Смертоносный металл, выброшенный в атмосферу в результате масштабных вулканических извержений, стал одним из важных факторов триасово-юрского вымирания, уничтожившего 30% морских и 40% наземных видов. Такой вывод сделан в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances учёными из Дании, Нидерландов, США, Германии и Канады.
"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о пяти величайших вымираниях, произошедших за последние полмиллиарда лет. Мы объясняли, когда произошли эти катаклизмы, как они соотносятся с окончанием тех или иных геологических периодов и почему датировка вымираний с точностью до миллиона лет является условностью.
Интересно, что четыре из пяти этих биосферных катастроф совпали с эпохами колоссальных вулканических извержений. Напрашивается вывод, что излияния магмы и привели к этим пиршествам смерти (хотя некоторые специалисты называли и других весьма экзотических виновников).
Трудность состоит в том, что эпохи подобного "геологического гнева" случались в истории Земли куда чаще, чем великие вымирания. Поэтому, если дело и впрямь в масштабном вулканизме, следует объяснить, почему иногда он становится особенно смертоносным.
Естественно предположить, что всё дело в химическом составе лавы. Извержения, ведущие к массовым вымираниям, могли выбрасывать в окружающую среду какие-то особенно вредные вещества. Так, есть версия, что дело в газообразных галогенах, разрушивших озоновый слой. Однако авторы нового исследования высказали не менее интригующую гипотезу.
Палеонтологи изучали растительные окаменелости возрастом 200 миллионов лет. В этот момент биосферу терзало одно из пяти великих вымираний – триасово-юрское. Оно уничтожило 30% морских и 40% наземных видов.
Исследователи обнаружили, что в это время гораздо чаще обычного встречались мутантные споры папоротников. Значит, какой-то фактор в те времена увеличил частоту мутаций. Это могло быть ультрафиолетовое излучение (из-за разрушения озонового слоя) или же химический мутаген.
Обратившись к работам предшественников, палеонтологи заключили, что всплески мутагенеза коррелируют с повышенными концентрациями ртути, обнаруженными в морских и наземных отложениях нынешнего юга Скандинавии и севера Германии. А они, в свою очередь, совпадают во времени с пиками вулканической активности в Центрально-атлантической магматической провинции (Central Atlantic magmatic province).
Напомним, что ртуть – яд первого класса опасности. Он более смертоносен, чем некоторые боевые отравляющие вещества. В числе прочего этот металл представляет собой сильнейший мутаген, который вполне мог привести к появлению многочисленных мутантных спор.
Если гипотеза авторов верна, выбросы вулканической ртути наносили по биосфере тройной удар. Во-первых, живые организмы напрямую умирали от отравления. Во-вторых, многочисленные мутации в ДНК половых клеток лишали их жизнеспособного потомства. Наконец, разрушались нормальные пищевые цепи (так, из-за вымирания некоторых видов растений могли погибать питающиеся ими травоядные).
Подчеркнём, что выбросы ртути были далеко не единственной неприятностью, связанной с катастрофическим вулканизмом. Вулканические выбросы наверняка выбрасывали в атмосферу огромное количество водяного пара, углекислого газа и метана, то есть парниковых газов. Это могло привести к изменению климата. Также, скорее всего, изменился химический состав океанской воды: она стала более кислой. Версию с разрушением озонового слоя тоже не стоит сбрасывать со счетов.
Похоже, что ртуть стала последней соломинкой, сломавшей спину верблюду биосферы. Отметим, что она, вообще-то, необычайно прочна. Так, последнее оледенение, катастрофически изменившее климат планеты, практически никак не сказалось на видовом разнообразии. Вымерли лишь виды, этим оледенением и порождённые (например, мамонты).
Напомним, что вопрос о причинах массовых вымираний остаётся предметом острых дискуссий. Некоторые специалисты связывают их не с геологическими, а с эволюционными процессами. Согласно этой версии, появление некоторых видов, обладающих невиданными эволюционными преимуществами перед конкурентами, может вывести биосферу из равновесия и вызвать каскад перестроек, в совокупности представляющих собой массовое вымирание.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о подобных катастрофах, случавшихся ещё до появления многоклеточных организмов.
