Ископаемые остатки показывают, что где-то около 252 млн лет назад около 90 процентов всех видов на Земле были внезапно уничтожены - на сегодняшний день пермское вымирание является крупнейшим из пяти известных массовых вымираний нашей планеты .
Команда Массачусетского технологического института считает, что нашла достаточно весомые доказательства для вынесения обвинительного приговора виновнику. Но чтобы его увидеть, нам понадобится микроскоп.
Это не астероид, не вулкан и не пожары. Это одна из форм микробов , производящих метан - Methanosarcina, которая неожиданно расцвела в океанах, извергая потрясающее количество метана в атмосферу и резко меняя климат и химический состав океанов .
Вулканы не совсем списаны с роли виновника вымирания. Возможно, что внезапный рост микробов был вызван их возможностью использовать богатый источник органического углерода и внезапный приток питательных веществ, необходимых для их роста: элемент никеля, испускаемый массивными вулканами того времени.
Исследование основывается на трех независимых наборах данных . Во-первых, геохимические данные показывают, экспоненциальный (или даже более быстрый) рост количества углекислого газа в океанах во время так называемого пермского вымирания. Во-вторых, генетические доказательства показывают изменение самих Methanosarcina в то самое время, что позволило им стать крупнейшими производителями метана. Наконец, отложения в пластах показывают резкое увеличение количества никеля.
Что-то вызвало значительный всплеск количества углеродсодержащих газов - двуокиси углерода или метана . Некоторые исследователи полагают, что эти газы, возможно, были выброшены в результате извержения вулкана. Но расчеты команды Массачусетского технологического института показали, что этих извержений не достаточно, чтобы объяснить то количество углерода, которое найдено в осадках . Еще более важно то, что наблюдаемые изменения в количестве углерода с течением времени не подходят под "вулканическую модель".
Быстрый начальный рост диоксида углерода от извержения вулкана будет сопровождаться постепенным последующим снижением. Вместо этого мы наблюдаем обратное. А рост микробных популяций является одним из немногих явлений, способных увеличивать производство углерода в геометрической прогрессии, или даже быстрее .
Но почему микробы выделили столько метана именно в то время?
Здесь помогает анализ генома: получается, что Methanosarcina приобрела способность быстро выделять метан из-за получения генов от другого микроба, и детальная симуляция истории организма показывает, что эта передача произошло примерно в это время - в конце пермского вымирания. При благоприятных условиях это генетическое приобретение подготовило почву для того, чтобы микробы испытали всплеск роста, быстро потребляя огромные запасы органического углерода в океанских отложениях.
Но все же эти организмы не смогли бы размножаться так необыкновенно быстро, если бы у них не было достаточно минеральных питательных веществ. Для этого конкретного микроба таким питательным веществом является никель - количество которого, как показал новый анализ отложений в Китае, резко возросло после сибирских извержений (которые уже были известны и дали некоторые из крупнейших в мире месторождений никеля).
В результате взрыва метана наблюдались эффекты, подобные тем, что предсказываются современными моделями глобального изменения климата: резкое повышение температуры в сочетании с подкислением океанов . В случае пермского вымирания, практически все основные морские организмы были уничтожены.
Большое число данных в исследовании опираются на изотопный углеродный анализ, который является исключительно ясным в этой части геологической летописи.
Хотя ни одна линия исследований не может точно доказать, что же именно произошло в период этого древнего вымирания, совокупное влияние всех этих факторов является гораздо более мощным, чем любой из них в отдельности . |