начал отступать антарктический ледник Туэйтса, который называют «ледником Судного дня».

Вчера, 15:05
Ольга Иванова

Немецкие ученые изучили Danionella cerebrum — небольшой вид рыб длиной около 12 миллиметров. И выяснили, как эта крошка способна издавать звуки более 140 децибел.

Вчера, 14:16
ПНИПУ

Смартфоны и прочие гаджеты стали неотъемлемой частью нашей жизни: они нужны для работы, учебы, комфортного отдыха, общения. Качественная работа устройств, а порой и наша безопасность зависят от состояния аккумулятора. Кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ Даниил Курушин рассказал об основных правилах долголетия батареи смартфона, стоит ли заряжать и разряжать гаджет полностью, чем вредит виброрежим и что значат «скачущие» проценты.

26 февраля
Дарья Губина

В 2022 году зонд DART столкнулся с Диморфом, спутником астероида Дидим. Ученые хотели проверить, можно ли сбить с траектории небольшое, но потенциально опасное для нашей жизни космическое тело. Оказалось, DART не только изменил орбиту маленького объекта, но и полностью его «переворошил».

25 февраля
Руслан Руслан

Компания Neuralink, при помощи которой предприниматель Илон Маск надеется совершить революцию в интерфейсах «мозг-компьютер» (BCI), впервые имплантировала человеку устройство «чтения мыслей». Об этом Маск сообщил в твите, опубликованном 29 января. Однако, некоторые обеспокоены отсутствием прозрачности вокруг имплантата, который должен дать возможность управлять устройствами посредством мысли. Реакции ученых и экспертов на это событие обобщает медиа-редакция Nature, а Naked Science приводит перевод этой статьи.

26 февраля
Юлия Трепалина

Немецкие ученые рассказали о преимуществах новой технологии промышленного производства яблочного сока — с помощью метода спирального пресса с фильтрацией (spiral filter press). Исследователи установили, что он позволяет в четыре раза увеличить содержание в соке полезных для здоровья веществ по сравнению с более традиционным способом отжима.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

22 февраля
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Alexey Vinogradov
09.02.2023
-
0
+
Мне почему-то всегда казалось, что наличие почвенного покрова как раз затрудняет денудацию и последующий вынос в океан.
Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: