Тектоника плит и массовые вымирания: как горы стали причиной гибели древних животных

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

История жизни на Земле полна драматических поворотов. Периоды бурного развития сменяются эпохами вымирания, которые стирают с лица планеты целые виды. Один из таких переломных моментов произошел около 500 миллионов лет назад, в период кембрийского взрыва, когда жизнь на Земле переживала бурный расцвет. Но этот расцвет был омрачен катастрофой, которую, как оказалось, спровоцировали не метеориты или вулканы, а незримая сила — тектоника плит.

В те далекие времена тектонические плиты Земли медленно, но неумолимо сталкивались друг с другом, формируя величественные горные цепи. Этот процесс, казавшийся спокойным и даже красивым, запустил цепную реакцию, которая привела к масштабному вымиранию.

Столкновение плит вызвало подъем магмы на поверхность, что, в свою очередь, выбросило в атмосферу огромное количество парниковых газов. Планета, подобно огромному парнику, начала стремительно нагреваться. Изменился состав океанов, и их воды стали непригодными для обитания многих видов.

Кембрийский период, иллюстрация
Кембрийский период, иллюстрация
Автор: Designer

Последствия были катастрофическими. Целые группы животных, процветавшие в кембрийском периоде, исчезли с лица Земли. Археоциаты, рифообразующие морские губки, которые создавали сложные экосистемы, погибли. Гиолиты, животные с небольшими коническими раковинами, также не смогли пережить катастрофу.

Стратиграфическое сравнение толщ кембрийской серии 2, стадии 4 на острове Кенгуру и в центральных Трансантарктических горах.На вставке показано расположение разрезов на восстановленных континентах (рис. 1) и в Деламерском орогене и орогене Росса. Стратиграфические единицы описаны в разделе «Результаты». Разрезы фиксируют пять стадий - от наращивания платформы через тектонический отклик до посттектонического оседания, хотя относительные толщины и литотипы варьируют. SS - песчаник; Sh - сланец; Slst - алевролит; FS - мелкозернистый песчаник; Carb - карбонат; Cgl - конгломерат.
Стратиграфическое сравнение толщ кембрийской серии 2, стадии 4 на острове Кенгуру и в центральных Трансантарктических горах. На вставке показано расположение разрезов на восстановленных континентах (рис. 1) и в Деламерском орогене и орогене Росса. Стратиграфические единицы описаны в разделе «Результаты». Разрезы фиксируют пять стадий — от наращивания платформы через тектонический отклик до посттектонического оседания, хотя относительные толщины и литотипы варьируют. SS — песчаник; Sh — сланец; Slst — алевролит; FS — мелкозернистый песчаник; Carb — карбонат; Cgl — конгломерат.
Автор: Paul M. Myrow et al., Tectonic trigger to the first major extinction of the Phanerozoic: The early Cambrian Sinsk event.Sci. Adv.10,eadl3452(2024).DOI:10.1126/sciadv.adl3452 CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

Впервые ученые смогли определить причину этого вымирания, проанализировав геологические записи в Антарктиде и Австралии. Эти два континента, когда-то составлявшие часть суперконтинента Гондваны, имеют поразительно похожие отложения, свидетельствующие о мощных горных образованиях, предшествующих вымиранию. Это позволило ученым установить прямую связь между тектонической активностью и экологической катастрофой.

Трилобиты, извлеченные из формации Холиоук (82°13.185′ ю.ш., 160°16.122′ в.д.). (A и B) Estaingia bilobata; CMCIP 88140 и CMCIP 88142, соответственно. (C и D) Meniscuchus cf. M. menetus; CMCIP 88138 и CMCIP 96988, соответственно. (E и F) Pagetides (Discomesites) sp.; CMCIP 88139 и CMCIP 96989, соответственно.
Трилобиты, извлеченные из формации Холиоук (82°13.185′ ю.ш., 160°16.122′ в.д.). (A и B) Estaingia bilobata; CMCIP 88140 и CMCIP 88142, соответственно. (C и D) Meniscuchus cf. M. menetus; CMCIP 88138 и CMCIP 96988, соответственно. (E и F) Pagetides (Discomesites) sp.; CMCIP 88139 и CMCIP 96989, соответственно.
Автор: Paul M. Myrow et al., Tectonic trigger to the first major extinction of the Phanerozoic: The early Cambrian Sinsk event.Sci. Adv.10,eadl3452(2024).DOI:10.1126/sciadv.adl3452 CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

