Ордовикско-силурийское вымирание

Extinction intensity.svgКембрийский периодОрдовикский периодСилурийский периодДевонский периодКаменноугольный периодПермский периодТриасовый периодЮрский периодМеловой периодПалеогенНеоген
Миллионов лет назад
Extinction intensity.svgКембрийский периодОрдовикский периодСилурийский периодДевонский периодКаменноугольный периодПермский периодТриасовый периодЮрский периодМеловой периодПалеогенНеоген
Вымирание морской фауны в течение фанерозоя. Для каждого интервала времени показано, какой процент существовавших тогда родов не дожил до следующего интервала (показаны вымирания не всех родов, а лишь сохранившихся в окаменелостях). Гиперссылками отмечены пять крупнейших вымираний.
Окаменелости вымерших в результате ордовикского вымирания ортоконов

Ордовикско-силурийское вымирание (англ. Ordovician extinction — «ордовикское вымирание») — массовое вымирание на границе ордовикского и силурийского периодов, около 445 миллионов лет назад[1]. Третье по процентной части вымерших родов из пяти сильнейших вымираний в истории Земли и второе — по потерям в количестве живых организмов[2].

В период между 450 и 440 млн лет назад, с промежутком в 1 млн лет, произошли два всплеска вымирания[3]. Для морских организмов это вымирание второе по величине, оно уступает только пермскому вымиранию. В то время вся известная жизнь обитала в морях и океанах[4]. Погибло более 60% морских беспозвоночных[5][6] (по новейшим данным — 85 % видов морских животных[1]), включая две трети всех семейств брахиопод и мшанок[4]. Особенно пострадали брахиоподы, двустворчатые моллюски, иглокожие, мшанки и кораллы[3]. Причиной вымирания, как представляется, явилось движение Гондваны к области южного полюса. Это привело к глобальному похолоданию, оледенению и последовавшему за ним падению уровня мирового океана. Отступление границы океана разрушило или повредило места обитания вдоль континентального побережья[3][7]. Признаки оледенения были найдены в отложениях в пустыне Сахара. Комбинация низкого уровня мирового океана, похолодания и образования ледников, вероятно, и послужила причиной ордовикского вымирания[7]. По другим данным причиной вымирания стал гамма-лучевой удар по Земле вследствие взрыва гиперновой звезды, расположенной на опасном расстоянии от Солнечной системы.


История[ | ]

Вымирание произошло примерно 443,7 млн лет назад, на протяжении одного из самых значительных событий биоразнообразия  (англ.) (рус. в истории Земли[8]. Оно отмечает границу между ордовикским и следующим силурийским периодом. Во время ордовикского вымирания наблюдается несколько значительных изменений соотношения изотопов углерода и кислорода в биологических образцах. Это может указывать на несколько различных близко расположенных событий или отдельных фаз в рамках одного события.

В это время большинство сложных многоклеточных организмов обитало в море. Вымирает около 100 морских семейств, включавших примерно 49%[9] от всех родов животного мира (более надежная оценка по сравнению с количеством видов). Многие группы брахиопод и мшанок были уничтожены, наряду со многими из трилобитов, семействами конодонтовых и граптолитов.

Статистические анализы потерь морских организмов для этого времени показывают, что уменьшение разнообразия в основном обусловлено резким скачком вымирания, а не уменьшением видообразования[10].

Причины катастрофы[ | ]

В настоящее время ордовикско-силурийское вымирание интенсивно изучается. Хронология соответствует, как представляется, началу и концу самых тяжелых ледниковых периодов фанерозоя, которые ознаменовалось в конце длительным похолоданием в хирнантском веке (верхний ордовик). Вышеуказанное пагубно сказалось на фауне конца ордовика, для которого был характерен типично парниковый климат.

Этому предшествует падение содержания в атмосфере углекислого газа, которое избирательно коснулось живущих в мелководных морях организмов. Так, на суперконтиненте Гондвана, дрейфовавшем в районе Южного полюса, формируется ледяная шапка. Слои были обнаружены в горных породах, соответствующих концу ордовика в Южной Африке, а затем и в северо-восточной части Южной Америки, которая находилась в то время также в области Южного полюса. Ледники удерживали воду, в межледниковый период — высвобождали, по этой причине уровень мирового океана существенно колебался несколько раз. Обширные мелководные внутриконтинентальные моря ордовика поднимались, разрушая биологические ниши, затем снова возвращались к прежнему состоянию, при этом происходило уменьшение популяций, часто с исчезновением целых семейств организмов. С каждым следующим периодом оледенения утрачивалось биологическое разнообразие (Emiliani 1992 стр. 491). По результатам исследования Северо-Африканских отложений Жюльен Моро сообщает о 5 эпизодах оледенения по результатам сейсмических исследований[11].

Сдвиги в глубоководных формациях при переходе из низких широт, характеризуемых парниковыми условиями, в высокие широты, для которых характерно льдообразование, сопровождались увеличением глубоководных океанских течений и насыщением придонной воды кислородом. Новая фауна непродолжительное время процветает, до возвращения к бескислородным условиям. Без океанских течений фауна начинает извлекать питательные вещества из глубинных вод. Выживают лишь виды, справляющиеся с постоянно изменяющимися условиями. Они заполняют освободившиеся экологические ниши.

Согласно гипотезе ордовикского метеоритного события[en], глобальное похолодание было вызвано тем, что 467–466 млн лет назад Земля попала в шлейф космической пыли, образовавшейся от разрушения в зоне главного пояса астероида типа L-хондрит диаметром примерно 150 км[12][13].

В хирнантском веке[en] концентрация кислорода и в водах Мирового океана, и в атмосфере упала практически до нуля[14].

Докембрий Фанерозой Эон
Палеозой Мезозой Кайнозой Эра
Кембрий Ордо
вик 		Сил
ур 		Девон Карбон Пермь Триас Юра Мел Палео
ген 		Нео
ген 		П-д
4570 541 485,4 443,4 419,2 358,9 298,9 252,2 201,3 145,0 66,0 23,03 млн
лет
←
2,588
▲
▲
▲
▲
▲
▲

Гипотеза вспышки гамма-излучения[ | ]

Этой теории придерживается в настоящий момент небольшое количество учёных. Предполагается, что причиной начала вымирания является вспышка гамма-излучения от гиперновой, находящейся в шести тысячах световых лет от Земли (в ближнем по отношению к Земле рукаве галактики Млечного пути). Десятисекундная вспышка уменьшила озоновый слой атмосферы Земли примерно наполовину, подвергнув живущие на поверхности организмы, включая отвечающие за планетарный фотосинтез, сильному ультрафиолетовому облучению[15][16][17]. Однако не найдено однозначных доказательств того, что рядом происходили подобные гамма-вспышки.

Вулканизм и эрозия[ | ]

Главная роль отводится, согласно недавним исследованиям, изменениям уровня углекислого газа[18]. В позднем ордовике газовыделение из основных вулканов было сбалансировано сильной эрозией поднимающихся Аппалач, которые изолировали CO2. В хирнантском ярусе проявления вулканизма прекращаются, и продолжение эрозии могло являться причиной быстрого и значительного сокращения количества CO2. Эти события совпадают с быстрым и коротким периодом оледенения. В ордовикских отложениях выявлены три пика накопления ртути: в породах катийского (карадокского) яруса, на границе слоёв катийского (карадокского) и хирнантского (ашгильского) ярусов, в период хирнантского максимума оледенения[19].

