Около 252 миллионов лет назад трещины в земной коре в Сибири привели к тому, что огромное количество лавы вылилось и покрыло весь регион. До 6 000 000 кубических километров расплавленного материала - достаточно, чтобы покрыть континентальную часть США на глубине в одну милю - сочилась над Землей , и магма, которая питала это извержение, была приготовлена скалы под земной поверхностью. Горящие породы выделяют в магму углекислый газ (CO 2 ); как только расплавленная порода достигла поверхности, CO 2 барботировал в атмосферу Земли. Это вызвало огромное изменение климата, и океан, вероятно, подкислился.
Связанный контент
- Наибольшее вымирание в мире, возможно, на самом деле было два вымирания в одном
- Худшее вымирание Земли могло быть ключом к происхождению динозавров
- Удар астероида подтвержден как убийца динозавра
- Почему млекопитающие выжили, когда динозавры погибли?
Или, по крайней мере, это то, что многие ученые считают причиной изменения климата все эти годы назад. Других гипотез предостаточно, но ученые сходятся в одном: в результате изменений климата около 90 процентов жизней погибло в результате массового вымирания, которое было самым разрушительным в истории Земли.
Команда Массачусетского технологического института (MIT) - одна из нескольких лабораторий по всему миру, пытающаяся понять, как работает массовое вымирание, и они сосредоточили свои усилия на этом главном событии вымирания, которое знаменует собой конец пермского периода и начало триасового периода в геологической истории. Гипотеза о том, что древние извержения вулканов в Сибири были причиной этого великого вымирания - это наиболее вероятный виновник - команда MIT опубликовала исследование в Трудах Национальной академии наук, которое предполагает, что извержение произошло намного быстрее чем считалось ранее.
Чтобы понять, как разворачивалось это массовое вымирание и что могло его вызвать, ученым нужен точный график времени. Сравнение ископаемых свидетельств от конца перми до начала триасового периода в слоистой породе говорит ученым, что многие виды были потеряны с течением времени: трилобиты, морские хищники, похожие на скорпионов, называемые эвриптеридами, виды моллюсков, некоторые кальмароподобные аммониты, и кораллы - это всего лишь несколько примеров. В пределах 20 или 25 сантиметров от участка осадочных пород "у вас есть полное изменение во взглядах окаменелости. Это идет от всех, счастливых никому дома", говорит Сет Берджесс, аспирант в Массачусетском технологическом институте и ведущий автор бумага.
Однако, более тонкие детали того, что произошло во время фактического вымирания, трудно найти - точный возраст горных пород, которые содержат окаменелости от случая вымирания, трудно определить. Эти породы, сделанные из известняка, не содержат минералов, которые геологи могут проанализировать, чтобы точно определить их возраст.
Но ископаемое русло в Мэйшане, Китай, позволяет ученым обойти это. Около 252 миллионов лет назад южный Китай был домом для разнообразной морской экосистемы и близлежащих вулканов. Между крупными кусками известняковых ископаемых пород, известными как находящиеся в конце Пермского края, основанными на конкретных ископаемых образованиях, а также попытках датировать близлежащие не известняковые породы, находятся вулканические пепловые отложения. Эти пепельницы являются ключом к более точному выяснению того, когда вымерли животные.
Методы авторов пошли примерно так: они сначала искали слои известняка, которые отмечали событие вымирания - те, с высокой концентрацией пермских окаменелостей, указывающих, что виды начали умирать, выше которых окаменелости отсутствовали. Затем они определили слои пепла, которые связывают событие исчезновения.
В пепельницах исследователи Массачусетского технологического института сосредоточено на минерале под названием циркон, который кристаллизуется в магме и содержит уран и свинец . Ученые , включая команду Массачусетского технологического института, долго пытались выяснить, сколько лет было основано на пепельницах на основе этих цирконов, но в предыдущих исследованиях не было высокой степени точности. Тем не менее, группа в MIT улучшила методы сбора и анализа этих минеральных изотопов в лаборатории - их радиометрические датировки урана и свинца в цирконах показывают, что событие вымирания охватило 60 000 лет, плюс или минус 48 000 лет.
Таким образом, по сравнению с 4, 5 миллиардами лет существования Земли, событие исчезновения длилось всего лишь мгновение ока в геологическом времени.