«Ученые долгое время считали, что массовые вымирания вызваны космическими объектами или вулканической активностью», — отмечает Джон Гудж, профессор-эмерит Университета Миннесоты в Дулуте. «Но, как показывает наше исследование, даже медленные движения тектонических плит могут иметь катастрофические последствия для жизни на Земле».

Модель, изображающая осадочную и структурную эволюцию центрального орогена Росса в течение кембрийской поздней серии 2.(A) Фаза осаждения рифов и отмелей, в которой преобладает карбонатное наращивание (известняк Шеклтона) над более древними силицикластическими толщами. Недифференцированный фундамент включает метаморфические породы и неопротерозойскую группу Бирдмора. В это время действовала внешняя субдукция (14). S.L. - уровень моря. (B) Начальная фаза надвига, в ходе которой внутренний фундамент был поднят и эродирован, а морская платформа подверглась первоначальному тектонически вызванному оседанию, что привело к углублению и развитию фосфатического грунта (сильная коричневая линия). (C) Продолжающееся надвиговое смещение в сторону океана привело к дальнейшему нагружению земной коры и отложению обломочной береговой толщи, включающей нодулярные сланцы (формация Холиоук) и мелководно-морской песчаник (формация Старшот). В субаэральных аллювиально-фановых отложениях, образовавшихся на внутренних надвигах, преобладали обломки фундамента. (D) Зрелая фаза распространения надвигов, в которой надвиги, распространяющиеся вперед, врезаются в известняк Шеклтон, производя карбонатно-шлаковые обломки, содержащие окаменелости археоциатид. Продолжающаяся эрозия, перенос и аллювиальное отложение привели к накоплению грубых аллювиально-фановых отложений (конгломерат Дугласа).Переведено с помощью DeepL.com (бесплатная версия)
Модель, изображающая осадочную и структурную эволюцию центрального орогена Росса в течение кембрийской поздней серии 2.(A) Фаза осаждения рифов и отмелей, в которой преобладает карбонатное наращивание (известняк Шеклтона) над более древними силицикластическими толщами. Недифференцированный фундамент включает метаморфические породы и неопротерозойскую группу Бирдмора. В это время действовала внешняя субдукция (14). S.L. — уровень моря. (B) Начальная фаза надвига, в ходе которой внутренний фундамент был поднят и эродирован, а морская платформа подверглась первоначальному тектонически вызванному оседанию, что привело к углублению и развитию фосфатического грунта (сильная коричневая линия). (C) Продолжающееся надвиговое смещение в сторону океана привело к дальнейшему нагружению земной коры и отложению обломочной береговой толщи, включающей нодулярные сланцы (формация Холиоук) и мелководно-морской песчаник (формация Старшот). В субаэральных аллювиально-фановых отложениях, образовавшихся на внутренних надвигах, преобладали обломки фундамента. (D) Зрелая фаза распространения надвигов, в которой надвиги, распространяющиеся вперед, врезаются в известняк Шеклтон, производя карбонатно-шлаковые обломки, содержащие окаменелости археоциатид. Продолжающаяся эрозия, перенос и аллювиальное отложение привели к накоплению грубых аллювиально-фановых отложений (конгломерат Дугласа).Переведено с помощью DeepL.com (бесплатная версия)
Автор: Paul M. Myrow et al., Tectonic trigger to the first major extinction of the Phanerozoic: The early Cambrian Sinsk event.Sci. Adv.10,eadl3452(2024).DOI:10.1126/sciadv.adl3452 CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

Этот открытие имеет большое значение для понимания истории Земли и ее эволюции. Оно показывает, что планета — это живая система, в которой даже медленные изменения могут привести к драматическим последствиям. Изучение прошлых вымираний может помочь нам лучше понять современные проблемы и сделать все возможное, чтобы избежать повторения таких трагедий.

