지구 최초의 대규모 멸종 뒤에 숨겨진 놀라운 비밀을 밝혀내세요

연구팀은 오르도비스기 후기 대량 멸종의 원인을 탐구하는 새로운 연구를 발표했습니다.

공룡이 대량 멸종으로 죽었다는 것은 우리 모두 알고 있습니다. 그러나 다른 대량 멸종이 있다는 것을 알고 계셨습니까? “빅 파이브(Big Five)”로 알려진 5개의 매우 중요한 대량 멸종이 있습니다. 이 대멸종에서는 지구상의 모든 종의 최소 4분의 3이 주어진 지질학적 기간 내에 멸종 위기에 놓였습니다. 지구 온난화와 기후 변화의 현재 추세로 인해 많은 연구자들은 이제 우리가 6위를 차지할 수 있다고 믿습니다.

과거에 대부분의 종을 멸종시킨 환경 조건을 이해하면 유사한 사건이 미래에 일어나지 않도록 예방할 수 있기 때문에 지구의 대량 멸종의 근본 원인을 찾는 것은 오랫동안 과학자들에게 뜨거운 주제였습니다.

Syracuse University 지구 환경 과학부 과학자 팀 캘리포니아 대학교 버클리 그리고 캘리포니아 대학교 리버사이드, 부르고뉴-프란치 콩트 대학교, 뉴멕시코 대학교, 오타와 대학교, 중국 과학 기술 대학교 및 스탠포드 대학교가 최근 공동 저술한 후기 오르도비스기 대량 멸종(LOME) 연구 또는 “빅 파이브(4억 4천 5백만 년 전). 대략)” 중 가장 오래된 것. 대부분이 대륙 근처의 얕은 바다에 살았던 해양 생물종의 약 85%가 이 기간 동안 사라졌습니다.

캐나다 퀘벡 안티코스티 섬의 오르도비스기 노두에서 나온 화석의 상세한 이미지. 크레딧: André Desrochers, 오타와 대학교

주 저자인 University of California Riverside의 Alexandre Paul(현재 프랑스 디종에 있는 University of Bourgogne-Franche-Comté의 박사후 연구원)과 그의 공동 저자들은 멸종 전, 중, 후에 해양 환경을 조사했습니다. 이벤트가 어땠는지 확인합니다. 양조하고 켰습니다. 그들의 연구 결과는 저널에 게재되었습니다 자연 지구 과학 오늘(2021년 11월 1일).

오르도비스기 해양 생태계의 그림을 그리기 위해 대량 멸종 전문가인 UC 버클리의 세스 피니건(Seth Finnigan) 부교수는 바다가 생물다양성으로 가득 차 있다고 말했습니다. 바다에는 동물이 만든 최초의 암초 중 일부가 포함되어 있지만 척추동물이 풍부하지 않습니다.

“오르도비스기 바다에서 다이빙을 했다면 굴, 달팽이, 해면과 같은 친숙한 그룹뿐만 아니라 삼엽충, 수각류, 육식동물과 같이 덜 다양하거나 완전히 멸종된 다른 많은 그룹도 보았을 것입니다.”라고 Finnegan은 말합니다. 말한다.

와 같은 급속한 대량멸종과는 달리 백악질세 번째 멸종은 공룡과 다른 종이 약 6,550만 년 전에 갑자기 죽었을 때 발생했다고 Finnegan은 말합니다. Lomi는 50만 년 전에서 거의 200만 년 전으로 추정되는 상당한 기간에 걸쳐 발생했습니다.

캐나다 퀘벡 안티코스티 섬의 오르도비스기 노두에서 나온 화석의 상세한 이미지. 크레딧: André Desrochers, 오타와 대학교

LOME에 대한 주요 논쟁 중 하나는 바닷물의 산소 부족이 그 기간의 대량 멸종을 일으켰는지 여부입니다. 이 질문을 조사하기 위해 팀은 지구화학 테스트를 수치 시뮬레이션 및 컴퓨터 모델링과 결합했습니다.

Syracuse University의 지구 및 환경 과학 교수인 Zunli Lu와 그의 학생들은 당시 탄산염 암석의 요오드 농도를 측정했으며 다양한 해양 깊이의 산소 수준에 대한 중요한 발견에 기여했습니다. 탄산염 암석의 요오드 농도는 지구의 역사에서 해양 산소 수준의 변화를 나타내는 지표 역할을 합니다.

그들의 데이터는 컴퓨터 모델 시뮬레이션과 함께 대부분의 유기체가 살았던 얕은 해양 동물 서식지에서 멸종 사건 동안 저산소증 또는 저산소증의 증거가 없음을 나타냈으며, 이는 기후 냉각이 오르도비스기 후기에 발생했음을 암시합니다. LOME의 원인이 될 수 있는 추가 요인.

반면에 심해의 저산소증이 동시에 팽창했다는 증거가 있는데, 이는 해양 산소의 고전 모델로는 설명할 수 없는 미스터리라고 기후 모델링 전문가인 Alexander Paul은 말합니다.

“대기 중 산소가 찬물에 우선적으로 용해되기 때문에 상층 해양의 산소화는 냉각에 대한 반응으로 예상되었습니다.”라고 Ball은 말합니다. “그러나 지구의 역사에서 저산소증은 일반적으로 화산으로 인한 지구 온난화와 관련되어 있기 때문에 우리는 저산소증이 낮은 바다에 널리 퍼져 있다는 사실에 놀랐습니다.”

그들은 심해의 산소 부족을 전 세계 해양을 통한 해수의 순환으로 돌립니다. Buhl은 명심해야 할 핵심 사항은 해양 순환이 기후 시스템의 매우 중요한 구성 요소라는 것입니다.

그는 University of California Riverside의 교수인 수석 디자이너 Andy Ridgewell이 이끄는 팀의 일원이었습니다. 그의 컴퓨터 모델링 결과는 기후 냉각이 해양 순환 패턴을 변화시켜 얕은 바다의 산소가 풍부한 물의 흐름을 막을 가능성이 있음을 보여주었습니다. 바다 깊이.

Lu에 따르면, 기후 냉각이 바다의 일부 지역에서 산소 수준을 낮출 수 있다는 사실을 인식하는 것이 그들의 연구에서 중요한 시사점입니다.

“수십 년 동안 우리 분야의 지배적인 학파는 지구 온난화로 인해 바다가 산소를 잃어 해양 생물의 생존에 영향을 미치고 잠재적으로 전체 생태계가 불안정해질 수 있다는 것이었습니다.”라고 Lu가 말했습니다. “최근 몇 년 동안, 더 추운 기후에서 산소 수준도 감소했던 지구 역사의 여러 에피소드를 가리키는 증거가 늘어나고 있습니다.”

후기 오르도비스기 멸종의 원인이 완전히 합의되지 않았으며 한동안 동의하지 않을 것이지만, 팀의 연구는 이 멸종에 대한 한 가지 설명으로 산소화 변화를 배제하고 온도 변화를 죽이는 메커니즘으로 온도 변화를 선호하는 새로운 데이터를 추가합니다. 로메.

Buhl은 더 나은 기후 데이터와 더 복잡한 수치 모델을 통해 후기 오르도비스기 대량 멸종을 일으켰을 수 있는 요인에 대한 보다 강력한 표현을 제공할 수 있기를 희망합니다.

참고 문헌: Alexander Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. “Ordovician 후기 오르도비스기 저산소증의 수직 분리 해양 순환 재구성으로 인한” Ridgewell, 2021년 11월 1일, 여기에서 사용 가능. 자연 지구 과학.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9