Глобален спад в нивата на кислород преди около 550 милиона години e довел до първото известно масово изчезване на Земята, сочат нови доказателства. Разгарът на едиакарския период, преди около 550 милиона години, е бил период на бум за живота в океаните на Земята.
Петалонамидите с форма на пера изсмукват хранителни вещества от водата, подобни на охлюв Кимбърела пасат върху микробни постелки, а предците на медузите току-що започват да правят вълни. Но след това 80% от живота на Земята изчезва, без да остави никакви следи във вкаменелостите.
Сега ново проучване предполага, че тези липсващи вкаменелости сочат към най-ранното известно масово измиране на Земята. Тези първи общности от големи, сложни животни са убити от рязък глобален спад на кислорода – откритие, което може да има последици за съвременните океански екосистеми, застрашени от човешката дейност.
„Това представлява най-старото признато голямо събитие на изчезване във вкаменелостите на животни“, каза водещият автор на изследването Скот Еванс, изследовател във Virginia Tech. „Това е в съответствие с всички големи масови измирания, тъй като е свързано с изменението на климата.“
Животните на Земята са преминавали през еволюционния съд на масовото измиране поне пет пъти. Има ордовикско-силурийско и девонско изчезване (съответно преди 440 милиона и 365 милиона години), които убиват много морски организми. След това има пермско-триаско — известно също като „Голямото умиране“ — и триаско-юрско изчезване (съответно преди 250 милиона и 210 милиона години), което засяга океанските гръбначни и сухоземните животни.
Последното масово измиране, преди около 66 милиона години в края на периода Креда, унищожило приблизително 75% от растенията и животните, включително нептичите динозаври. Дали още едно масово изчезване трябва да бъде добавено към този списък е открит въпрос сред палеонтолозите от известно време.
Учените отдавна знаят за внезапното намаляване на разнообразието от изкопаеми преди 550 милиона години, но не беше ясно дали това се дължи на внезапно масово изчезване. Едно възможно обяснение би могло да бъде, че ранните трилобити – бронирани и често с глави като шлем морски членестоноги – са започнали да се конкурират с едиакарската фауна, което е довело до измирането на последната. Друго възможно обяснение е, че едиакарската фауна е живяла, но необходимите условия за запазване на едиакарските вкаменелости са съществували само до преди 550 милиона години.
За да отговорят на тези въпроси, Еванс и колегите му съставят база данни от едиакарски вкаменелости, които други изследователи преди това са описали в научната литература, сортирайки всеки запис по фактори като географско местоположение, размер на тялото и начин на хранене. Екипът каталогизира 70 животински рода, които са живели преди 550 милиона години и установи, че само 14 от тези родове съществуват все още след около 10 милиона години.
Те не са забелязали значителни промени в условията, необходими за запазване на вкаменелости, нито са открили разлики в начините на хранене, които да предполагат, че едиакарските животни са измрели поради конкуренция с животни от ранния камбрий, като трилобити.
Но има една обща нишка сред оцелелите организми: тялото с голяма повърхностна площ спрямо обема, което може да помогне на животните да се справят с условия на ниско съдържание на кислород. Това наблюдение, съчетано с геохимични доказателства за намаляване на кислорода преди 550 милиона години, предполага, че Едиакаран може да е завършил с масово измиране, причинено от ниската наличност на кислород в океана. Изследователите публикуваха откритията си онлайн на 7 ноември в списание Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Оказва се, че организмите, които не могат да се справят с ниските нива на кислород, са били селективно отстранени.“ Защо нивата на кислород се сриват рязко в годините на затихване на Едиакаран остава загадка. Вулканични изригвания, движения на тектонични плочи и сблъсъци с астероиди са всички възможности, каза Еванс, както и по-малко драматични обяснения, като промени в нивата на хранителни вещества в океана.
Независимо от начина, по който се е случило, това масово измиране вероятно е повлияло на последващото развитие на живота на Земята и може да има последици за учените, изучаващи как е започнал животът на Земята.
„Едиакарските животни са доста странни – повечето не приличат на животните, които познаваме“, каза Евънс. „След това събитие на изчезване започваме да виждаме все повече и повече животни, които изглеждат като днешните. Може да се окаже, че това ранно събитие е проправило пътя за по-модерни животни.“ Констатациите могат също да съдържат уроци за човешките заплахи за водния живот.
Различни селскостопански практики и практики за отпадъчни води са въвели хранителни вещества като фосфор и азот в морските и речните екосистеми, като по този начин увеличават количеството водорасли, които се разлагат във водата и консумират кислород. Разпространението на „мъртви зони“, където нивата на кислород във водата са твърде ниски, за да поддържат живота, може да постави подобни предизвикателства пред съвременните животни. „Това проучване ни помага да разберем дългосрочните екологични и геоложки въздействия на събитията с недостиг на кислород“, казват учените.
