• 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, 12:19
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.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

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.

16 февраля
Мария Азарова

Целью нового исследования было понять, какие бактерии полости рта отвечают за продукцию метантиола, или метилмеркаптана — бесцветного токсичного газа с сильным и неприятным запахом, напоминающим зловоние гнилой капусты.

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
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.

23 января
Алиса Гаджиева

Авторы нового исследования рассказали, какой из современных напитков надо попробовать, чтобы почувствовать себя жителем Римской империи.

[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: