Ордовикско-силурийское вымирание

Extinction intensity.svgКембрийОрдовикСилурДевонский периодКаменноугольный периодПермский периодТриасЮрский периодМеловой периодПалеогенНеоген
Миллионов лет назад
Extinction intensity.svgКембрийОрдовикСилурДевонский периодКаменноугольный периодПермский периодТриасЮрский 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. Буквы на картинке кликабельны и представляют «Большую Пятёрку» вымираний. (информация об изображении)
Окаменелости вымерших в результате ордовикского вымирания ортоконов

Ордовикско-силурийское вымирание (англ. Ordovician extinction — «ордовикское вымирание») — массовое вымирание на границе ордовикского и силурийского периода, около 450—440 миллионов лет назад. Третье по процентной части вымерших родов из пяти сильнейших вымираний в истории Земли и второе — по потерям в количестве живых организмов[1].

В период между 450 и 440 млн лет назад, с промежутком в 1 млн лет, произошли два всплеска вымирания[2]. Для морских организмов это вымирание второе по величине, оно уступает только пермскому вымиранию. В то время вся известная жизнь обитала в морях и океанах[3]. Погибло более 60% морских беспозвоночных[4][5], включая две трети всех семейств брахиопод и мшанок[3]. Особенно пострадали брахиоподы, двустворчатые моллюски, иглокожие, мшанки и кораллы[2]. Непосредственной 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[2][6]. Данные об оледенении были найдены в отложениях в пустыне Сахара. Комбинация низкого уровня мирового океана, похолодания и образования ледников, вероятно, и послужила причиной ордовикского вымирания[6]. По другим данным причиной вымирания стал гамма-лучевой удар по Земле вследствие взрыва гиперновой звезды, расположенной на опасном расстоянии от Солнечной системы.

История[ | код]

Вымирание произошло примерно 443,7 млн лет назад, на протяжении одного из самых значительных событий биоразнообразия (англ.)русск. в истории Земли[7]. Это отмечает связь 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, что составляет примерно 49%[8] 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 уменьшения разнообразия в основном обусловлено резким скачком вымирания, а не уменьшением видообразования[9].

Причины катастрофы[ | код]

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 p. 491). По результатам исследования Северо-Африканских отложений Жюльен Моро сообщает о 5 периодах оледенения от сейсмических явлений[10].

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.

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[ | код]

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[11][12][13]. Однако не найдено однозначных доказательств того, что рядом происходили подобные гамма-вспышки.

Вулканизм и эрозия[ | код]

Главная роль отводится, согласно недавним исследованиям, изменениям уровня углекислого газа[14]. 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[15].

Последствия вымирания[ | код]

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

  1. ↑ 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.
  2. ↑ 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.
  3. ↑ 1 2 extinction. Архивировано 11 августа 2012 года.
  4. ↑ NASA - Explosions in Space May Have Initiated Ancient Extinction on Earth. Nasa.gov (30 ноября 2007). Проверено 2 июня 2010. Архивировано 8 июля 2012 года.
  5. ↑ THE LATE ORDOVICIAN MASS EXTINCTION - Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 29(1):331 - Abstract. Arjournals.annualreviews.org (28 ноября 2003). Проверено 2 июня 2010. Архивировано 8 июля 2012 года.
  6. ↑ 1 2 Causes of the Ordovician Extinction. Архивировано 11 августа 2012 года.
  7. ↑ (2010) «Ordovician and Silurian sea-water chemistry, sea level, and climate: A synopsis». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 296 (3–4): 389. DOI:10.1016/j.palaeo.2010.08.001.
  8. ↑ Rohde & Muller (2005). «Cycles in Fossil Diversity». Nature 434 (7030): 208–210. DOI:10.1038/nature03339. PMID 15758998.
  9. ↑ Bambach, R.K. (December 2004). «Origination, extinction, and mass depletions of marine diversity». Paleobiology 30 (4): 522–542. DOI:10.1666/0094-8373(2004)030<0522:OEAMDO>2.0.CO;2.
  10. ↑ [1] IGCP meeting September 2004 reports pp 26f
  11. ↑ Wanjek, Christopher Explosions in Space May Have Initiated Ancient Extinction on Earth. NASA (April 6, 2005). Проверено 30 апреля 2008. Архивировано 8 июля 2012 года.
  12. ↑ Ray burst is extinction suspect, BBC (April 6, 2005). Проверено 30 апреля 2008.
  13. ↑ Melott, A. et al (2004). «Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction?». International Journal of Astrobiology 3 (2): 55–61. arXiv:astro-ph/0309415. DOI:10.1017/S1473550404001910.
  14. ↑ Young. S.A. et al (2009). «A major drop in seawater 87Sr/86Sr during the Middle Ordovician (Darriwilian): Links to volcanism and climate?». Geology 37 (10): 951–954. DOI:10.1130/G30152A.1. Проверено 2010-01-05.
  15. ↑ Ртуть в ордовикских отложениях подтверждает вулканическую гипотезу первого массового вымирания