История жизни на земле – бурная и своеобразная. Численность высокоразвитых биологических организмов сократилась до минимума, тем самым оказывая воздействие на ход эволюции. Наиболее масштабное вымирание осуществилось 252 млн лет назад и ознаменовало конец пермского периода и начало триасовой эпохи. Около 75 % жизни на суше и 95 % - в океане исчезли с лица Земли в течение нескольких тысяч лет.
Архив ископаемых
Потенциальными предпосылками пермского вымирания на сегодняшний день являются обширная вулканическая активность на территории Сибири и выброс огромного запаса метана со дна морей на поверхность. Однако точная причинно-следственная связь между состоянием живых организмов и разрушительными явлениями не ясна.
Ученые Германии, Италии, Канады согласно проекту ЕС Base Line Earth, благодаря содействию профессора Антона Эйзенхауэра (центр океанологических исследований) в сотрудничестве с Постдамским научно-исследовательским центром GFZ Гельмгольца преуспели в воссоздании событий прошлого, используя передовые технологии, а также инновационное геохимическое моделирование. Новость об исследовании впервые была опубликована в международном журнале «Природа геонауки».
В целях исследования компания Base Line Earth вынуждена была прибегнуть к игнорируемому ранее археологическому архиву: ископаемым раковинам брахиопод. Это организмы, напоминающие моллюсков, которые существовали свыше 500 млн лет назад.
Ученым удалось использовать данные окаменелостей брахиопод южно-альпийского происхождения, с тем чтобы оценить причины катаклизма в прошлом Земли и вести дальнейший анализ хода событий. Раковины залегали на дне мелководных шельфовых морей. В процессе измерения изотопов, разновидностей бора в раковинах, покрытых окаменелостями, команда ученых смогла выявить изменение значений ph в океане 252 млн лет назад.
Взаимосвязь воды и атмосферы
Так как щелочной баланс моря и концентрация СО2 воздушной составляющей взаимосвязаны, на протяжении веков стало возможным качественное изменение атмосферы. Исследователи применили анализ изотопов в Geomar, а также высокоточное сравнение вторичных ионов посредством современного масс-спектрометра.
При помощи доступного в настоящее время метода ученые смогут не только воссоздать историю повышения доли углекислого газа в атмосфере, но и отследить все его изменения вплоть до вулканической активности. Растворение гидратов метана, выдвинутое в качестве дополнительной версии, не имеет под собой весомых оснований, по словам доктора Маркуса Гутьяра из Geomar, соавтора исследования.
На следующем этапе компания внедрила данные по исследованию бора и дополнительных изотопов углерода в геохимическую электронную модель, которая представляла собой имитацию жизненных процессов на Земле в то время. Как показали результаты, потепление и закисление океана в связи с объемным выбросом СО2 в воздух уже являлось катастрофическим, и именно такие условия привели к исчезновению позвоночных морских организмов.
Другие последствия на Земле
Но кроме описанных явлений выброс СО2 имел связь и с прочими процессами. С повышением глобальной температуры по причине парникового эффекта на суше усилилось химическое испарение, и вместе с тем произошло качественное изменение жизни, включая дефицит кислорода и смену климата, что стало смертельным для доминирующих видов организмов.
Существенные объемы питательных веществ тысячелетиями поступали благодаря рекам. Результатом же описанного процесса становилось кислородное голодание масштабного объема, а также изменение всех основ жизнедеятельности. Этот коллапс, представляющий их взаимосвязь, привел к катастрофическому массовому вымиранию в пермско-триасовый период.
Жизнь после падения астероида
Скудная растительность не способствовала благоприятной жизни динозавров, которые сохранились после массового вымирания. Исчезли даже самые устойчивые к изменениям насекомые. Биосфера восстанавливалась еще около 30 миллионов лет. Принято считать, что оставшиеся виды проживали до рокового происшествия, а именно - до падения астероида 66 млн лет назад.
Вследствие огромного выделения серы стали идти кислотные дожди, имело место глобальное похолодание, потемнение из-за наличия в атмосфере сажи и пепла. Крупные виды животных не смогли продолжить свое существование в таких условиях. Но млекопитающие как конкурирующий вид вследствие этого получили возможность развития. Если брать за основу данную версию, то именно такой ход событий стал благоприятным для появления человечества.
Сегодня усовершенствованы аналитические методы исследования, без которых было бы непросто наглядно воссоздать процессы, происходящие в окружающей среде 252 млн лет назад. Новые методы могут быть также использованы в качестве основы и для других научных открытий.
