Odkryj zaskakujące sekrety pierwszego masowego wymierania na Ziemi

Zespół naukowców opublikował nowe badanie, które bada przyczynę masowego wymierania późnego ordowiku.

Wszyscy wiemy, że dinozaury wyginęły podczas masowego wyginięcia. Ale czy wiesz, że istnieją inne masowe wymierania? Istnieje pięć krytycznie ważnych masowych wymierań, znanych jako „Wielka Piątka”, w których co najmniej trzy czwarte wszystkich gatunków na Ziemi stanęło w obliczu wyginięcia w danym okresie geologicznym. Przy obecnych trendach globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych, wielu badaczy uważa, że ​​możemy zająć szóste miejsce.

Odkrycie pierwotnej przyczyny masowego wymierania Ziemi od dawna jest gorącym tematem dla naukowców, ponieważ zrozumienie warunków środowiskowych, które w przeszłości zniszczyły większość gatunków, może pomóc zapobiec podobnym wydarzeniom w przyszłości.

Zespół naukowców z Wydziału Nauk o Ziemi i Środowisku Uniwersytetu Syracuse Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley University of California, Riverside, University of Bourgogne-Franch Comte, University of New Mexico, University of Ottawa, University of Science and Technology of China oraz Stanford University niedawno współautorami badań dotyczących masowego wymierania późnego ordowiku (LOME), pierwszego lub najstarszy z „Wielkiej Piątki (445 milionów lat temu). W przybliżeniu)”. W tym czasie zniknęło około 85% gatunków morskich, z których większość żyła w płytkich oceanach w pobliżu kontynentów.

Szczegółowe zdjęcia skamieniałości z ordowiku na wyspie Anticosti, Quebec, Kanada. Źródło: André Desrochers, Uniwersytet w Ottawie

Główny autor Alexandre Paul z University of California Riverside (obecnie postdoktorancki pracownik naukowy na Uniwersytecie Bourgogne-Franche-Comté w Dijon we Francji) i jego współautorzy badali środowisko oceaniczne przed, w trakcie i po wyginięciu w celu określić, jak wyglądało wydarzenie. Parzone i włączone. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czasopiśmie nauki przyrodnicze Dzisiaj (1 listopada 2021 r.).

Aby namalować obraz ekosystemu oceanicznego w okresie ordowiku, ekspert od masowego wymierania Seth Finnigan, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, mówi, że morza były przepełnione bioróżnorodnością. W oceanach znajdowały się jedne z pierwszych raf stworzonych przez zwierzęta, ale brakuje w nich obfitości kręgowców.

„Gdybyś wybrał się na nurkowanie w Morzu Ordowiku, zobaczyłbyś kilka znajomych grup, takich jak ostrygi, ślimaki i gąbki, ale także wiele innych grup, które są teraz mniej zróżnicowane lub całkowicie wymarły, takie jak trylobity, teropody i karnoidy” – Finnegan mówi.

W przeciwieństwie do szybkich masowych wymierań, takich jak kredowyFinnegan mówi, że trzecie wyginięcie miało miejsce, gdy dinozaury i inne gatunki wyginęły nagle około 65,5 miliona lat temu.Lomi wystąpiło przez znaczny okres czasu, a szacunki sięgają od mniej niż pół miliona do prawie dwóch milionów lat temu.

Szczegółowe zdjęcia skamieniałości z ordowiku na wyspie Anticosti, Quebec, Kanada. Źródło: André Desrochers, Uniwersytet w Ottawie

Jedną z głównych debat na temat LOME jest to, czy brak tlenu w wodzie morskiej spowodował masowe wymieranie w tamtym okresie. Aby zbadać tę kwestię, zespół połączył testy geochemiczne z symulacjami numerycznymi i modelowaniem komputerowym.

Zunli Lu, profesor nauk o ziemi i środowisku na Uniwersytecie Syracuse, i jego studenci dokonali pomiarów stężenia jodu w skałach węglanowych z tego okresu i wnieśli ważne odkrycia dotyczące poziomu tlenu na różnych głębokościach oceanu. Stężenie jodu w skałach węglanowych służy jako wskaźnik zmian poziomu tlenu oceanicznego w historii Ziemi.

Ich dane, wraz z symulacjami modeli komputerowych, wykazały, że nie było dowodów na niedotlenienie – lub niedotlenienie – podczas wyginięcia w płytkich siedliskach zwierząt oceanicznych, gdzie żyła większość organizmów, co sugeruje, że ochłodzenie klimatu nastąpiło w późnym okresie ordowiku wraz z dodatkowe czynniki, które mogą być odpowiedzialne za LOME.

Z drugiej strony istnieją dowody na to, że niedotlenienie w głębinach oceanicznych rozszerzyło się w tym samym czasie, co jest tajemnicą, której nie można wyjaśnić klasycznym modelem tlenu oceanicznego, mówi ekspert od modelowania klimatu Alexander Paul.

„Oczekiwano natlenienia górnych warstw oceanu w odpowiedzi na ochłodzenie, ponieważ tlen atmosferyczny preferencyjnie rozpuszcza się w zimnych wodach” – mówi Ball. „Jednak byliśmy zaskoczeni, widząc występowanie niedotlenienia w dolnym oceanie, ponieważ niedotlenienie w historii Ziemi było ogólnie związane z globalnym ociepleniem spowodowanym przez wulkany”.

Przypisują brak tlenu w głębinach morskich cyrkulacji wody morskiej przez globalne oceany. Kluczową kwestią, o której należy pamiętać, mówi Buhl, jest to, że cyrkulacja oceaniczna jest bardzo ważnym elementem systemu klimatycznego.

Był członkiem zespołu kierowanego przez starszego projektanta Andy’ego Ridgewella, profesora z University of California Riverside, którego wyniki modelowania komputerowego wykazały, że chłodzenie klimatu prawdopodobnie zmieniło model cyrkulacji oceanicznej, zatrzymując przepływ wody bogatej w tlen w płytkich morzach do głębiny oceaniczne.

Według Lu uznanie, że ochłodzenie klimatu może również prowadzić do niższych poziomów tlenu w niektórych częściach oceanu, jest kluczowym wnioskiem z ich badań.

„Przez dziesięciolecia dominującą szkołą myślenia w naszej dziedzinie było to, że globalne ocieplenie powoduje utratę tlenu w oceanach, a tym samym wpływa na żywotność życia morskiego, potencjalnie destabilizując cały ekosystem” – mówi Lu. „W ostatnich latach coraz więcej dowodów wskazuje na kilka epizodów w historii Ziemi, kiedy poziom tlenu spadał również w chłodniejszym klimacie”.

Chociaż przyczyny późnego wymierania ordowiku nie są w pełni uzgodnione i nie zostaną uzgodnione przez jakiś czas, badanie zespołu wyklucza zmiany w natlenieniu jako jedno z wyjaśnień tego wymierania i dodaje nowe dane, które faworyzują zmiany temperatury jako mechanizm zabijania LOME.

Buhl ma nadzieję, że dzięki lepszym danym klimatycznym i bardziej złożonym modelom numerycznym będą w stanie zapewnić bardziej solidną reprezentację czynników, które mogły doprowadzić do masowego wymierania późnego ordowiku.

Odniesienie: „Pionowa separacja w niedotlenieniu w późnym ordowiku z powodu reorganizacji cyrkulacji oceanicznej” autorstwa Alexandra Balla, Zunli Lu, Wani Lu, Richarda J. Ridgewell, 1 listopada 2021 r., Dostępne tutaj. nauki przyrodnicze.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9