Американские ученые, изучив последовательность палеозойских климатических изменений, сделали соответствующий вывод. Оказалось, что в более теплые периоды на Земле доминировали микроорганизмы, а сложные животные появились в эпоху похолодания.
Работа опубликована в журнале PNAS. О климате кембрийского и ордовикского периодов (541-443 миллиона лет назад) известно немного из-за редкости карбонатных окаменелостей, которые обычно используют для реконструкции температурных изменений той эпохи. А ведь именно тогда нашу планету окончательно завоевали многоклеточные существа, в то время как до этого на ней доминировали лишь бактерии. Поэтому изучение климата раннего палеозоя особенно интересно.
Используя карбонатные илы — широко распространенный вид известняка, формирующийся из карбонатных отложений, которые на протяжении сотен миллионов лет накапливались на дне океана, геологи из Массачусетского и Калифорнийского технологических институтов (США) восстановили картину изменений температуры на Земле в раннем палеозое, в период с 510 по 440 миллионов лет назад.
В качестве материала для исследования ученые использовали обычную грязь, а не раковины древних моллюсков. Для проверки способности таких веществ сохранять сведения об изменениях температуры окружающей среды в прошлом, исследователи применили метод изучения геохимии так называемых слипшихся изотопов. Этот метод предполагает анализ отложений на предмет образования пар или слипания двух тяжелых изотопов: кислорода-18 и углерода-13. Температура, а не химический состав морской воды, влияет на формирование этих пар в карбонатных илах. Метод продемонстрировал свою эффективность.
Используя этот метод, ученые получили данные о соотношении изотопов кислорода в породах из десяти различных отложений раннего палеозоя. Затем исследователи сопоставили полученный температурный график с летописью окаменелостей того времени. Это позволило установить, что температурные изменения коррелировали с колебаниями биоразнообразия на Земле.
В конце кембрия и в начале ордовика, в период более теплых температур, ученые зафиксировали наивысшую численность микроорганизмов. Однако, начиная с момента похолодания в середине и конце ордовикского периода, окаменелости демонстрируют большое количество сложных многоклеточных животных. Ранее о подобных тенденциях было известно, однако в общих чертах: столь детальный анализ, по мнению авторов, представлен впервые. Сейчас они готовят к публикации новую работу, посвященную изучению осадочных пород, сформировавшихся до появления значительного разнообразия многоклеточных организмов, то есть до периода, охватывающего 540 миллионов лет назад.