Близько 530 мільйонів років тому планета кишила життям після кембрійського вибуху, коли в літописі скам’янілостей почали з’являтися більшість основних груп тварин, які ми сьогодні бачимо. Велика частина цього достатку була зосереджена в океанах, які були багаті на фантастичні істоти, такі як панцирні трилобіти, трифутові креветки і черв’яки, що наїжалися злісними шипами.
Але літописи скам’янілостей показують, що всього через 20 років щось знищило 45% всіх тварин в океані. Ця велика подія вимирання спричинила руйнування безпрецедентного масштабу.
Протягом багатьох років переважала думка, що це раптове вимирання було спричинене, перш за все, швидким поширенням умов з низьким вмістом кисню або безкисневих умов. Одна з теорій полягає в тому, що це було викликане раптовим вибухом кембрійського життя, який покрив морське дно органічною речовиною, що розкладається, коли рослини і тварини загинули, і, у свою чергу, висмоктав величезну кількість кисню з товщі води.
Але дослідження, опубліковане в журналі Geophysical Research Letters, припускає, що ця хвиля смерті могла бути викликана чимось іншим: викидом нудотного хімічного газу під назвою сірководень, який задушив життя в морі. “Це хімічна речовина смертельно для всіх морських тварин”, – розповів співавтор дослідження Чао Чанг із Північно-Західного університету в Сіані (Китай). «По суті, жодна тварина не могла вижити в такому середовищі протягом тривалого часу».
Команда Чанга виявила ключі до цього вимирання у кембрійських геологічних записах платформи Янцзи, величезного плато на півдні Китаю, що колись лежало під водою. Команда вирушила туди у пошуках молібдену — хімічного елемента, що переноситься із земних порід через річки до океану. Молібден довговічний, й у океані його концентрація у відкладеннях залежить від хімічного складу оточуючої води. “Обидва ці фактори роблять його добрим показником стану океану минулих тисячоліть”, – сказав Чан.
“Зразки періоду масового вимирання містили високий рівень молібдену. Це говорить про те, що у воді, мабуть, був сірководень, оскільки молібден «може з’єднуватися із сіркою, утворюючи нерозчинні сполуки», які потім відкладаються у відкладеннях”, – сказав Чанг.
“Це відбувається зі значно більшою швидкістю у сульфідних водах, ніж у звичайних водах, особливо коли концентрація сірководню знаходиться на високому. Іншими словами, більш високі концентрації молібдену можуть корелювати з більш високим вмістом сірководню в морі”, – додав вчений.
Але що спровокувало це токсичне поширення? “На нинішньому етапі ніхто не може точно сказати, що викликало розширення сульфідних вод”, – сказав Чанг. Однак дефіцит кисню міг бути викликаний вибухом органічної речовини, яка згодом опустилася на морське дно та згнила, забезпечивши банкет для трильйонів мікробів.
Оскільки ці мікроби харчувалися матеріалом, що розкладається, вони також поглинали сульфат, який природним чином міститься в морській воді. Але в цьому процесі зростаюча популяція мікробів перетворила б сульфати на побічний продукт — сірководень — і наповнила воду цим газом, спричинивши хвилю токсичності.
Хоча зразки дослідників були отримані лише з сучасного Китаю, вони вважають, що поширення токсичної речовини відбулося у глобальному масштабі, оскільки час перебування молібдену в океані становить сотні тисяч років. “По суті, це означає, що перш ніж молібден можна буде видалити з океану, морська вода в океані вже багато разів повністю перемішається”, – сказав Чанг. Цей тривалий життєвий цикл означає, що рівні ізотопів молібдену, зафіксовані в одній ділянці океанських відкладень, відображатимуть середній рівень по всьому морю.
За словами Чанга, подальші дослідження будуть спрямовані на встановлення причин безкисневих умов і сульфідної хвилі, що відбулася незабаром. Цей тип роботи допомагає вченим накидати картину меж проживання Землі.
