Et dårligt tidspunkt at være i live:Undersøgelse forbinder havets deoxygenering med gammel udryddelse

I en ny undersøgelse, Stanford-forskere har kraftigt støttet teorien om, at mangel på ilt i Jordens oceaner bidrog til en ødelæggende død for cirka 444 millioner år siden. De nye resultater indikerer yderligere, at disse iltfattige (lidt til ingen ilt) tilstande varede over 3 millioner år - betydeligt længere end lignende biodiversitetsknusende besværgelser i vores planets historie.

Ud over at uddybe forståelsen af ​​antikke masseudryddelsesbegivenheder, resultaterne har relevans for i dag:Globale klimaændringer bidrager til faldende iltniveauer i det åbne hav og kystvande, en proces, der sandsynligvis staver undergang for en række forskellige arter.

"Vores undersøgelse har presset meget ud af den tilbageværende usikkerhed om omfanget og intensiteten af ​​de anoksiske forhold under en massedød, der fandt sted for flere hundrede millioner år siden, " sagde hovedforfatter Richard George Stockey, en kandidatstuderende i studielaboratoriet med forfatter Erik Sperling, en assisterende professor i geologiske videnskaber ved Stanford's School of Earth, Energi- og miljøvidenskab (Stanford Earth). "Men resultaterne er ikke begrænset til den ene biologiske katastrofe."

Studiet, udgivet i Naturkommunikation 14. april kl. centreret om en begivenhed kendt som Late Ordovician Mass Extinction. Det er anerkendt som en af ​​de "Big Five" store dødsfald i Jordens historie, hvor den mest berømte er krid-paleogen begivenhed, der udslettede alle ikke-aviære dinosaurer for omkring 65 millioner år siden.

Vand verden

I begyndelsen af ​​den sen ordoviciske begivenhed for omkring 450 millioner år siden, verden var et meget anderledes sted, end den er i dag eller endda var i dinosaurernes tidsalder. Langt størstedelen af ​​livet fandt udelukkende sted i havene, med planter, der lige er begyndt at dukke op på land. De fleste af de moderne kontinenter var sat sammen som et enkelt superkontinent, døbt Gondwana.

En indledende puls for udryddelser begyndte på grund af global afkøling, der greb meget af Gondwana under gletsjere. For omkring 444 millioner år siden, en anden udryddelsesimpuls satte så ind ved grænsen mellem Hirnantian og Rhuddanian geologiske stadier, der i vid udstrækning - om end ikke entydigt - tilskrives havets anoxi. Omkring 85 procent af de marine arter forsvandt fra fossilregistrene, da begivenheden i den sene ordovicium i sidste ende passerede.

Stanford-forskerne og deres studiekolleger så specifikt på den anden udryddelsespuls. Holdet forsøgte at begrænse usikkerhed med hensyn til, hvor i jordens have en mangel på opløst ilt - lige så kritisk for oceanisk biologi dengang som nu - fandt sted, samt i hvilket omfang og hvor længe. Tidligere undersøgelser har udledt iltkoncentrationer i havet gennem analyser af gamle sedimenter indeholdende isotoper af metaller som uran og molybdæn, som undergår forskellige kemiske reaktioner i anoksiske kontra godt iltede forhold.

Grundlæggende beviser

Stockey ledede konstruktionen af ​​en ny model, der inkorporerede tidligere offentliggjorte metalisotopdata, samt nye data fra prøver af sort skifer, der kommer fra Murzuq-bassinet i Libyen, aflejret i den geologiske registrering under masseudryddelsen. Modellen kastede et bredt net, under hensyntagen til 31 forskellige variabler relateret til metallerne, herunder mængden af ​​uran og molybdæn, der udvaskes fra land og når oceanerne via floder for at sætte sig ned i havbunden.

Modellens konklusion:I ethvert rimeligt scenarie, alvorlig og langvarig havanoksi må have fundet sted på tværs af store mængder af Jordens havbund. "Takket være denne model, vi kan med tillid sige, at en lang og dybtgående global anoxisk begivenhed er forbundet med den anden puls af masseudryddelse i det sene ordovicium, " sagde Sperling. "For det meste havliv, Hirnantian-Rhuddanian grænsen var virkelig en virkelig dårlig tid at være i live. "

Virkninger på biodiversitet

Erfaringerne fra fortiden tyder på, at deoxygeneringen i stigende grad dokumenteres i de moderne oceaner, især i de øvre skråninger af kontinentalsoklen, der dækker store landmasser, vil lægge pres på mange organismetyper - muligvis til randen af ​​udryddelse. "Der er ingen måde, at iltfattige forhold ikke vil have en alvorlig effekt på mangfoldigheden, "Sagde Stockey.

På denne måde ud over at kaste lys på Jorden af ​​en fjern yester-eon, undersøgelsens resultater kunne hjælpe forskere med bedre at modellere planeten, som den er nu.

"Vi har faktisk et stort problem med at modellere iltning i det moderne hav, "Sperling sagde." Og ved at udvide vores tankegang om, hvordan oceaner har opført sig tidligere, vi kunne få lidt indsigt i havene i dag."

Medforfattere på undersøgelsen er fra Georgia Institute of Technology, Yale University, University of Portsmouth og Czech University of Life Sciences Prag.