صور تفصيلية للحفريات من نتوء العصر الأوردوفيشي في جزيرة أنتيكوستي ، كيبيك ، كندا. الائتمان: André Desrochers ، جامعة أوتاوا
نشر فريق من الباحثين دراسة جديدة تستكشف سبب الانقراض الجماعي المتأخر للأوردوفيشي.
نعلم جميعًا أن الديناصورات ماتت في انقراض جماعي. لكن هل تعلم أن هناك انقراضات جماعية أخرى؟ هناك خمسة انقراضات جماعية بالغة الأهمية ، تُعرف باسم “الخمسة الكبار” ، حيث واجه ما لا يقل عن ثلاثة أرباع جميع الأنواع الموجودة في جميع أنحاء الأرض الانقراض خلال فترة جيولوجية معينة من الزمن. مع الاتجاهات الحالية للاحتباس الحراري وتغير المناخ ، يعتقد العديد من الباحثين الآن أننا قد نكون في المرتبة السادسة.
لطالما كان اكتشاف السبب الجذري للانقراض الجماعي للأرض موضوعًا ساخنًا للعلماء ، لأن فهم الظروف البيئية التي أدت إلى القضاء على غالبية الأنواع في الماضي يمكن أن يساعد في منع حدوث حدث مماثل في المستقبل.
قام فريق من العلماء من قسم علوم الأرض والبيئة بجامعة سيراكيوز جامعة كاليفورنيا، بيركلي وجامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، جامعة بورجوني فرانش كومتي ، جامعة نيومكسيكو ، جامعة أوتاوا ، جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين وجامعة ستانفورد مؤخرًا شاركوا في تأليف بحث يستكشف الانقراض الجماعي المتأخر للأوردوفيشي (LOME ) ، وهو الأول أو الأقدم من “الخمسة الكبار (قبل 445 مليون سنة تقريبًا)”. اختفى حوالي 85٪ من الأنواع البحرية ، التي عاش معظمها في المحيطات الضحلة بالقرب من القارات ، خلال تلك الفترة.
صور تفصيلية للحفريات من نتوء العصر الأوردوفيشي في جزيرة أنتيكوستي ، كيبيك ، كندا. الائتمان: André Desrochers ، جامعة أوتاوا
قام المؤلف الرئيسي ألكسندر بول ، من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد (وهو الآن زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة بورغون فرانش كومتيه في ديجون ، فرنسا) ومؤلفوه المشاركون بالتحقيق في بيئة المحيط قبل وأثناء وبعد الانقراض من أجل تحديد كيف كان الحدث. يخمر ويتم تشغيله. تم نشر نتائج دراستهم في المجلة علوم الأرض الطبيعية اليوم (1 نوفمبر 2021).
لرسم صورة للنظام البيئي المحيطي خلال العصر الأوردوفيشي ، يقول خبير الانقراض الجماعي سيث فينيغان ، الأستاذ المساعد في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، إن البحار كانت مليئة بالتنوع البيولوجي. احتوت المحيطات على بعض الشعاب الأولى التي صنعتها الحيوانات ، لكنها تفتقر إلى وفرة من الفقاريات.
يقول فينيجان: “إذا كنت قد ذهبت للغطس في بحر أوردوفيشي ، لكنت رأيت بعض المجموعات المألوفة مثل المحار والقواقع والإسفنج ، ولكن أيضًا العديد من المجموعات الأخرى التي أصبحت الآن أقل تنوعًا أو انقرضت تمامًا مثل ثلاثية الفصوص ، وذوات الأرجل ، والكرنويدات” .
على عكس حالات الانقراض الجماعي السريع ، مثل طباشيري– حدث الانقراض الثالث حيث ماتت الديناصورات والأنواع الأخرى فجأة قبل حوالي 65.5 مليون سنة ، كما يقول فينيجان ، إن لومي حدث على مدى فترة زمنية كبيرة ، مع تقديرات تتراوح بين أقل من نصف مليون إلى ما يقرب من مليوني سنة.
صور تفصيلية للحفريات من نتوء العصر الأوردوفيشي في جزيرة أنتيكوستي ، كيبيك ، كندا. الائتمان: André Desrochers ، جامعة أوتاوا
أحد النقاشات الرئيسية حول LOME هو ما إذا كان نقص الأكسجين في مياه البحر قد تسبب في الانقراض الجماعي لتلك الفترة. للتحقيق في هذا السؤال ، قام الفريق بدمج الاختبارات الجيوكيميائية مع المحاكاة العددية والنمذجة الحاسوبية.
