Ordoviko pabaigos masinis išnykimas: priežastys, eiga ir pasekmės
Ordoviko pabaigos masinis išnykimas: išsamus klimato pokyčių, anoksijos, apledėjimo ir geologinių priežasčių bei ilgalaikių ekologinių pasekmių paaiškinimas.
Ordoviko pabaigos išmirimas (Ordovician–Silurian mass extinction) įvyko prieš maždaug 444 milijonus metų ir yra vienas iš didžiausių fanerozojaus eono masinių išnykimų — pagal mastą jis dažnai minima kaip trečias didžiausias. Ordoviko periodas sekė po kambro, o po jo prasidėjo silūras. Žemės paviršiuje tuomet beveik nebuvo sausumos ekosistemų (išskyrus primityvias bakterijas ir galbūt kai kuriuos vienaląsčius dumblius), todėl biota buvo beveik išimtinai jūrinė.
Eiga ir fazės
Išnykimas vyko bent dviem pagrindiniais bangomis (pulsais) vėlyvojo Hirnantio laikotarpiu (Hirnantio etapas yra paskutinysis ordoviko etapas). Sutrumpintai:
- Prieš įvykį (šiltesnis tarpas): pasaulinis klimatas buvo šiltas. Giliuose vandenynuose susidarė ilgalaikės anoksinės sąlygos (mažai arba visai nebuvo deguonies), todėl giluminiuose sluoksniuose kaupėsi juodieji skalūnai. Tuo pačiu karbonatai intensyviai nusėdo deguonies prisotintuose kontinentiniuose šelfuose, susidarant skirtingoms faunoms palankias buveines.
- Pirmasis smūgis (šaltėjimas ir apytakos sutrikimai): klimatas staiga atšalo — įvyko plačio masto apledėjimas, ypač Gondvanos žemės dalyse. Ledynų susidarymas sumažino jūros lygį, sunaikindamas didžiąją dalį seklių jūros buveinių. Kylantis anoksiškas vanduo ir sutrikusi vandenynų cirkuliacija nuslopino planktoną (planktoną) ir daugelį pelaginių bei bentosinių organizmų.
- Tarpinis laikotarpis ir antrasis smūgis (atšilimas ir anoksijos plėtra): po maksimalios glaciacijos įvyko atšilimas — ledynai tirpo, jūros lygis pakilo, bet kartu anoksinės (kartais euxininės) sąlygos iš giluminių vandenų išsiplėtė ir pasiekė anksčiau saugias kontinentines šelfų zonas. Tai vėl masiškai sunaikino fauną, nes anoksinės sąlygos tapo plačiai paplitusios.
Mechanizmai ir priežastys
Pagrindinis procesas — klimato šuoliai nuo labai šilto prie labai šalto ir vėl prie šiltesnio, kuriuos lėmė globalūs vandenynų cirkuliacijos pokyčiai ir jūros lygio svyravimai. Apibendrintai svarbiausi mechanizmai:
- Jūros lygio kritimas per glaciaciją — sumažėjo seklių šelfų plotas, kur daugiausia gyveno ordovikinė fauna.
- Anoksijos ir euxinijos plėtra — deguonies stoka giluminiuose vandenyse ir vėliau ant šelfų trukdė aerobinei faunai išgyventi.
- Geologiniai procesai: tikėtina, kad svarbų vaidmenį suvaidino kalnų kilimas ir intensyvi erozija — tektoninės įtakos (pvz., Apalačų/Takono orogenezei susijusios transformacijos) keitė atmosferos ir vandenynų cheminię sudėtį. Kilus kalnams į atmosferą galėjo patekti dalis CO2, o ilgesnė erozija ir cheminis atmosferos bei vandenų anglies dioksido šalinimas (silikatų cheminis orogeninis lavinimas) sumažino šiltnamio efektą, skatindama atšilimo–ataušimo ciklus.
- Isotopiniai požymiai: registruojami dideli δ13C poslinkiai (Hirnantio anglies dioksido ir anglies ciklo perturbacijos), o stratigrafiniai duomenys (glacialiniai nuogulos Gondvanoje, juodieji skalūnai) patvirtina klimato ir deguonies svyravimus.
