Моделирование выявило, что бескислородные условия в атмосфере и океанах Земли, длившиеся три миллиона лет на границе ордовикского и силурийского периодов, привели к массовой гибели морских беспозвоночных.
Примерно 450 миллионов лет назад, в начале позднего ордовика, мир существенно отличался от нынешнего или даже от времени динозавров. Жизнь в основном разворачивалась в океанах, а растения только осваивали сушу. Большинство современных материков объединялись в суперконтинент Гондвану, состоявший из Африки, Южной Америки, Антарктиды, Австралии, Новой Зеландии, а также Аравии, Мадагаскара и Индостана. Образовался он в конце докембрийского периода после распада суперконтинента Родиния.
Ранний рудданский век силурийского периода, начавшийся около 444 миллионов лет назад, пришёлся на ордовикско-силурийское оледенение — одно из трёх великих оледенений палеозоя — и массовое вымирание на границе ордовика и силура. В это время погибло порядка 85% видов и 60% родов морских беспозвоночных животных. Первая фаза этого вымирания, предположительно, была связана с глобальным похолоданием и затронула в основном глубоководных видов.
Вторая фаза, по данным группы учёных из США, возникла из-за резкого снижения уровня кислорода в древнем Мировом океане и падения (почти до нуля) концентрации углекислого газа в атмосфере планеты. Согласно новой работе, опубликованной в журнале Nature CommunicationsВ таких условиях, лишенных кислорода, существовали все морские животные в течение более трех миллионов лет.
Учёные создали модель, которая объединила опубликованные сведения о древних осадочных породах с изотопным составом металлов, как уран и молибден, участвующих в химических процессах без кислорода. Также исследовались изотопные образцы окаменелостей позднего ордовика, найденные в отложениях хирнантского яруса Ливии, где предположительно произошла массовая гибель флоры и фауны.
Ученые подтвердили предположение о том, что второй этап массового вымирания на границе ордовикского и силурийского периодов связан с длительным аноксическим событием на дне океана. Причины резкого снижения концентрации кислорода в древних океанах и атмосфере пока неясны, но такие условия привели к гибели многоклеточных морских обитателей.
Построенная модель позволяет утверждать, что вторая фаза вымирания в ордовике сопровождалась резким снижением концентрации кислорода, а также на глубине. Для большинства многоклеточных организмов океана граница между последним периодом ордовика и началом силура стала критическим моментом.
Исследователи полагают, что полученные результаты могут быть полезны при изучении современного и будущего состояния нашей планеты. «Ученые сталкиваются с трудностями при моделировании насыщения кислородом в современном Мировом океане», — отмечает Сперлинг. — «Расширив наши знания о том, как океаны вели себя в прошлом, мы могли бы лучше понять океаны настоящего времени».