Согласно новому исследованию, проведенному учеными Университета штата Флорида, быстрые изменения уровня кислорода в морской среде, возможно, сыграли значительную роль в первом массовом вымирании на Земле.

Около 443 миллионов лет назад жизнь на Земле подверглась массовому вымиранию в конце ордовика, или ЛОМЕ, в результате которого было уничтожено около 85% морских видов. Ученые долгое время изучали это массовое вымирание и продолжают исследовать его возможные причины, такие как сокращение ареала обитания в быстро остывающем мире или постоянные условия с низким содержанием кислорода в океанах.

Измеряя изотопы элемента таллия, который проявляет особую чувствительность к изменениям содержания кислорода в древней морской среде, исследовательская группа обнаружила, что ранее задокументированные закономерности этого массового вымирания совпали с первоначальным быстрым снижением уровня кислорода в морской среде, за которым последовало быстрое увеличение кислорода. Их работа опубликована онлайн в журнале Science Advances.

"Палеонтологи отметили, что существовало несколько групп организмов, таких как граптолиты и брахиоподы, которые начали сокращаться очень рано в этот период массового вымирания, но на самом деле у нас не было никаких веских доказательств экологической или климатической сигнатуры, чтобы связать это раннее сокращение этих групп с определенным механизмом", - сказал он. Соавтор Сет Янг, адъюнкт-профессор кафедры наук о Земле, океане и атмосфере. "Эта статья может напрямую связать эту раннюю фазу вымирания с изменениями в кислороде. Мы наблюдаем заметное изменение изотопов таллия в то же время, когда эти организмы начинают неуклонно снижаться в основной фазе массового вымирания".

За этим уменьшением содержания кислорода немедленно последовало увеличение. Это быстрое изменение содержания кислорода совпало с традиционным первым массовым вымиранием и значительным ростом ледяного покрова над древним Южным полюсом.

"Турбулентность уровня кислорода в океанических водах - это действительно то, что, по-видимому, было довольно проблематичным для организмов, живших в то время в позднем Ордовике, которые, возможно, изначально были адаптированы к условиям с низким содержанием кислорода или наоборот", - сказал Янг. "Тот факт, что уровни кислорода в океанах рядом с континентами менялись взад и вперед в течение коротких геологических временных интервалов (несколько сотен тысяч лет), действительно, казалось, разрушал эти морские экосистемы".

Позднеордовикское вымирание было одним из пяти крупных массовых вымираний в истории Земли и единственным, в котором ученые уверены, что оно произошло в так называемых "ледниковых" условиях, при которых на поверхности Земли присутствуют широко распространенные ледяные щиты. В настоящее время Земля находится в состоянии ледникового покрова и утраты биоразнообразия, что делает это древнее массовое вымирание важным аналогом современных условий, наряду с попытками понять будущее Земли, поскольку наш климат продолжает нагреваться, а ледяные щиты отступают.

Предыдущие исследования условий окружающей среды, окружающих ЛОМЕ, использовали доказательства, найденные в известняках из более насыщенных кислородом мест, но в этом исследовании использовались сланцы, которые были отложены в более глубоких, бедных кислородом водах, которые регистрируют различные геохимические сигнатуры, что позволяет исследователям делать выводы о глобальных морских условиях, а не для местных условий.

"Открытие первоначального распространения условий с низким содержанием кислорода на глобальном уровне и совпадение с ранними фазами сокращения численности морских животных помогает нарисовать более четкую картину того, что происходило с этим событием исчезновения", - сказал ведущий автор Невин Козик, приглашенный доцент в Западном колледже и бывший докторант БГУ. студент.

Соавторами этой статьи были докторант Шон Ньюби и доцент Джереми Оуэнс из БГУ; бывший аспирант БГУ и нынешний доцент Чарльстонского колледжа Теодор Им; Му Лю и Дайчжао Чен из Китайской академии наук; Эмма Хаммарлунд из Лундского университета; и Дэвид Бонд из Университета Чарльстона. Корпус.