Последствия вымирания[ | ]

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

  1. ↑ 1 2 Исследователи точно воспроизвели процесс массового вымирания, произошедшего более 400 млн назад. Дата обращения: 6 сентября 2020. Архивировано 25 января 2021 года.
  2. ↑ History Channel's Mega Disasters program, "Gamma Ray Burst", 2007, rebroadcast: 2008-11-13. Note: The program attributes the "Ordovician extinction" (sic) explicitly as the second most grievously large extinction event after the Permian extinction.
  3. ↑ 1 2 3 Sole, R. V., and Newman, M., 2002. "Extinctions and Biodiversity in the Fossil Record - Volume Two, The earth system: biological and ecological dimensions of global environment change" pp. 297-391, Encyclopedia of Global Environmental Change John Wilely & Sons.
  4. ↑ 1 2 extinction. Дата обращения: 14 июня 2011. Архивировано 11 августа 2012 года.
  5. ↑ NASA - Explosions in Space May Have Initiated Ancient Extinction on Earth. Nasa.gov (30 ноября 2007). Дата обращения: 2 июня 2010. Архивировано 8 июля 2012 года.
  6. ↑ THE LATE ORDOVICIAN MASS EXTINCTION - Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 29(1):331 - Abstract. Arjournals.annualreviews.org (28 ноября 2003). Дата обращения: 2 июня 2010. Архивировано 8 июля 2012 года.
  7. ↑ 1 2 Causes of the Ordovician Extinction (недоступная ссылка — история). Дата обращения: 14 июня 2011. Архивировано 11 августа 2012 года.
  8. ↑ Munnecke, A.; Calner, M.; Harper, D. A. T.; Servais, T. Ordovician and Silurian sea-water chemistry, sea level, and climate: A synopsis (англ.) // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology  (англ.) (рус. : journal. — 2010. — Vol. 296, no. 3—4. — P. 389. — doi:10.1016/j.palaeo.2010.08.001.
  9. ↑ Rohde & Muller; Muller, R. A. Cycles in Fossil Diversity (англ.) // Nature. — 2005. — Vol. 434, no. 7030. — P. 208—210. — doi:10.1038/nature03339. — PMID 15758998.
  10. ↑ Bambach, R.K.; Knoll, A.H.; Wang, S.C. Origination, extinction, and mass depletions of marine diversity (англ.) // Paleobiology  (англ.) (рус. : journal. — Paleontological Society  (англ.) (рус., 2004. — December (vol. 30, no. 4). — P. 522—542. — doi:10.1666/0094-8373(2004)030<0522:OEAMDO>2.0.CO;2.
  11. ↑ [1] Архивная копия от 27 июля 2011 на Wayback Machine IGCP meeting September 2004 reports pp 26f
  12. ↑ Birger Schmitz et al. An extraterrestrial trigger for the mid-Ordovician ice age: Dust from the breakup of the L-chondrite parent body Архивная копия от 15 мая 2020 на Wayback Machine // Science Advances. 2019. V. 5. No. 9.
  13. ↑ Ордовикское оледенение могло начаться из-за аномально большого количества хондритной пыли Архивная копия от 4 ноября 2019 на Wayback Machine, 01.10.2019
  14. ↑ Richard G. Stockey et al. Persistent global marine euxinia in the early Silurian Архивная копия от 28 сентября 2020 на Wayback Machine, 14 April 2020
  15. ↑ Wanjek, Christopher Explosions in Space May Have Initiated Ancient Extinction on Earth. NASA (6 апреля 2005). Дата обращения: 30 апреля 2008. Архивировано 8 июля 2012 года.
  16. ↑ Ray burst is extinction suspect, BBC (6 апреля 2005). Архивировано 21 октября 2006 года. Дата обращения: 30 апреля 2008.
  17. ↑ Melott, A. et al. Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction? (англ.) // International Journal of Astrobiology  (англ.) (рус. : journal. — 2004. — Vol. 3, no. 2. — P. 55—61. — doi:10.1017/S1473550404001910. — arXiv:astro-ph/0309415.
  18. ↑ Young. S.A. et al. A major drop in seawater 87Sr/86Sr during the Middle Ordovician (Darriwilian): Links to volcanism and climate? (англ.) // Geology : journal. — 2009. — Vol. 37, no. 10. — P. 951—954. — doi:10.1130/G30152A.1. Архивировано 31 марта 2010 года.
  19. ↑ Ртуть в ордовикских отложениях подтверждает вулканическую гипотезу первого массового вымирания. Дата обращения: 14 июля 2017. Архивировано 17 июля 2017 года.
Сайт ru-wiki.ru действует по лицензии CC BY-SA 3.0