Моделирование показало, что беcкислородные условия в атмосфере и океанах нашей планеты, наблюдавшиеся на протяжении трех миллионов лет на границе ордовикского и силурийского периодов, спровоцировали массовую гибель морских беспозвоночных животных.
В начале позднего ордовикского периода, около 450 миллионов лет назад, мир был совсем другим, чем сегодня или даже в эпоху динозавров. Так, живые организмы обитали преимущественно в океанах, а растения только начинали появляться на суше. Большинство современных континентов были объединены в один суперконтинент Гондвана, включавший Африку, Южную Америку, Антарктиду, Австралию, Новую Зеландию, а также Аравию, Мадагаскар и Индостан и образовавшийся в конце докембрийского периода, после раскола суперконтинента Родиния.
Ранний рудданский век силурийского периода, начавшийся примерно 444 миллиона лет назад, связан с ордовикско-силурийским оледенением — одним из трех великих оледенений палеозоя — и массовым вымиранием на границе ордовика и силура, во время которого погибли порядка 85% видов и 60% родов морских беспозвоночных животных. Считается, что первая фаза этого вымирания была связана с глобальным похолоданием и затронула преимущественно глубоководные виды.
Вторая же фаза, как сообщает группа ученых из США, была обусловлена резкой аноксией (кислородное обеднение) древнего Мирового океана и падением (практически до нуля) концентрации углекислого газа в атмосфере планеты. Согласно новой работе, опубликованной в журнале Nature Communications, такие бескислородные условия наблюдались на протяжении более трех миллионов лет и коснулись всех морских обитателей.
Авторы исследования построили модель, которая включала ранее опубликованные данные о древних отложениях, содержащих изотопы металлов, таких как уран и молибден, подвергающихся различным химическим реакциям при аноксии. Кроме того, были изучены изотопные образцы окаменелостей конца ордовика, обнаруженные в отложениях хирнантского яруса на территории Ливии — предполагается, что именно тогда погибла большая часть флоры и фауны.
В результате ученые подтвердили свои предположения о том, что второй этап массового вымирания на границе ордовикского и силурийского периодов связан с длительным и серьезным аноксическим событием на дне океана. Несмотря на то что причины резкого снижения концентрации кислорода как в древних океанах, так и в атмосфере Земли пока не понятны, такие условия, определенно, привели к гибели многоклеточных морских обитателей.
“Благодаря построенной модели мы можем с уверенностью сказать, что вторая фаза ордовикского вымирания сопровождалась резким уменьшением концентрации кислорода, в том числе на глубине. Для большинства представителей океанической многоклеточной жизни граница между последней эпохой ордовика и началом силура была действительно неудачным временем”, — заявил один из участников исследования, доцент Стэнфордского университета (США) Эрик Сперлинг.
Исследователи отмечают, что их выводы могут также помочь в изучении настоящего и будущего нашей планеты. «На самом деле, у ученых большие проблемы с моделированием оксигенации в современном Мировом океане, — добавляет Сперлинг. — Расширив наши представления о том, как океаны вели себя в прошлом, мы могли бы лучше понимать океаны сегодня».