Kas nukentėjo ir pasekmės
Ordoviko pabaigos išnykimas paveikė beveik išimtinai jūrinius organizmus. Manoma, kad žuvo apie 85 % rūšių; apibendrintai per šį įvykį išnyko daugiau nei 100 bestuburių šeimų ir beveik pusė genčių. Daug nukentėjo tokios grupės kaip brachiopodai, briozojai, daugelis trilobitų, konodontų ir graptolitų šeimų. Tiek bentosinė (vandenyno dugno), tiek pelaginė fauna susidūrė su sąlygomis, kurių negalėjo pakelti.
Pasekmės ilgalaikės: ekosistemos reorganizavosi — prarastos grupės vėliau buvo pakeistos ar papildytos kitomis taksonominėmis linijomis Siluro ir Devonio laikotarpiuose. Išlikusios rūšys persikėlė į prieglobstį turinčias zonas arba adaptavosi prie pasikeitusių sąlygų; atsigavimas vyko milijonus metų.
Įrodymai ir interpretacijos
Šio masinio išnykimo tyrimai remiasi stratigrafiniais duomenimis (glacialiniai nuogulos, juodieji skalūnai), izotopinėmis analizėmis (δ13C ir kitomis), rūšių pasikeitimais faunos užrašuose (ypač graptolitų ir brachiopodų), bei modeliavimo studijomis, kurios rodo, kad vandenynų cirkuliacijos ir jūros lygio pokyčiai galėjo sukelti plačias anoksines zonas.
Santrauka: Ordoviko pabaigos masinis išnykimas buvo kompleksinis įvykis, susijęs su didžiuliais klimato svyravimais (glaciacija ir vėlesnis atšilimas), jūros lygio pasikeitimais ir vandenynų anoksija, kurią galėjo paskatinti ir geologiniai procesai, tokie kaip kalnų kilimas ir erozija (pateikta hipotezė dėl Apalačų kalnų vaidmens). Šis įvykis smarkiai permąstė jūrines ekosistemas ir turėjo ilgalaikes evoliucines pasekmes.
Susiję puslapiai
- Išnykimo įvykių sąrašas
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra endoordoviko išnykimas?
Atsakymas: End-ordoviko išnykimas yra trečias pagal dydį fanerozojaus eono išnykimas. Jis įvyko ordoviko laikotarpiu, kuris sekė po kambro, o po jo sekė silūras.
Klausimas: Kokių rūšių organizmus paveikė šis išmirimo įvykis?
A: Šis išmirimas palietė beveik vien jūrų biotą, sausumoje gyvų organizmų nebuvo, išskyrus bakterijas ir galbūt kai kuriuos vienaląsčius dumblius. Per šį išnykimą išnyko daugiau kaip 100 bestuburių šeimų, įskaitant brachiopodus, briozojus, trilobitus, konodontus ir graptolitus.
K: Kaip įvyko šis išnykimas?
A: Šis išnykimas vyko dviem etapais: pirma, dėl klimato kaitos nuo labai šilto iki labai šalto vanduo jūrose apsivertė ir pakilęs anoksiškas vanduo sunaikino daugumą planktono; antra, vėl atšilus vandenynui ištirpo ledynai ir anoksiškos sąlygos pasiekė kontinentinius šelfus, todėl vėl žuvo gyvūnija.
Klausimas: Kas lėmė šiuos klimato pokyčius?
A: Šiuos klimato pokyčius greičiausiai lėmė Apalačų kalnų kilimas ir erozija, dėl kurių į atmosferą pateko daug CO2, o paskui jis vėl buvo pašalintas.
K: Kiek genčių buvo paveikta šio išnykimo įvykio?
A: Šis išnykimas paveikė beveik pusę visų genčių.
K: Ar šis masinis išmirimas paveikė kokius nors sausumos organizmus?
A: Nebuvo paveikta jokių sausumos organizmų, nes tuo metu sausumoje nebuvo jokių gyvų būtybių, išskyrus bakterijas ir galbūt kai kuriuos vienaląsčius dumblius.
K: Ar šiuo laikotarpiu buvo plačiai paplitusio apledėjimo požymių? A: Taip, buvo aiškių įrodymų, kad per šaltąjį etapą, kai temperatūra labai nukrito, buvo plačiai paplitęs apledėjimas.
Ieškoti