Палеонтология

Группа палеонтологов и биогеохимиков из США рассказала, что смогла установить доисторических существ, ответственных за появление невероятного количества видов на нашей планете. Речь идет о событиях, которые произошли примерно 480 миллионов лет назад. Тогда на Земле случился один из самых значительных всплесков биоразнообразия, который продолжался с перерывами на протяжении 30 миллионов лет.

Ранний палеозой (около 540-420 миллионов лет назад) — геологическая эра в истории планеты, которая ознаменовала эпоху колоссальных изменений в биосфере: появились разнообразные группы наземных животных (позвоночные, членистоногие и моллюски). Многие организмы приобрели чрезвычайно важную способность строить минеральный скелет (раковину, панцирь), который создавал надежную опору и защищал от хищников.

Исследователи полагают, что всплеск биоразнообразия вызвало резкое увеличение содержания кислорода (O2) в атмосфере планеты. В этот же период начался процесс биотурбации — перемешивания отложений животными. Живые существа стали копать норы, проделывать ходы, то есть оказывать влияние на почву, породы и донные отложения.

Предполагается, что начавшаяся биотурбация могла уменьшить количество отложений пирита (FeS2) — минерала, который играет ключевую роль в накоплении кислорода. В результате уровень O2 в атмосфере должен был постепенно падать.

Группа американских палеонтологов и биогеохимиков под руководством Майи Гомес (Maya Gomes) из Университета Джонса Хопкинса попыталась узнать, как скачки уровня кислорода в атмосфере влияли на всплеск биоразнообразия, случившегося сотни миллионов лет назад. Результаты своего исследования ученые представили в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.

Специалисты изучили аналог ранней палеозойской среды, то есть пород, сформировавшихся гораздо позже, но похожих на породы раннего палеозоя, и оценили содержание в них пирита. Кроме того, группа Гомес исследовала взаимосвязь между перемешиванием отложений, вызванным древними роющими червями, и пиритом. В качестве рабочего материала ученые использовали отложения, собранные в Чесапикском заливе в Северной Америке, форма которого образовалась приблизительно 35,5 миллиона лет назад.

Результаты исследования показали, что участки с перемешанными осадками толщиной всего несколько сантиметров содержали больше пирита, чем места без перемешивания. Чем больше пирита образуется и закапывается под илом или песком, тем больше повышается уровень кислорода. Это перемешивание происходило во время «взбивания» осадочных пород червями, которые зарывались в дно океана.

По словам исследователей, жизнедеятельность доисторических червей и некоторых других беспозвоночных на дне океана вызвала цепочку событий, которые способствовали увеличению пирита и, как результат, высвобождению кислорода в океан и атмосферу, что дало толчок резкому биоразнообразию. Это случилось примерно 480 миллионов лет назад.

Авторы научной работы отметили, что уровень кислорода оставался относительно стабильным в течение миллионов лет, а затем повысился в палеозойскую эпоху. При этом его резкий подъем произошел в ордовикский период — второй период палеозойской эры.