Циклические массовые вымирания каждый исследователь объясняет по-своему. К примеру, ранее мы сообщали о гипотезе двух физиков-теоретиков, возлагающей вину за исчезновение многих видов животных на гипотетический диск тёмной материи. В неё периодический "ныряет" наша Солнечная система.
Биологи из Массачусетского технологического института решили взглянуть на виновников массовых вымираний не через телескоп, а через микроскоп. Результаты их нового исследования показывают, что 252 миллиона лет назад 90% всех видов животных исчезли по вине микроскопических архей рода Methanosarcina, которые производят газ метан.
В активном росте и размножении судьбоносных архей не последнюю роль сыграли вулканы. Будучи богатым источником органического углерода и никеля, жизненно необходимых для Methanosarcina, вулканы спровоцировали взрывной рост популяции этих микроорганизмов.
Разносторонних доказательств у гипотезы вполне достаточно. Геохимические данные указывают на экспоненциальный рост уровня углекислого газа в океане во время так называемого Массового пермского вымирания, а генетический анализ выявил существенные изменения архей как раз в тот временной период. Около 252 миллионов лет назад представители рода Methanosarcina стали одними из крупнейших производителей метана и накопителей углекислого газа, живущих в воде.
Последним весомым доказательством стал химический анализ осадочных пород: в них был обнаружен слой, содержащий рекордное количество никеля, который образовался как раз перед Массовым пермским вымиранием.
Анализ углеродных отложений показал, что что-то вызвало значительный всплеск углеродсодержащих газов — диоксида углерода и метана — во времена пермского вымирания. Некоторые исследователи предполагают, что эти газы являются результатом вулканических извержений, которые также стали причиной формирования сибирских траппов.
Однако расчёты команды из MIT показали, что мощности и количества извержений в то время было недостаточно для того уровня углерода, который был обнаружен в осадочных породах. Более того, изменения состава отложений со временем не укладываются в традиционную модель вулканизма.
"Быстрое наслоение диоксида углерода вулканического происхождения впоследствии бы дало постепенное снижение его уровня, однако мы наблюдаем ровно противоположную картину. Это говорит лишь о росте популяции неких микроорганизмов — одном из немногих явлений, способных вызвать увеличение образования углерода в геометрической прогрессии или даже быстрее", — рассказывает один из авторов исследования Грегори Фурнье (Gregory Fournier).
Исследователям оставалось выяснить, по какой причине произошёл столь резкий выброс метана микроорганизмами именно в этот период. Результаты геномного анализа показали, что археи Methanosarcina приобрели это свойство вследствие передачи гена от другого микроба, что как раз произошло накануне Массового пермского вымирания. Ранее генетики полагали, что трансфер произошёл около 400 миллионов лет назад, но, как выяснилось, это событие случилось значительно позже.
При благоприятных условиях генетическое приобретение является первым шагом для усиленного роста популяции микроорганизмов, которые затем начинают потреблять большое количество органического углерода в океанских отложениях.
Авторы исследования отмечают в пресс-релизе, что столь стремительного размножения не было бы, если бы они не обладали достаточным количеством минеральных питательных веществ. Конкретно для Methanosarcina ключевым элементом является никель, содержание которого, к счастью для архей, значительно увеличилось после вулканических извержений в Сибири.
Резкое увеличение количества метана в атмосфере Земли привело к росту температуры и окислению океана. В результате практически все организмы с защитной оболочкой в виде ракушек были уничтожены, так как раковины не могут формироваться в кислой среде.
Учёные подчёркивают в статье, опубликованной в журнале PNAS, что сегодня уже невозможно с уверенностью определить, что же именно спровоцировало Массовое пермское вымирание. Однако нынешняя работа опровергает некоторые другие гипотезы.
Также по теме:
В вымирании динозавров может быть виновата тёмная материя
Образование сверхконтинента Пангеи стало причиной величайшего вымирания на Земле
Древние шипастые акулы пережили массовое пермское вымирание
Учёные изучили предков динозавров и восстановление фауны после массового вымирания
Учёные нашли ещё одно объяснение массовому вымиранию динозавров
Изменения климата уничтожали леммингов как минимум пять раз
