Разкриване на изненадващите тайни зад първото голямо масово изчезване на Земята

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