Разкриване на изненадващите тайни зад първото голямо масово изчезване на Земята

Подробни изображения на вкаменелости от ордовикското разкритие на остров Антикости, Квебек, Канада. Кредит: Андре Дерошерс, Университет в Отава

Екип от изследователи публикува ново проучване, което изследва причината за късното ордовикско масово изчезване.

Всички знаем, че динозаврите са изчезнали при масово изчезване. Но знаехте ли, че има и други масови изчезвания? Има пет критично важни масови изчезвания, известни като „Големите пет“, при които поне три четвърти от всички видове около Земята са изправени пред изчезване в рамките на даден геоложки период от време. С настоящите тенденции на глобалното затопляне и изменението на климата, много изследователи сега смятат, че може да сме класирани на шесто място.

Откриването на първопричината за масовото изчезване на Земята отдавна е гореща тема за учените, защото разбирането на условията на околната среда, които са унищожили повечето видове в миналото, може да помогне да се предотврати подобно събитие в бъдеще.

Екип от учени от катедрата по науки за Земята и околната среда в университета в Сиракуза Калифорнийския университет, Бъркли И Калифорнийският университет, Ривърсайд, Университетът на Бургун-Франч Конт, Университетът на Ню Мексико, Университетът в Отава, Университетът за наука и технологии в Китай и Станфордският университет наскоро са съавтор на изследване, изследващо късното ордовикско масово изчезване (LOME), първото или най-старият от „Големите пет (преди 445 милиона години). Приблизително)“. Около 85% от морските видове, повечето от които живееха в плитки океани близо до континентите, изчезнаха през това време.

Подробни изображения на вкаменелости от ордовикското разкритие на остров Антикости, Квебек, Канада. Кредит: Андре Дерошерс, Университет в Отава

Водещият автор Александър Пол от Калифорнийския университет Ривърсайд (сега научен сътрудник след докторантура в университета Bourgogne-Franche-Comté в Дижон, Франция) и неговите съавтори изследват океанската среда преди, по време и след изчезването, за да определят какво събитието беше като. Сварено и включено. Резултатите от тяхното проучване са публикувани в списанието естествени науки за Земята Днес (1 ноември 2021 г.).

За да нарисува картина на океанската екосистема през периода на Ордовик, експертът по масово изчезване Сет Финиган, доцент в Калифорнийския университет в Бъркли, казва, че моретата са пълни с биоразнообразие. Океаните съдържаха някои от първите рифове, направени от животни, но им липсваше изобилие от гръбначни животни.

„Ако сте се гмуркали в Ордовикско море, щяхте да видите някои познати групи като стриди, охлюви и гъби, но също и много други групи, които сега са по-малко разнообразни или напълно изчезнали, като трилобити, тероподи и криноиди“, Финеган казва.

За разлика от бързите масови изчезвания, като напр тебеширеноТретото изчезване се случи, когато динозаврите и други видове умряха внезапно преди около 65,5 милиона години, казва Финеган. Ломи се случи за значителен период от време, като оценките варират от преди по-малко от половин милион до почти два милиона години.

Подробни изображения на вкаменелости от ордовикското разкритие на остров Антикости, Квебек, Канада. Кредит: Андре Дерошерс, Университет в Отава

Един от основните дебати за LOME е дали липсата на кислород в морската вода е причинила масовото изчезване от този период. За да проучи този въпрос, екипът комбинира геохимично тестване с числени симулации и компютърно моделиране.

Зунли Лу, професор по науки за Земята и околната среда в университета в Сиракуза, и неговите студенти направиха измервания на концентрацията на йод в карбонатните скали от този период и направиха важни открития за нивата на кислород в различни дълбочини на океана. Концентрацията на йод в карбонатните скали служи като индикатор за промените в нивото на океанския кислород в историята на Земята.

Техните данни, заедно със симулации на компютърни модели, показват, че няма доказателства за хипоксия – или хипоксия – по време на събитието на изчезване в местообитанието на плитките океански животни, където са живели повечето организми, което предполага, че климатичното охлаждане е настъпило през късния ордовикски период заедно с Комбинирано с допълнителни фактори, които вероятно са отговорни за LOME.

От друга страна, има доказателства, че хипоксията в дълбокия океан се е разширила през същото време, мистерия, която не може да бъде обяснена с класическия модел на океанския кислород, казва експертът по моделиране на климата Александър Пол.

„Очаква се оксигенация на горния океан в отговор на охлаждането, тъй като атмосферният кислород се разтваря предимно в по-студени води“, казва Бол. „Ние обаче бяхме изненадани да видим разпространението на хипоксия в долния океан, тъй като хипоксията в историята на Земята обикновено се свързва с глобалното затопляне, причинено от вулкани.“

Те приписват липсата на кислород в дълбокото море на циркулацията на морската вода през глобалните океани. Ключов момент, който трябва да се има предвид, казва Бул, е, че циркулацията на океана е много важен компонент на климатичната система.

Той беше част от екип, ръководен от старши дизайнер Анди Риджуел, професор в Калифорнийския университет Ривърсайд, чиито резултати от компютърно моделиране показват, че климатичното охлаждане вероятно променя модела на циркулация на океана, спирайки потока от богата на кислород вода в плитки морета към океански дълбочини.

Според Лу признаването, че охлаждането на климата може да доведе и до по-ниски нива на кислород в някои части на океана, е ключов извод от тяхното изследване.

„В продължение на десетилетия доминиращата школа на мисълта в нашата област е, че глобалното затопляне кара океаните да губят кислород и по този начин засяга жизнеспособността на морския живот, потенциално дестабилизирайки цялата екосистема“, казва Лу. „През последните години нарастващите доказателства сочат няколко епизода в историята на Земята, когато нивата на кислород също намаляват в по-студен климат.“

Докато причините за късното изчезване на Ордовик не са напълно съгласувани и няма да бъдат договорени за известно време, изследването на екипа изключва промените в оксигенацията като едно от обясненията за това изчезване и добавя нови данни, които благоприятстват промяната на температурата като механизъм за убиване на ЛОМЕ.

Бул се надява, че с по-добри климатични данни и по-сложни числени модели, те ще могат да осигурят по-стабилно представяне на факторите, които може да са довели до късното ордовикско масово изчезване.

Справка: „Вертикално разделяне при хипоксия в късния ордовик поради реорганизация на океанската циркулация“ от Александър Бол, Зунли Лу, Вани Лу, Ричард Дж. Ridgewell, 1 ноември 2021 г., достъпно тук. естествени науки за Земята.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9