24.11.2015

Новосибирские ученые обнаружили доказательства первого крупнейшего вымирания живых существ

Ученые НГУ и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН совместно с член-корреспондентом РАН А. В. Масловым из г. Екатеринбурга не только обнаружили доказательства первого массового вымирания живых организмов на Земле, но и смогли довольно точно датировать это событие. Предположительной причиной его стали первые появившиеся на планете животные, разрушившие среду обитания господствующих тогда живых существ – вендской биоты.

Исследование опубликовано в престижном международном издании Precambrian Research.

Статья написана в соавторстве А. В. Колесников (ИНГГ СО РАН), В. В. Марусин (ИНГГ СО РАН), К. Е. Наговицин (ИНГГ СО РАН, НГУ), А. В. Маслов (ИГ УНЦ РАН), Д. В. Гражданкин (ИНГГ СО РАН, НГУ).

О результатах исследования пресс-службе НГУ рассказал доктор геолого-минералогических наук, старший преподаватель кафедры исторической геологии и палеонтологии НГУ, заведующий лабораторией палеонтологии и стратиграфии докембрия ИНГГ СО РАН Дмитрий Гражданкин.

– На протяжении геологической истории планеты фиксируется пять крупнейших вымираний организмов. Первым считалось ордовикско-силурийское вымирание, случившееся 450–440 млн лет назад. Мы получили результаты, показывающие, что за 100 миллионов лет до этого, примерно 550 млн лет назад, произошло еще одно массовое вымирание живых существ. Мы назвали это вымирание "котлинский кризис", в ходе которого на планете бесследно исчезло целое царство живых организмов. Около 530 млн лет назад биосфера восстановилась, но уже совсем в другом варианте. Это был единственный в истории биосферы кризис, когда до основания была уничтожена вся существовавшая тогда пищевая пирамида, а вместо нее возникала совершенно другая, современная, с водорослями и растениями в основании, а не бактериями как было ранее, – говорит ученый.

Согласно данным геологической истории порядка 580 млн лет назад планету заселили необычные мягкотелые существа, не похожие ни на одну известную нам сегодня форму жизни и получившие название вендобиоты. Именно они и составляли основную часть биологического разнообразия в тот период. Это были различные по виду организмы размером от 1 см до 1,5 метров, состоявшие из большого количества трубочек. Обитали вендобионты на мелководье, а питательной средой для них были микробиальные маты, иными словами, слизь, сформированная на мелководье сообществами бактерий. 550 млн лет назад практически все вендобионты пропадают из геологической летописи, а последние доживают до 540 млн лет. Основная проблема, с которой сталкивались исследователи по всему миру – это неполнота самой геологической летописи. Дело в том, что с интервалом 550–530 млн лет связано глобальное понижение уровня моря, а в геологической летописи наблюдается перерыв. Самые интересные страницы оказались вырванными из летописи. Чтобы доказать, что 550 млн лет назад действительно имело место вымирание вендобиотов, новосибирские ученые в течение 10 лет целенаправленно исследовали отложения на Южном Урале на территории Башкортостана.

– Отсутствие ископаемых останков организмов в геологической летописи вовсе не означает вымирание вида. Например, долгое время считалось, что кистеперые рыбы вымерли около 70 млн лет назад, так как они не фиксировались в более поздних отложениях, но не так давно они были выловлены в Индийском океане. Поэтому перед нами стояла задача найти морские отложения, некогда представлявшие, безусловно, благоприятную среду для обитания вендобиотов и способствующие сохранности их останков, - рассказывает он.

Такие условия ученые нашли на Южном Урале. Здесь 550–540 млн лет назад практически непрерывно существовал морской бассейн, что и позволило накопиться отложениям. При этом исследователям удалось точно датировать изучаемые слои благодаря обнаруженным тонким прослойкам вулканических туфов. Туфы содержат зерна цирконов, которые можно датировать уран-свинцовым методом. Оказалось, что зерна цирконов имеют возраст 547 млн лет назад, то есть спустя 3 млн лет после предполагаемого вымирания вендобионтов. На протяжении 10 лет ученые детально исследовали и описывали отложения в разрезах вдоль рек Южного Урала. Они реконструировали существующую здесь экосистему, обнаружили большое разнообразие различных организмов. Были найдены остатки палеопасцихнид (крупные многокамерные организмы, напоминающие фораминифер), отпечатки водорослей, следы ползания первых животных, но вендобионтов не обнаружено.

– Несмотря на то, что на Южном Урале были благоприятные условия для жизни вендобионтов и хорошие условия сохранности, мы не находим здесь остатков этих существ, значит можно сделать вывод, что они действительно вымерли 550 млн лет назад, – пояснил ученый.

Исследователь также выдвинул гипотезу, объясняющую вымирание господствующих в тот период на Земле организмов. Причиной кризиса стали первые животные, следы движения которых найдены в отложениях. Они также свидетельствуют о том, что первые животные появились на 10 млн лет раньше, чем считалось, то есть 550 млн лет назад.

– Все организмы в разной степени трансформируют окружающую среду, однако благодаря способности к передвижению и активному поиску пищи, благодаря высокой эффективности в переносе питательных веществ и энергии между пищевыми уровнями в экосистеме, благодаря способности контролировать состояние пищевой цепи в целом животные стали могущественными конструкторами экосистем. Все современные экосистемы построены именно животными. Поэтому, как только появились первые животные, они сразу взялись за работу. А научившись зарываться в осадок, животные фактически уничтожили микробиальный субстрат, на котором жили вендобионты. Таким образом, первые животные уничтожили мир вендобионтов и дали возможность сформироваться новой экосистеме, – резюмирует он.

Михаил Лыкосов

Источники:

1. km.ru