Почему именно кембрийский период, известный как «взрыв жизни», стал жертвой такого масштабного вымирания?

Кембрийский период был временем невероятного разнообразия и эволюционного прогресса. Но именно эта «молодость» жизни сделала ее более уязвимой к изменениям климата. Новые виды еще не успели адаптироваться к различным условиям, их экосистемы были менее устойчивы. К тому же, в кембрийском периоде доминировали животные с небольшими размерами, что делало их более уязвимыми к резким изменениям окружающей среды.

Если тектоническая активность является причиной вымирания, тогда как она повлияла на жизнь в других периодах, когда тоже наблюдалась значительная тектоническая активность?

Действительно, тектоническая активность была постоянной составляющей жизни Земли. Но важно учитывать интенсивность и скорость этих процессов. В кембрийском периоде столкновение плит происходило с особой силой и скоростью, что вызвало значительное изменение климата за относительно короткий период времени. Другие периоды с высокой тектонической активностью могли иметь более медленные и постепенные изменения, к которым жизнь успевала приспосабливаться.

Как изменение климата в результате тектонических процессов могло повлиять на океаны?

Изменения в составе атмосферы, вызванные тектонической активностью, привели к изменению температуры и химического состава океанов. Повышение температуры могло вызвать дефицит кислорода в воде, что стало смертельным фактором для многих морских животных. Изменение кислотности воды также могло привести к гибели морских организмов, особенно тех, которые имели раковины.

Как мы можем использовать опыт прошлых вымираний, чтобы избежать повторения такой трагедии?

Изучение прошлых вымираний дает нам ценные уроки о уязвимости жизни на Земле. Мы видим, что даже естественные процессы, такие как тектоническая активность, могут иметь катастрофические последствия. Сегодня мы сталкиваемся с глобальным потеплением, которое также вызвано изменением состава атмосферы, только на этот раз виновны люди. Понимание причин прошлых вымираний может помочь нам разработать стратегии для предотвращения повторения трагедии, и сделать все возможное, чтобы сохранить нашу планету и ее жизнь.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Главная проблема зеленой энергетики — это... пузырьки газа: как ученые перехитрили физику электролиза

Производство экологически чистого водорода с помощью электролиза воды — один из базовых процессов современной энергетики. Устройство электролизера принципиально простое: в емкость с...

«ВАЗ-2115: как появилась „пятнашка“ и чем она живёт спустя четверть века»

ВАЗ-2115 появилась в продаже в 1997 году и выпускалась до конца 2012-го. За это время менялись двигатели, оснащение и требования покупателей, но сама машина оставалась узнаваемой. Узкие фары,...

В бирманском янтаре нашли самое длинное перо динозавра. Оно объяснило, почему ящеры с крыльями не могли летать

Способность современных птиц летать напрямую зависит от того, как устроены их перья на микроскопическом уровне. Во время взмаха крыло испытывает сильное сопротивление воздуха, поэтому каждое...

Как один бензовоз перевозит АИ-92, АИ-95 и дизель, не смешивая топливо

Представьте обычную ситуацию на заправке. Подъезжает бензовоз, водитель готовит оборудование для разгрузки, а затем из одной машины пополняют запасы сразу нескольких видов топлива. В одном...

В озёра выпустили креветок, чтобы помочь лососю — в результате лосось исчез, а вместе с ним ушли сотни белоголовых орланов

В начале 1980-х осенью к ручью Макдональд-Крик в национальном парке Глейшер слетались сотни белоголовых орланов. Их привлекала рыба: кокани, пресноводная форма нерки, поднималась сюда на нерест из...

Ugreen Studio Max5s: обзор доступных полноразмерных беспроводных наушников с LDAC и автономностью 112 часов

Ugreen Studio Max5s это обновление популярных наушников Ugreen Max5с, которые уже пару лет являются настоящим бестселлером. В новой версии Max5s поработали над звуком, сделав его более...