• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.12.2023
Игорь Байдов
4
8 978

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, 15:03
Дарья Боголюбова

Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.

Позавчера, 02:38
Александр Березин

Новая успешная посадка позволила США не только вернуться на Селену после 52-летнего перерыва, но и впервые в истории земной космонавтики достичь зоны, близкой к южному полюсу Луны — результат, который СМИ недавно ошибочно приписывали индийскому посадочному аппарату.

Позавчера, 11:23
Полина

Многие родители стремятся отдать детей в двуязычную школу, чтобы те развивались лучше и быстрее. Однако такое образование способно даже навредить ребенку, показало исследование.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Андрей

Французские геологи проанализировали состав нитратов в вулканических отложениях времен неогена и выяснили, что возникающие в облаках пепла молнии могли фиксировать атмосферный азот. Исследователи обнаружили несколько свидетельств, указывающих на то, что нитраты в отложениях образовались именно из атмосферного азота.

18 февраля
Даниил Сухинов

Американские исследователи придумали новый способ борьбы одновременно с пластиковыми и пищевыми отходами. Они создали замену пластиковым упаковочным пленкам, использовав банановую кожуру. Новый материал по качеству не уступает привычному пластику, но разлагается в почве в сотни раз быстрее.

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.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[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: