Второе массовое вымирание: как океаны потеряли свои рифы, которые были основой сложившихся морских экосистем

Примерно 372 миллиона лет назад, в конце девонского периода палеозойской эры, произошло второе из пяти крупнейших массовых вымираний в истории Земли. Оно еще известно как позднедевонское, или фраско-фаменское вымирание. В этот период мощный удар пришелся на рифы и рифовые морские экосистемы. По некоторым оценкам, исчезло около 75% видов живых организмов океана.

Позднедевонское вымирание, конечно, произошло не в одно мгновение. Катастрофические для живых организмов события шли медленно несколькими волнами на протяжении нескольких миллионов лет. Поэтому позднедевонское вымирание ученые рассматривают как длительную по времени серию экологических потрясений.

Океан перед катастрофой

Девон часто называют «веком рыб». Моря и океаны кишели разнообразными панцирными рыбами, древними акулами, костными рыбами и бесчелюстными позвоночными. Крупнейшими хищниками тогда были плакодермы (пластинокожие рыбы, некоторые из которых достигали нескольких метров в длину). На мелководьях раскинулись огромные рифовые системы, образованные главным образом строматопороидеями (древними губкоподобными организмами с плотным кальцитовым скелетом) и кораллами. В этих рифах обитали брахиоподы, трилобиты, моллюски, иглокожие и множество других живых организмов.

Жизнь уже вышла на сушу

В отличие от первого массового вымирания, произошедшего около 445 млн. лет назад, во время позднедевонского вымирания на суше уже появились наземные экосистемы. Первые леса. Деревья и другие растения формировали растительный покров планеты, а их глубоко проникающие в землю корневые системы замедляли процессы выветривания. Среди наземных животных уже существовали многоножки, паукообразные, скорпионы, ранние насекомые и другие членистоногие. Появились и первые четвероногие — тетраподы, предки всех современных земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Однако называть их полноценными наземными животными пока еще нельзя. Они были преимущественно полуводными (обитающими как в воде, так и на земле). Первые, действительно наземные четвероногие, появились позднее, уже в каменноугольном периоде.

Таким образом, к началу катастрофы жизнь уже существовала и на суше, но главный удар вымирания пришелся все же по морским экосистемам. О масштабах «потерь» среди наземных организмов ученые не знают почти ничего.

Потеря кислорода океаническими водами и другие факторы, которые привели к вымиранию

Одной из подтвержденных учеными причин вымирания стало резкое уменьшение содержания кислорода в океанических водах. В геологических отложениях того времени обнаружены темные, богатые органическими веществами породы, образование которых связано с периодами сильного уменьшения концентрации кислорода в морской воде. Уменьшение количества кислорода в воде привело к тому, что огромные участки океана стали непригодными для жизни большинства морских животных тех времен.

Особенно «тяжело» в этой ситуации пришлось обитателям мелководных морей и рифов, где изменение химического состава воды быстро разрушило привычные условия существования этих живых организмов.

Почему воды океана стали терять кислород? В девоне на Земле быстро распространялись наземные растения. Они становились «источником» питательных веществ, попадающих в почву, которая в свою очередь в больших количествах попадала в реки и далее в океан. Большое количество питательных веществ попадающих с почвой в воду могло спровоцировать бурный рост водорослей. В свою очередь, после их гибели процесс разложения органики «потреблял» растворенный в воде кислород, что и стало причиной образования бескислородных океанических зон.

Однако последние исследования указывают, что катастрофа была вызвана не только недостатком кислорода в воде, который был главным фактором начала второго массового вымирания, а сочетанием нескольких факторов. Одновременно с этим происходили изменения климата, уровня моря, усиление вулканической активности и нарушение глобального углеродного цикла. Поэтому причина позднедевонского вымирания сегодня рассматривается как суммарный результат сложной цепочки часто взаимосвязанных между собой изменений и факторов.

Рифы исчезли

«Спусковым крючком» нала вымирания стало разрушение девонских рифовых экосистем. Строматопороидеи и кораллы, которые за миллионы лет образовали огромные рифовые системы, практически исчезли. А исчезновение главных «рифостроителей» означало разрушение среды обитания для множества других организмов, «завязанных» на рифовых экосистемах. Вместе с рифами исчезла целая экосистемная архитектура, которая обеспечивала пищей, убежищем и местами размножения большинство морских животных. В результате смертельный удар был нанесен по рифовым организмам, брахиоподам, трилобитам и другим обитателям морских мелководий. Серьезные «потери» понесли и рыбы.

Мир после катастрофы

Позднедевонское вымирание не уничтожило жизнь на планете полностью, но практически полностью «вывело из строя» одну из основ экосистем палеозоя — гигантские рифовые сообщества. В результате многие девонские группы живых организмов исчезли, а освободившиеся экологические ниши постепенно заняли другие.

А на суше продолжался процесс, который в дальнейшем изменил всю историю позвоночных. Первые четвероногие постепенно переходили от полуводного образа жизни к наземному. Этот переход занял миллионы лет и полностью завершился уже после девона.

Таким образом, второе массовое вымирание стало не толькокатастрофой для живых организмов древних океанов, но и важной ступенькой в дальнейшем развитии жизни на суше. К этому времени Земля уже имела леса, наземных членистоногих и первых четвероногих, которые в будущем станут хозяевами континентов.

О первом массовом вымирании.

Когда и как в атмосфере Земли появился кислород.