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

Как калькулятор породил эру ПК: история первого в мире микропроцессора Intel 4004

В ноябре 1971 года в журнале Electronic News появилось скромное рекламное объявление от молодой калифорнийской компании Intel со слоганом: «Объявляем о новой эре интегрированной электроники». Речь...

Почему в Японии полы моют руками, а в США — почти никогда?

На фотографиях из японских школ регулярно встречается непривычная сцена, где дети кладут тряпки на деревянный пол, упираются в них обеими руками и двигаются по коридору почти на четвереньках. Такой...

Как Firefox 1.0 сломал монополию Microsoft и спас интернет

В начале нулевых годов казалось, что война браузеров окончена навсегда. Microsoft уничтожила Netscape Navigator, намертво привязала Internet Explorer к операционной системе Windows и контролировала...

Лунный город к 2032 году: NASA выделило 10 млрд долларов на базу и атомный луноход

В двадцатом веке все полеты людей на Луну были короткими. Астронавты прилетали в небольшом посадочном модуле, проводили на поверхности от нескольких часов до трех суток и улетали обратно. Весь...

Итоги конкурса «Собрались и разобрались»: кто объяснил лучше всех

Мы давно замечаем по статистике IXBT Live, что лучше всего читают посты, где автор берёт понятную вещь и объясняет, как она на самом деле устроена. Такие тексты дочитывают до конца, сохраняют и...

Почему виноград Изабелла оказался вне закона в Европе

Изабеллу трудно перепутать с большинством привычных винных сортов. Темные ягоды покрыты плотной кожицей, мякоть легко отделяется от нее, а запах настолько характерный, что его сравнивают с...