Палеонтологи определили причину Синского вымирания 500 миллионов лет назад

Одно из крупнейших вымираний в истории Земли, возможно, было вызвано тектоникой плит.

Новое исследование нашло связи между слоями горных пород в Антарктиде и Южной Австралии, которые в то время были частью суперконтинента Гондвана. Это говорит о том, что аналогичная динамика происходила и в других концах суперконтинента примерно 513 миллионов лет назад: поднимались горы, отмирали древние рифы, а эродированный материал с континента стекал в море. Эти моменты времени совпадают с вымиранием, известным как Синское событие, объясняет руководитель исследования Пол Майроу, седиментолог из колледжа Колорадо.

"Именно тектоника спровоцировала вымирание", - утверждает Майроу.

Синское событие датировано кембрийским периодом (540-485 миллионов лет назад), в ходе которого произошел взрывной рост разнообразия жизни на Земле, известный как кембрийский взрыв.

Синское вымирание уничтожило несколько основных групп, в том числе животных с конусообразным панцирем, называемых гиолитами, и губок, называемых археоциатидами, которые когда-то построили огромные рифы по всему земному шару. Исследователи знают, что Синское событие было связано с падением уровня кислорода в океанах, но они не смогли точно определить причину.

Майроу и его коллеги говорят, что у них есть ответ. Тектоника Гондваны, которая сформировалась между 600 и 540 миллионами лет назад, вызвала серию событий, затопивших рифы археоциатид и изменивших океаны. Свою результаты исследователи изложили в статье для журнала Science Advances.

Ключ к разгадке этих событий был найден в слоях горных пород в Трансантарктических горах Антарктиды и на острове Кенгуру, Австралия. Майроу и его коллеги собрали образцы в Антарктиде в 2011 году, включая окаменелости трилобитов с давно исчезнувших рифов археоциатид. Затем, около года назад, геолог из Помонского колледжа Роберт Гейнс сказал Майроу, что видел похожие породы на острове Кенгуру, который также усеян ископаемыми трилобитами.

Эти трилобиты сыграли ключевую роль в определении сроков исчезновения рифов. Поскольку трилобиты быстро эволюционировали, исследователи могут определить возраст породы по виду окаменелых трилобитов внутри нее. Как в Антарктиде, так и в Австралии окаменелости датируются периодом между 514 и 512 миллионами лет назад — примерно во время Синского события.

"Все встало на свои места, - говорит Майроу. - В Австралии на всем была та же геологическая история, что и в Антарктиде".

Во время Синского вымирания оба континента были частью Гондваны, современная Антарктида находилась на экваторе, а Австралия - на более высокой широте. В слоях горных пород наблюдалась похожая картина. Исчезновение рифов археоциатид совпало с событиями гигантского горообразования. По мере того, как горы появлялись на суше, близлежащие мелководные океаны у побережья оседали. Это привело к внезапному погружению рифов археоциатид, лишив их способности к выживанию. Затем эрозия новых горных хребтов нанесла слои булыжника и гравия поверх затонувших рифов.

Между тем, по словам Майроу, тектонические движения, которые вызвали подъем гор в одних местах, также привели к растяжению земной коры в других, позволив магме подняться на поверхность и затвердеть в скальный базальт”. Эти горячие магмы принесли много парниковых газов, что привело к нагреванию атмосферы Земли.

Это потепление, в свою очередь, замедлило циркуляцию в океане и вода, менее богатая кислородом, опустилась на дно океана. По словам Майроу, это привело к гибели многих существующих организмов.