Большинство исследователей считают, что массовое вымирание 201 миллион лет назад было вызвано выбросом CO2 в результате вулканизма и, как следствие, глобального потепления. Теперь новые данные о спорах папоротника предполагают, что это могло быть нечто большее.
В конце триасового периода, около 201 миллиона лет назад, три из четырех видов на Земле исчезли. До сих пор ученые считали причиной катастрофы начало масштабного вулканизма, приведшего к резкому изменению климата. Теперь новое исследование предполагает, что в игре может быть несколько факторов.
Международная исследовательская группа во главе с Геологической службой Дании и Гренландии (GEUS) показала, что повышенная концентрация токсичного элемента ртути в окружающей среде способствовала массовому вымиранию. Недавно они опубликовали свои находки в журнале Science Advances..
"Глядя на споры папоротников в отложениях после массового вымирания, становится очевидным, что на эти папоротники негативно повлияло содержание ртути. Поскольку ртуть накапливается в пищевой цепи, вполне вероятно, что другие виды пострадали так же, хорошо", - говорит ведущий ученый Софи Линдстрем.
«Эти результаты показывают, что массовое вымирание в конце триаса было вызвано не только парниковыми газами из вулканов, вызывающими глобальное изменение климата, но и тем, что они также выделяли токсины, такие как ртуть, сеющую хаос», - говорит она.
Ртутно-вулканическая связь
Один из соавторов исследования, профессор Хамед Санеи из Орхусского университета, ранее продемонстрировал повышенный уровень ртути в результате вулканизма в Большой магматической провинции (LIP) во время самого жестокого известного массового вымирания, конца пермского периода. кризиса, когда, возможно, исчезло до 95% жизни на Земле. Считается, что вулканическая активность в LIP ответственна за четыре из пяти крупнейших массовых вымираний за последние 500 миллионов лет.
До индустриализации вулканическая деятельность была основным механизмом выброса больших количеств ртути из земной коры. Это позволяет использовать ртуть в отложениях для отслеживания основной вулканической активности в прошлом Земли и по степени связывания вымирания ископаемых организмов до вулканизма LIP», - объясняет Хамед Саней.
Другие предыдущие исследования показали повышенные концентрации ртути в пограничных отложениях триасового и юрского периодов на очень большой территории, простирающейся от Аргентины до Гренландии и от Невады до Австрии, и это заставило команду задуматься о влиянии события конца триаса.
«Мы решили проверить, могла ли ртуть сыграть свою роль», - говорит Хамед Саней.
Споры папоротника как индикаторы
Изучая споры папоротника из керна, датируемого 201 миллионом лет назад в конце триасового периода, команда действительно увидела связь между повышенным уровнем ртути и мутациями в спорах.
"Во время массового вымирания мутировавшие споры становятся все более распространенными, и, в свою очередь, мутации становятся все более и более серьезными. В некоторых моих подсчетах я нашел почти только мутировавшие споры и ни одного нормального, что очень необычно," Софи Линдстрём объясняет.
Этот рост мутаций произошел в период повышенной вулканической активности в LIP, называемой Центрально-Атлантической магматической провинцией (CAMP), что привело к повышению уровня ртути. Поскольку ртуть является мутагенным токсином, ее повышенное распространение в результате вулканической активности может помочь объяснить внезапное ухудшение состояния экосистемы. Следовательно, споры папоротника могут служить индикатором повышенного отравления ртутью.
«Это может намекать на то, что вся пищевая цепочка могла подвергнуться негативному воздействию», - говорит Софи Линдстрем.
Предыдущие исследования обнаружили увеличение количества деформированной пыльцы во время массового вымирания в конце пермского периода 252 миллиона лет назад, в котором, как и в конце триасового кризиса, обвиняют вулканизм. Эти исследования показали, что мутации во время кризиса в конце пермского периода были вызваны повышенным излучением UVB из-за истончения озонового слоя в результате вулканизма.
«Это также может быть возможным объяснением мутаций, которые мы наблюдаем во время кризиса конца триаса», - объясняет соавтор Бас ван де Шутбрюгге из Утрехтского университета. «Однако в нашем исследовании мы обнаружили лишь небольшое количество мутировавшей пыльцы, а во время кризиса в конце пермского периода споры, по-видимому, не проявляют тех же типов пороков развития, которые наблюдались во время массового вымирания в конце триаса. Это может указывать на разные причины появления растения. мутации в двух событиях."
Не простое объяснение
Однако важно не зацикливаться только на одной причине при рассмотрении глобального кризиса, такого как событие в конце триасового периода, говорит Софи Линдстрем:
Обычно мы предпочитаем простые объяснения массовым вымираниям, таким как падение метеоритов или изменение климата, но я не думаю, что все так просто. Как показывает наше исследование, вполне может иметь место смешанный эффект CO2 и глобального потепления, таких токсинов, как ртуть, и других факторов».
Большинство доисторических массовых вымираний действительно произошли в результате вулканизма LIP, вызывающего изменение климата и выброс токсичных веществ, говорит Софи Линдстрем.
Тем не менее, очень трудно сказать, насколько велика важность одного фактора, потому что подобные массовые вымирания, скорее всего, являются очень сложными событиями. Наше исследование показывает, что ртуть повлияла на папоротники и, вероятно, также на другие растения, и это также могло повлиять на всю пищевую цепочку».
Нынешнее загрязнение выглядит как прошлый вулканизм
Исследователи отмечают, что их изучение массового вымирания в конце триаса во многих отношениях проводит параллели с текущей глобальной ситуацией.
«Наше глобальное общество выбрасывает много тех же веществ и парниковых газов, что и эти огромные вулканические провинции во время этих массовых вымираний. Поэтому изучение того, что произошло тогда, может помочь нам предотвратить повторение этого», - говорит Софи Линдстрём.