أجرى زونلي لو ، أستاذ علوم الأرض والبيئة في جامعة سيراكيوز ، وطلابه قياسات لتركيز اليود في صخور الكربونات من تلك الفترة ، وساهموا في اكتشافات مهمة حول مستويات الأكسجين في أعماق المحيطات المختلفة. يعمل تركيز عنصر اليود في صخور الكربونات كمؤشر للتغيرات في مستوى الأكسجين المحيطي في تاريخ الأرض.
أشارت بياناتهم ، جنبًا إلى جنب مع نماذج محاكاة الكمبيوتر ، إلى أنه لا يوجد دليل على نقص الأكسجين – أو نقص الأكسجين – خلال حدث الانقراض في موطن حيوانات المحيط الضحل حيث عاشت معظم الكائنات الحية ، مما يعني أن تبريد المناخ حدث خلال فترة الأوردوفيشي المتأخرة جنبا إلى جنب مع عوامل إضافية من المحتمل أن تكون مسؤولة عن LOME.
من ناحية أخرى ، هناك دليل على أن نقص الأكسجين في أعماق المحيطات قد توسع خلال نفس الوقت ، وهو لغز لا يمكن تفسيره بالنموذج الكلاسيكي لأكسجين المحيط ، كما يقول خبير النمذجة المناخية ألكسندر بول.
يقول بول: “كان من المتوقع حدوث أكسجة أعالي المحيط استجابةً للتبريد ، لأن الأكسجين الجوي يذوب بشكل تفضيلي في المياه الباردة”. “ومع ذلك ، فقد فوجئنا برؤية انتشار نقص الأكسجين في الجزء السفلي من المحيط نظرًا لأن نقص الأكسجين في تاريخ الأرض يرتبط عمومًا بالاحترار العالمي الناجم عن البراكين.”
يعزون نقص الأكسجين في أعماق البحار إلى دوران مياه البحر عبر المحيطات العالمية. يقول بوهل إن النقطة الأساسية التي يجب وضعها في الاعتبار هي أن دوران المحيطات عنصر مهم جدًا في النظام المناخي.
كان جزءًا من فريق بقيادة المصمم الكبير آندي ريدجويل ، الأستاذ في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد ، والذي أظهرت نتائج نمذجة الكمبيوتر الخاصة به أن تبريد المناخ من المحتمل أن يغير نمط دوران المحيط ، مما أوقف تدفق المياه الغنية بالأكسجين في البحار الضحلة إلى أعماق المحيط.
وفقًا لو ، فإن الاعتراف بأن تبريد المناخ يمكن أن يؤدي أيضًا إلى انخفاض مستويات الأكسجين في بعض أجزاء المحيط هو خلاصة رئيسية من دراستهم.
يقول لو: “لعقود من الزمن ، كانت مدرسة الأفكار السائدة في مجالنا هي أن الاحتباس الحراري يتسبب في فقدان المحيطات للأكسجين وبالتالي التأثير على قابلية الحياة البحرية ، مما قد يؤدي إلى زعزعة استقرار النظام البيئي بأكمله”. “في السنوات الأخيرة ، تشير الأدلة المتزايدة إلى عدة حلقات في تاريخ الأرض عندما انخفضت مستويات الأكسجين أيضًا في المناخات الباردة.”
في حين أن أسباب انقراض Ordovician المتأخر لم يتم الاتفاق عليها تمامًا ، ولن يتم الاتفاق عليها لبعض الوقت ، إلا أن دراسة الفريق تستبعد التغييرات في الأكسجة كتفسير واحد لهذا الانقراض وتضيف بيانات جديدة تفضل تغيير درجة الحرارة باعتباره آلية القتل لـ LOME.
يأمل بوهل أنه مع توفر بيانات مناخية أفضل ونماذج عددية أكثر تعقيدًا ، ستكون قادرة على تقديم تمثيل أقوى للعوامل التي ربما أدت إلى الانقراض الجماعي المتأخر للأوردوفيشي.
المرجع: “الفصل العمودي في حالة نقص الأكسجين في العصر الأوردوفيشي المتأخر بسبب إعادة تنظيم دوران المحيط” بقلم ألكسندر بول ، وزونلي لو ، واني لو ، وريتشارد ج. ريدجويل ، 1 نوفمبر 2021 ، علوم الأرض الطبيعية.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”