Разрушение озонового слоя привело к массовому вымиранию в Девонский период

Новое исследование показало, что катастрофическое разрушение защитного озонового слоя Земли, возможно, позволило повреждающим уровням ультрафиолетового (УФ) излучения проникнуть на Землю 359 миллионов лет назад, вызвав глобальное массовое вымирание. Ученые, стоящие за этим исследованием, предупреждают, что внезапный процесс потепления, вызвавший ослабление озонового слоя, может повториться в будущем, поскольку наша планета продолжает нагреваться в результате изменения климата.

Многие звезды склонны выбрасывать на вращающиеся вокруг них планеты вспышки с огромным количеством радиации, что делает маловероятный сценарий появления жизни на этих мирах еще более маловероятным.

К счастью, с самого начала истории каждое существо, которое жило на поверхности Земли или плавало в ее океанах, было защищено от потенциально вредной радиации нашего Солнца плотной атмосферой нашей планеты. Более конкретно, область стратосферы Земли, известная как озоновый слой, действует как эффективный щит, защищающий от вредного ультрафиолетового излучения, исходящего от нашей звезды.

Однако это не означает, что эволюция жизни на Земле развивалась без каких-либо проблем. Геологические записи Земли выявили свидетельства периодических, охватывающих всю планету массовых вымираний, каждое из которых унесло жизни бесчисленных видов и изменило сам путь эволюции.

Самым известным событием массового вымирания, без сомнения, является столкновение с астероидом, которое, возможно, было ответственно за уничтожение динозавров около 66 миллионов лет назад. Однако другие были вызваны глобальными извержениями вулканов, которые ухудшили состояние окружающей среды на поверхности Земли и изменили химический состав атмосферы.

Теперь группа ученых обнаружила доказательства того, что жизнь на Земле не всегда была защищена от опасностей, исходящих от нашей звезды. Данные свидетельствуют о том, что разрушение озонового слоя древней Земли, возможно, позволило вспышке ультрафиолетового излучения поглотить планету, изменив окружающую среду и убив многие океанские виды.

Считается, что массовое вымирание, изученное учеными, произошло примерно в девонском периоде 359 миллионов лет назад, когда Земля выходила из Ледникового периода. Эта часть истории нашей планеты иногда называется Эпохой Рыб.

Если бы вы отправились назад во времени и посмотрели на нашу планету с орбиты, она выглядела бы совершенно неузнаваемой. В эпоху Рыб на поверхности Земли доминировали два огромных суперконтинента. Самый южный из них сейчас называется континентом Гондвана, и в один прекрасный день он распадется и разойдется, чтобы стать современной Южной Америкой, Австралией, Африкой, Индией, Китаем и Антарктидой.

Второй материк — известный как Лавразия – также находился в Южном полушарии древней Земли, хотя и ближе к экватору, и составлял современную Европу, Исландию и Северную Америку.

Хотя в то время наши далекие предки-тетраподы были заняты развитием рудиментарных конечностей, жизнь в основном ограничивалась океанами, в которых господствовали впечатляющие виды бронированных рыб, таких как Титанихтис.

Ученые собирали образцы в современной Гренландии – там, где когда – то было древнее озерное дно в сухих недрах самого северного суперконтинента, — и из Андских гор в Боливии, которые должны были находиться на краю тающего ледяного щита. Это позволило ученым сравнить данные о вымирании, полученные вблизи экватора, с данными, собранными в южной полярной области древней Земли.

После транспортировки в лабораторию ученые приступили к растворению образцов горных пород в плавиковой кислоте, чтобы получить доступ к хорошо сохранившимся микроскопическим спорам растений, содержащимся в них еще до вымирания.

Было обнаружено, что многие споры приобрели более темную пигментацию, чем можно было бы ожидать, и на их поверхности выросли необычные шипы. По мнению исследователей, изменение цвета, скорее всего, является защитной реакцией на избыток ультрафиолетового излучения. Эта длина волны излучения также могла повредить ДНК спор, вызвав рост необычных шипов.

Но тогда как же такое разрушительное количество ультрафиолетового излучения достигло поверхности Земли? Ученые считают, что разрушение озонового слоя было естественной частью климатического цикла Земли, а не аберрацией, вызванной мощными вулканическими извержениями.

После таяния континентальных ледяных шапок в конце Девонского периода климат внезапно стал очень теплым. Этот избыток тепла над континентами мог бы взаимодействовать с тонким озоновым слоем наверху, разрушая химические вещества в атмосфере и нарушая ее защитные свойства. Это, в свою очередь, могло бы позволить опасным уровням ультрафиолетового излучения достичь поверхности.

Озон, возможно, существовал в этом ослабленном состоянии в течение нескольких тысяч лет, в течение которых ультрафиолетовое излучение разрушало животный мир, лесные экосистемы и уничтожая целые виды морских обитателей и поверхностных растений.

Гигантские акулы с костяными панцирями были уничтожены вместе с бесчисленным количеством других видов, но другие акулы и костистые рыбы смогли выжить вместе с некоторыми выносливыми растениями.

По мнению ученых, мы должны быть готовы к опасности разрушения озонового слоя в будущем, поскольку наш мир продолжает нагреваться в результате изменения климата.

«Текущие оценки предполагают, что мы достигнем таких же глобальных температур, как и 360 миллионов лет назад, с возможностью того, что подобное разрушение озонового слоя может произойти снова, подвергая поверхностную и мелководную морскую жизнь смертельной радиации”, — комментирует ведущий исследователь профессор Джон Маршалл из школы океанологии и земных наук Университета Саутгемптона. «Это привело бы нас от нынешнего состояния изменения климата к климатической чрезвычайной ситуации.»