Все мы знаем, что динозавры погибли в результате массового вымирания. Но знаете ли вы, что это было далеко не единственное подобное событие за всю историю Земли? Науке известны пять наиболее значительных массовых вымираний, так называемая «большая пятерка», когда по крайней мере три четверти всех видов, существующих на всей Земле, столкнулись с исчезновением в течение определенного геологического периода времени. Учитывая текущие тенденции глобального потепления и изменения климата, многие исследователи полагают, что мы можем оказаться на шестом месте.
Обнаружение первопричины массовых вымираний на Земле долгое время было горячей темой для ученых, поскольку понимание условий окружающей среды, которые привели к исчезновению большинства видов в прошлом, потенциально может помочь предотвратить подобное событие в будущем.
Группа ученых из Университета Сиракуз, Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского университета в Риверсайде, а также ряда других учебных заведений недавно выпустила статью, посвященную исследованию массового вымирания в позднем ордовике, которое является первым или самым древним из «большой пятерки» (оно произошло примерно 445 миллионов лет назад). Около 85% морских видов, большинство из которых обитало в мелководных океанах у континентов, в этот период полностью исчезло с лица планеты.
Ведущий автор Александр Поль из Калифорнийского университета и его соавторы исследовали окружающую среду океана до, во время и после исчезновения, чтобы определить, как происходило это событие и какие факторы его запустили. Описывая картину океанической экосистемы в ордовикский период, эксперт по массовому вымиранию Сет Финнеган заявил, что моря были полны биоразнообразия. В океанах возникали одни из первых рифов, созданных животными, а вот позвоночных недоставало.
«Если бы вы занимались дайвингом в ордовикском море, то встретили бы некоторые знакомые группы, такие как моллюски, улитки и губки, но также и многие другие группы, разнообразие которых в настоящее время значительно сократилось или полностью вымерло: например, трилобитов, брахиоподов и морских лилий», - пояснил Финнеган.
В отличие от быстрых массовых вымираний, таких как вымирание мелового и третичного периода, когда около 65,5 миллионов лет назад исчезли динозавры, самое первое вымирание длилось от полумиллиона до двух миллионов лет. Зунли Лу, профессор наук о Земле и окружающей среде в Сиракузском университете, и его студенты измерили концентрацию йода в карбонатных породах того периода, сделав важные выводы об уровнях кислорода на различных глубинах океана. Концентрация элемента йода в карбонатных породах служит индикатором изменений уровня кислорода в океане в истории Земли.
Их данные в сочетании с компьютерным моделированием показали, что не было никаких доказательств того, что аноксия - или недостаток кислорода - усиливалась во время вымирания в мелководной среде обитания животных в океане, где обитало большинство организмов. Это означает, что похолодание климата произошло в период позднего ордовика в сочетании с дополнительными факторами, которые и вызвали первое вымирание.
С другой стороны, есть свидетельства того, что в то же самое время аноксия в глубоких океанах расширилась все сильнее, и эта загадка не может быть объяснена классической моделью циркуляции кислорода в океане. По словам эксперта по моделированию климата Александра Поля, ученые ожидали оксигенацию верхних слоев океана в ответ на похолодание, потому что атмосферный кислород преимущественно растворяется в холодной воде. «Однако мы были удивлены, увидев расширенную аноксию в нижних слоях океана, поскольку аноксия в истории Земли обычно связана с глобальным потеплением, вызванным вулканизмом».
Вероятно, массовое похолодание изменило схему циркуляции океана, остановив поток богатой кислородом воды из мелководных морей в более глубокие океаны. В настоящее время ученые продолжают работу, чтобы собрать как можно больше данных о древнем событии, навсегда изменившим историю жизни на Земле.