Волна ядовитого газа, возможно, вызвала первое массовое вымирание на Земле

Около 510 миллионов лет назад смертоносная комбинация низкого содержания кислорода и сероводорода, возможно, уничтожила 45% всей жизни в океане.

Около 530 миллионов лет назад планета изобиловала жизнью после «кембрийского взрыва», когда большинство основных групп животных, которые мы видим сегодня, начали появляться в палеонтологической летописи, сообщает «live science».

Большая часть этого изобилия была сосредоточена в океанах, которые были богаты фантастическими существами, такими как панцирные трилобиты, трехфутовые креветки и черви, ощетинившиеся опасными шипами.

Но палеонтологическая летопись показывает, что всего 20 миллионов лет спустя что-то уничтожило 45% всех животных в океане. Это крупное вымирание привело к разрушениям беспрецедентных масштабов.

В течение многих лет преобладало мнение, что это внезапное вымирание было вызвано в первую очередь быстрым распространением условий с низким содержанием кислорода, или «бескислородных».

Одна из теорий заключается в том, что он был вызван внезапным взрывом кембрийской жизни, которая покрыла морское дно разлагающимся органическим веществом, когда растения и животные погибли, и, в свою очередь, высосала огромное количество кислорода из толщи воды.

Но новое исследование, предполагает, что эта волна смерти, возможно, была усилена чем-то другим: всплеском тошнотворного химического газа, называемого сероводородом, который задушил жизнь в море. «Это химическое вещество смертельно опасно для всех морских животных», — считает геохимик из Северо-Западного университета в Сиане, Китай. «В принципе, ни одно животное не могло выжить в такой среде в течение длительного времени».

Команда ученых обнаружила ключи к этому вымиранию в кембрийской геологической летописи платформы Янцзы, огромного плато на юге Китая, которое когда-то лежало под водой.

Команда отправилась туда в поисках молибдена, химического элемента, который переносится из земных пород через реки в океан. Молибден долговечен, и в океане его концентрация в отложениях различается в зависимости от химического состава окружающей воды. Оба этих фактора делают его хорошим показателем состояния океана за прошедшие тысячелетия.

Образцы, относящиеся к периоду массового вымирания, содержали высокие уровни молибдена. Это говорит о том, что в воде должен был быть сероводород, потому что молибден «может соединяться с серой, образуя нерастворимые соединения», которые затем оседают в отложениях, сказал Чанг. Это происходит гораздо чаще в сульфидных водах, чем в обычных, «особенно когда концентрация сероводорода находится на высоком уровне», объяснили исследователи. Другими словами, более высокая концентрация молибдена может быть связана с более высоким содержанием сероводорода в море.

Но что спровоцировало это токсичное распространение? «На нынешнем этапе никто не может точно сказать, что вызвало расширение сульфидных вод», — сказали ученые. Тем не менее, дефицит кислорода мог быть вызван взрывом органического вещества, которое впоследствии опустилось на морское дно и сгнивало, устроив пир для триллионов микробов.

Поскольку эти микробы питались разлагающимся материалом, они также поглощали сульфат, который естественным образом встречается в морской воде. Но в этом процессе растущая популяция микробов превратила бы сульфаты в побочный продукт, сероводород, и закачала бы воду, наполненную этим газом, вызвав токсичную волну.

Несмотря на то, что образцы были взяты исследователями только из современного Китая, они считают, что это токсичное распространение произошло в глобальном масштабе, потому что молибден находится в океане сотни тысяч лет. «По сути, это означает, что до того, как молибден может быть удален из океана, морская вода в океане уже будет полностью перемешана много-много раз», — объяснили ученые. Такой длительный жизненный цикл означает, что уровни изотопов молибдена, зарегистрированные в одном участке океанических отложений, будут отражать среднее значение по всему морю.

Последующие исследования будут направлены на то, чтобы установить, что вызвало бескислородные условия и сульфидную волну, которая вскоре последовала. Этот тип работы помогает ученым набросать картину пределов обитаемости на Земле.