Уроки великого вымирания

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №4)

img_2017_04_14-1.jpg

250 миллионов лет назад океан Панталасса покрывал 70% поверхности Земли. Звездочками обозначены места исследований.

В конце пермского периода, приблизительно 250 миллионов лет назад, на Земле произошла экологическая катастрофа, которая уничтожила большую часть существовавших в то время видов (см. «Химию и жизнь», 2016, 11). Это было самое массовое вымирание обитателей Земли за последние 540 миллионов лет. Одной из основных причин, как принято считать, было повышение концентрации сульфидов в Мировом океане, вызванное вулканической деятельностью. Данные китайских, американских и канадских исследователей раскрывают подробности: «мертвая вода» с высоким содержанием сульфидов проникала на отмели, смешивалась с водой, богатой кислородом, и убивала обитателей великого океана Панталассы («Proceedings of the National Academy of Sciences USA», 2017, 114, 8, 1806–1810, doi: 10.1073/pnas.1610931114). Результаты исследования полезно иметь в виду и нынешним обитателям Земли.

Около 252 миллионов лет назад после пермского вымирания, наиболее массового в истории Земли, наша планета чуть не стала безжизненной. По некоторым оценкам, исчезло 80% морских видов, и для восстановления экосистеме Земли потребовалось несколько миллионов лет.

В то время почти 70% земной поверхности занимал единый Мировой океан — Панталасса. В настоящий момент дно, над которым бушевали шторма Панталассы, практически полностью недоступно для наблюдения и исследования, небольшие области с сохранившимися осадочными породами древнего океана можно найти в Канаде, Новой Зеландии и Японии. Анализ образцов пирита (дисульфида железа FeS2), извлеченного из этих осадочных пород, позволил Янаню Шэню с коллегами из китайского Университета науки и технологии отследить изменения в химии океана, повлекшие за собой катастрофические последствия для фауны и флоры пермского периода.

Анализ изотопов серы в образцах пирита показал, что ядовитые для живых организмов воды возникли при смешении вод с глубины океана, содержащих большое количество сульфидов, и богатых кислородом вод мелководья. Правда, чем было вызвано такое смешение, остается загадкой. Сульфиды токсичны для эукариот: 0,1% сероводорода в воздухе могут убить человека за несколько десятков минут. Таким образом, появление сульфидов и сероводорода на мелководье вполне могло привести к смерти морских обитателей.

Тимоти Лайонс, биогеохимик из Университета Калифорнии, не принимавший участия в исследовании, высоко оценивает его результаты. Он отмечает, что измерение содержания четырех изотопов серы может оказаться полезным для точного описания химических процессов, протекавших в доисторическом океане, а если посмотреть на результаты в динамике, то по ним можно оценить изменения в экосистеме Панталассы.

Хотя великое пермское вымирание происходило четверть миллиарда лет назад, те же причины, что вызвали его, могут напомнить о себе и сегодня. Данные, полученные со спутников, ясно показывают, что высокая смертность рыб в прибрежных водах Намибии связана с увеличением содержания сульфидов. Стоит отметить, что из-за антропогенного загрязнения водоемов водорослями и глобального потепления увеличение концентраций сероводорода в прибрежных водах наблюдалось в разных уголках земного шара — в Мексиканском заливе, у побережья Калифорнии и Западной Индии.

123

Разные разности

07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>
20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>
05.05.2020 17:00:00

Смартфон может незаметно передавать секретные сведения посторонним через неучтенную разработчиками прореху на границе между столом и смартфоном. Как же это может быть? Ответ в ходе серии экспериментов получили исследователи из Вашингтонского университета.

>>