В Мэйшане, Китай, более темные слои вулканического пепла покрыты слоем сэндвича с известняком, который содержит ископаемые свидетельства массового вымирания. (Фото: Сет Берджесс) «Тот факт, что [они] могут получить до 60 000 лет плюс или минус 48 000 лет для события 252 миллиона лет назад, довольно примечателен», - говорит Дуг Эрвин, палеобиолог из Национального музея естественной истории Смитсоновского института, который написал комментарий в PNAS о учеба.
Знание времени для более высокого разрешения позволяет ученым сосредоточиться на том, что произошло во время события, вместо того, чтобы просто делать снимки до и после. Таким образом, гипотезы о том, что убило организмы в конце Пермского края, сосредоточены ли они на повышении температуры океана, повышении температуры атмосферы или всплеске CO 2, должны быть уточнены в зависимости от того, где данные совпадают с последним графиком исчезновения.
Например, команда Массачусетского технологического института наложила свой график на данные предыдущих исследований об изменениях в углеродном цикле. Ученые считают, что падение атмосферного углерода началось до массового вымирания, и считают, что это представляло собой добавление изотопно-легкого углерода в океан, о чем свидетельствует изотопно-легкий углерод, наблюдаемый в океанических отложениях того времени. Добавление углерода в океан могло бы вызвать более жаркую, более кислую окружающую среду океана. Согласно новому графику, этот всплеск углерода произошел всего за 20 000 лет до того, как виды начали умирать.
Но как вы переходите от закисляющего океана к массовому вымиранию? Ученые считают, что одним из ключевых способов убить морских существ в конце пермского периода был кризис кальцификации. Подкисление океана уменьшает количество карбоната в воде и усложняет организм с более низким метаболизмом, таким как некоторые виды моллюсков, чтобы сделать раковины из карбоната кальция и таким образом выжить. Это, в свою очередь, разрывает звенья в пищевой цепи, делая других существ уязвимыми для смерти.
Более короткая временная шкала также означает, что у организмов было бы все меньше и меньше времени реагировать и приспосабливаться к этим изменениям климата, атмосферного СО 2 и кислотности океана. Не имея способности адаптироваться, они умерли.
Когда другие ученые возьмут временную шкалу и сравнят ее с другими данными о климате и кислотности океана, они получат лучшее представление об игре вымирания и о том, как быстро экосистемы распадаются. А Берджесс считает, что время вымирания может стать еще короче, поскольку методы геологического датирования улучшаются. «Может быть, через 10 лет мы сможем увидеть это в более высоком разрешении. Вымирание может быть даже более резким, чем это », - говорит Берджесс.
Другие события массового вымирания также были сужены до коротких временных рамок с использованием аналогичных методов. Например, радиометрическое датирование вулканических пепельных клумб в Монтане и Гаити, расположенных вблизи геологических свидетельств воздействия астероида, который убил динозавров в конце мелового периода, позволяет предположить, что массовое вымирание заняло всего около 32 000 лет. Подобное исследование другого массового вымирания, вызванного извержениями вулканов в конце триасового периода, предполагает, что оно длилось менее 5000 лет.
Несмотря на то, что все эти события исчезновения были вызваны разными причинами, разрушение экосистемы произошло очень быстро. «Какими бы ни были причины вымирания, и похоже, что для некоторых из них причины очень разные, биосфера может разрушиться очень похожими способами, как только выйдет за пределы переломного момента», - говорит Эрвин.
Все эти разговоры об изменении климата и подкислении океанов, вероятно, звучат знакомо. Сегодня люди делают со своей окружающей средой много разных вещей, которые могут иметь серьезные последствия в будущем - изменение климата, загрязнение окружающей среды, сокращение среды обитания, и это лишь некоторые из них. Некоторые ученые даже рассматривают конец пермского периода, особенно гибель видов океана, как урок для этого столетия.
Таким образом, понимание условий, которые привели к возникновению, в период и после массового вымирания, может помочь нам избежать коллапса, вызванного деятельностью человека в будущем. Как говорит Эрвин, «вы не хотите начинать массовое вымирание, потому что, как только начинается массовое вымирание, прогноз довольно мрачный».
