Ordovika masveida izmiršana: cēloņi, gaita un sekas
Ordovika beigu izmiršana (parasti saukta par ordovika–silūra izmiršanu vai end-Ordovician extinction) notika pirms aptuveni 445–443 miljoniem gadu un tiek uzskatīta par vienu no lielākajām biotiskajām krīzēm fanerozoja eonā. To posmu secība ģeoloģiskajā laika skalā ir: vispirms kambrijs, pēc tam Ordovika periods un tam sekoja silūrs. Tajā laikā liela daļa dzīvo pasaules organismu dzīvoja jūrā — uz sauszemes praktiski nebija daudzmultš augu vai dzīvnieku, izņemot baktērijas un iespējami dažas vienšūnas aļģes; biota bija gandrīz pilnībā jūras.
Mērogs un gaita
Izmiršana notika divos galvenajos posmos, kas abi saistīti ar Hirnantijas (Hirnantian) posmu — Hirnantijas posma sākumā un beigās. Pirmā fāze saistīta ar globālu atdzesēšanos un masīvu jūras līmeņa kritumu, otra — ar ātru atkušanu un sastrēgumiem okeāna skābekļa režīmā. Kopumā iznīka liels daudzums jūras taksonu: tiek lēsts, ka izmirušo sugu īpatsvars bija ļoti augsts (dažos novērtējumos līdz ~85% no sugu daudzuma), iznīka vairākas desmitiem ģinšu un vairāk nekā simts bezmugurkaulnieku dzimtu. Sūtījās sevišķi jutīgi grupas — brahiopodi, briozoīdi, daudzas trilobītu, konodantu un graptolītu dzimtas.
Cēloņi un pamatmehānismi
Pašreizējā izpratne liecina, ka galvenais mehānisms bija klimata krasas svārstības — no siltā uz aukstu un tad atpakaļ uz siltu — kas izraisīja būtiskas izmaiņas okeāna cirkulācijā, skābekļa sadalījumā un jūras līmenī. Pirms notikuma bija salīdzinoši silts klimats ar dziļāku okeāna anoksiju (dziļie ūdeņi bija anoksiski, t.i., ar ļoti mazu vai bez skābekļa). To liecināja melno slānekļu izgulsnēšanās okeāna dziļumos, kamēr uz kontinentālajiem šelfiem nogulēja karbonāti (kontinentālajiemšelfiem).
Pirmā fāze: Siltā perioda beigās sākās spēcīga oglekļa dioksīda (CO2) aizplūšana un klimata atdzišana, iespējams saistīta ar tektoniskiem pacēlumiem (piem., Apalaču kalnu reģions) un intensīvu izmaiņu laikā notiekošu eroziju. Pacēlumi un erozija palielināja ķīmisko weatheringu, kas izvadīja atmosfēras CO2, koncentrāciju zemāk — tas izraisīja glaciāciju lielos Dienvidpola (Gondvānas) reģionos. Ledus masas izraisīja globālu apledojuma signālus, jūras līmenis nokritās, kontinentālie šelfi saīsinājās un daudzas bentiskās un pelaģiskās planktona populācijas gāja bojā vai tika smagi sarautas, jo tika zaudētas dzīvesvietas un barības ķēdes tika izjauktas.
Otrā fāze: Kad glaciācija beidzās un ledāji kūstot atgrieza ūdeni atpakaļ okeānā, notika ātra sasilšana. Šī fāze sakrita ar okeāna cirkulācijas pārkārtošanos — anoksiskie dziļūdeņi paplašinājās uz kontinentālajiem šelfiem un atkal iznīcināja faunu, īpaši tās grupas, kuras nespēja ātri pielāgoties skābekļa trūkumam un temperatūras svārstībām.
Pierādījumi
- Ģeoloģiski slāņi ar melniem slānekļiem un organiskajiem bagātiem nogulumiem (raksturīgi anoksiskām izmaiņām).
- Hirnantijas laikmeta ledus eratiķi un glacigēnie nogulumi Gondvānas kontinentā — tie norāda uz plašu glaciācijas epizodi.
- Izmaiņas karbonātu nogulumos uz kontinentālajiem šelfiem (karbonāti izgulsnējās), kas atspoguļo jūras līmeņa un ķīmijas svārstības.
