• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.12.2023
Игорь Байдов
4
8 986

Расцвет наземных растений в девоне способствовал массовому вымиранию в морях

4.2

Причины массового вымирания, которое случилось в конце девонского периода, долгое время вызывали споры. Авторы нового исследования, наконец, поставили точку в этом вопросе.

Кости древнего животного
© Getty Images

Девонский период — один из «райских» геологических периодов в истории Земли. По крайней мере, его начало и середина. В то время, приблизительно 400-410 миллионов лет назад, наша планета переживала расцвет биологического разнообразия. В морях плавало огромное количество рыб (этот период еще называют периодом эпохи рыб), климат на всей суше был тропическим, появились первые семенные растения и папоротниковидные. Эволюция и распространение наземных растений привели к возникновению почвенных покровов. 

Однако эта эпоха длилась относительно недолго. Она завершилась около 350-370 миллионов лет назад массовым вымиранием — одним из самых крупнейших в истории планеты. В результате с лица земли исчезло почти 20 процентов семейств и 50 процентов видов. 

Девонское вымирание долгое время оставалось предметом споров, так как в научном сообществе не было единого мнения о его причинах. Одни ученые полагали, что оно случилось из-за извержений вулканов, которые привели к глобальному похолоданию, другие — что всему виной деоксигенация, то есть снижение уровня кислорода в глобальном океане из-за увеличения количества наземных растений.

Группа ученых из Университета Индианы-Пердью Индианаполиса (США) разобралась в этом вопросе и, похоже, окончательно поставила в нем точку. Авторы исследования проанализировали сотни образцов древнейших горных пород на Земле, а также применили метод моделирования, в основу которого легли последние данные о девонском океане. В итоге они пришли к выводу, что причиной вымирания стали сразу два фактора, которые протекали одновременно: и извержения вулканов, и расцвет наземных растений. Результаты работы опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Ученые использовали специальную модель системы Земли для оценки биогеохимических циклов углерод — азот — фосфор — кислород — сера. Эта модель показала, что из-за резкого увеличения количества растений молодые ландшафты суши быстро подверглись эрозии, в результате чего из недр выделилось много фосфора, который затем осел в девонских океанах. То есть расцвет растений способствовал высвобождению огромных запасов фосфора. 

Фосфор — один из ключевых элементов жизни, определяющий скорость, с которой крошечные водные организмы, такие как водоросли, могут использовать фотосинтез для преобразования углекислого газа (CO2) в органическое вещество.

Приток фосфора стимулировал цветение первичных продуцентов в океане, что привело к накоплению органического вещества и последующему снижению содержания растворенного кислорода (он уходил на окисление отмирающей органики) в воде. Иными словами, увеличение количества фосфора вызвало морское кислородное голодание, которого было достаточно, чтобы запустить (или поддержать) процесс массового вымирания.

Кроме того, ученые исследовали «летописи горных пород» позднего девона, чтобы понять, могли ли и вулканы «внести свою лепту» в это событие. 

При росте вулканической активности в атмосферу выбрасываются многие тяжелые элементы, включая ртуть, которая затем оседает на земле. Исследователи проанализировали образцы осадочных пород из крупных магматических провинций позднего девона на предмет этого элемента — Вилюйской в Сибири, Кольской на Кольском полуострове и Припятско–Днепровско–Донецкой в Восточной Европе.  

После оценки концентрации ртути показатель сравнили с общим уровнем органического углерода. Результаты показали пики повышения ртути в позднем девоне. В то время происходили мощные извержения — вероятно, они были частыми и кратковременными, что тоже могло способствовать массовому вымиранию.

Исследователи впервые объединили две главные гипотезы причины девонского вымирания, чтобы создать единый причинно-следственный сценарий этого события. Из него следует, что и мощные извержения вулканов, вызвавшие похолодание на планете, и параллельное с ними снижение уровня кислорода в океане из-за фосфора, который высвободили растения, стали единым двигателем вымирания, произошедшего примерно 370 миллионов лет назад.

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

4 Комментария

ФИО
08.12.2023
-
-1
+
Каким это образом распространение растений могло вызвать эрозию, тогда как принято считать что растения оказывают прямо противоположное действие. Сдерживают эрозию.
Питон Удав
08.12.2023
-
-1
+
О как. Скоро и до динозавров доберутся. И кажется, что метеорит был одной из причин, причём может не самой большой
Sam Dowson
07.12.2023
-
2
+
Для того, чтобы предотвратить эрозию почв и вымывание из них питательных элементов, наземные растения как раз для этого и высаживают. А тут вон оно как - выросли наземные растения, увеличилась эрозия, фосфор вымыло в моря и океаны. Прям сомнительно. Гораздо лучше всё вымывается и выдувается с голых незаросших поверхностей. Кроме того, морской фосфор в девоне был явно в достатке - те самые рыбы, которые там кишмя кишили, имели как раз фосфатный скелет. Причём эти рыбы были на вершине трофической пирамиды - это значит фитопланктону и прочим водорослям фосфора было вдвойне достаточно. Ну и конечно же помимо фосфора для всех растений нужен азот и калий, о них почему-то ни слова.
    Андрей
    08.12.2023
    -
    1
    +
    Sam Dowson, видимо, неточный перевод с английского. Скорее эрозия, как трансформация растительностью скалистого ландшафта в более ровный и высвобождение при этом фосфора, который в органическом виде P₄O₁₀ и P₂O₅ начал связывать огромное количество кислорода из атмосферы и оказывать токсическое воздействие на окружающую среду. Критическое перекисление океана этими соединениями вызвало перестройку всей экосистемы, высвобождение излишнего углекислого газа (не связанного биотически кораллами и моллюсками), который приводил к усиленному расширению ареала наземных растений, и так по кругу. Вулканическая активность, пожары катастрофически усугубили эту ситуацию, в результате чего 380 млн. лет назад первые позвоночные вышли на сушу. Рыбы начали эволюционировать в сухопутных животных, потому как в невыносимых условиях океана ловить было уже нечего.
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: