Уроки великого вымирания

А.И. Курамшин

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.

Разные разности
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...