- Biostratigrāfiskie datumi, kas parāda divpakāpju faunas izmaiņas Hirnantijas posmā.
Sekas un atkopšanās
Rezultātā radās ilgstošas izmaiņas jūras kopienu sastāvā — vietas, kur agrāk dominēja noteiktas ģints vai dzimtas, tika aizņemtas vai pilnībā iznīcinātas, un Silūra periodā sākās postupena atjaunošanās un jaunu ekoloģisku nišu apdzīvošana. Izmiršana atbrīvoja daudz evolūcisku iespēju pārējiem organismiem, kas vēlāk noveda pie jauniem adaptācijas modeļiem un sadalījumiem Silūra un Devonija faunā.
Atvērtie jautājumi
Arī šodien diskusijas turpinās par precīzu iemeslu līdzsvaru — cik liela bija glaciācijas nozīme pret okeāna anoksiju, līdzdalību vulkānisma vai citu neilgtspējīgu notikumu efektam, un vai papildus faktori (piem., biogeokīmiskās barjeras, kustību starp klimata režīmiem vai pat retas kosmiskas ietekmes) varēja pastiprināt izmiršanu. Tomēr plaši pieņemts skaidrojums balstās uz kombināciju: tektoniskām izmaiņām un eroziju, kas ietekmēja atmosfēras CO2, līmeni, masīvu klimata atdzišanu (glaciāciju), sekojošu jūras līmeņa krišanos un pēc tam ātru atkušanu ar anoksiskām fāzēm, kas abos gadījumos iznīcināja plašas jūras kopienas.
Kopsavilkums: Ordovika beigu izmiršana bija divpakāpju globāla krīze, ko pamatā izraisīja klimata svārstības (glaciācija un atkala) un ar to saistītas okeāna cirkulācijas un skābekļa izmaiņas. Tā iznīcināja lielu daļu jūras faunas un formēja turpmāko evolūcijas gaitu Silūra laikmetā.
Saistītās lapas
- Izmiršanas gadījumu saraksts
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir end-ordovika izmiršanas notikums?
A: End-ordovika izmiršana ir trešais lielākais izmiršanas gadījums fanerozoja eonā. Tas notika ordovika periodā, kas sekoja kembrijam, un pēc tam sekoja silūrs.
J: Kādus organismus ietekmēja šis izmiršanas gadījums?
A: Šī izmiršanas notikuma skartā biota bija gandrīz pilnībā jūras biota, uz sauszemes nebija nekādu dzīvu radību, izņemot baktērijas un varbūt dažas vienšūnu aļģes. Šajā notikumā izmira vairāk nekā 100 bezmugurkaulnieku dzimtas, tostarp brahiopodi, sūņraži, trilobīti, konodonti un graptolīti.
J: Kā notika šī izmiršana?
A: Izmiršana notika divos posmos - pirmkārt, klimata maiņa no ļoti silta uz ļoti aukstu izraisīja ūdens maiņu jūrās, un, paaugstinoties anoksiskam ūdenim, lielākā daļa planktona gāja bojā; otrkārt, okeānam atkal sasilstot, ledāji izkusa, un anoksiskie apstākļi sasniedza kontinentālos šelfus, atkal nogalinot faunu.
J: Kas izraisīja šīs klimata pārmaiņas?
A: Šo klimata pārmaiņu cēlonis, visticamāk, bija Apalaču kalnu pacelšanās un erozija, kas ievadīja atmosfērā daudz CO2 un pēc tam atkal to aizvadīja.
J: Cik ģinšu skāra šis izmiršanas gadījums?
A: Šis izmiršanas notikums skāra gandrīz pusi no visām ģintīm.
J: Vai šī masveida izmiršana skāra arī sauszemes organismus?
A: Nevienu sauszemes organismu neietekmēja, jo tajā laikā uz sauszemes nebija dzīvu radību, izņemot baktērijas un varbūt dažas vienšūnu aļģes.
J: Vai šajā laika posmā bija liecības par plašu apledošanu? A: Jā, aukstuma posmā, kad temperatūra ievērojami pazeminājās, bija skaidras liecības par plašu apledojuma izplatību.
