«Великое вымирание» пахло лимоном и ванилью

Массовое пермское вымирание. Источник: Lynnete Cook / Science Photo Library / EastNews

Самое массовое в истории Земли «пермское вымирание» связали с кислотными дождями и «летаргией» почвенных бактерий

Ярослав Рыбаков

4 февраля, 2015 14:15

8 мин

Исследование отложений возрастом 250 млн лет показало, что почва эпохи массовой гибели живых организмов содержала повышенное количество ванилина. Это свидетельствует о пониженной активности бактерий — и обильных кислотных дождях, пролившихся из атмосферы.

Апокалипсис давно закончился — величайшее в истории Земли массовое вымирание датируется поздним Пермским периодом. Случилось это около 250 млн лет назад и привело к гибели около 90% всех видов живых организмов. В ту эпоху едва не исчезли многие известные нам крупные группы животных, растений и грибов — в книге «Когда жизнь едва не умерла» биолог Майкл Бентон (Michael Benton, When Life Nearly Died) обращается к знакомой всем метафоре «древа жизни», указывая, что в период массового пермского вымирания «по нему словно прошелся топором обезумевший лесоруб (...), и жизнь, насчитывавшая уже больше 3 млрд лет, оказалась на грани окончательной катастрофы».

Согласно доминирующей на сегодня гипотезе, виновата во всем была Россия — точнее говоря, территория современной Сибири. Еще в середине 1990-х британский геолог Пол Уигнолл (Paul Wignall) и его коллеги обратили внимание на точно известную датировку Сибирских траппов — 250–251 млн лет. Огромные площади от Ледовитого океана до Байкала, от Уральских гор до Якутска и сегодня хранят следы изливания на поверхность миллионов кубических километров магматических пород. Около 4 млн кв. км Восточной и Центральной Сибири до сих пор покрыты застывшей базальтовой лавой на глубину от 400 до 3000 м. Событие такого масштаба, конечно, не могло не оказать влияние на всю планету.

Многочисленные исследования показывают, что колоссальные объемы углекислого газа и метана, попавшие в атмосферу, создали мощный парниковый эффект. За сравнительно короткий срок средняя температура на Земле подскочила на 6 °С. Воздух наполнился диоксидом серы и хлором, которые связали атмосферный кислород и привели к продолжительным кислотным дождям. Выжить смогли лишь редкие животные, приспособленные к низкому содержанию кислорода в воздухе, и растения, сумевшие перенести повышенную кислотность воды и почвы.

«Кислотность почвы того времени можно сравнить с кислотностью уксуса», — говорит британский геолог Марк Сефтон (Mark Sephton). Его команда провела новое исследование отложений, относящихся к периоду массового пермского вымирания, и открыла новые детали того древнего апокалипсиса. Результаты этой работы опубликованы в новом номере журнала Geology. Ученые изучили свидетельства, сохранившиеся в горах на севере Италии, — 250 млн лет назад вся суша представляла собой единый суперконтинент Пангею — обнаружив в этих отложениях,.. ванилин.

В природе эта ароматная молекула встречается не только в одноименных орхидеях (Vanilla planifolia), но и повсюду, где имеется древесная растительность. Ванилин является одним из распространенных продуктов распада лигнина, составной части древесины. Образуясь после гибели растения, он быстро утилизируется почвенными бактериями. Тот факт, что почва времен «великого вымирания» содержала большие количества ванилина, крайне необычен — похоже, что не только ускорилась гибель растений, но и затормозилось их переработка микроорганизмами. Но отчего?

Чтобы объяснить это, ученые обращаются к современным технологиям пищевого производства: сегодня многие молочные продукты ароматизируются ванилином. Чтобы задержать их порчу при добавлении столь привлекательного для микробов вещества, их приходится ацидифицировать, снижая рН. Повышенная кислотность среды снижает активность фермента, необходимого для утилизации ванилина. Такую же чувствительность могут проявлять и почвенные бактерии — обильные кислотные дожди отправляли их в «летаргический сон».

Авторы отмечают, что дождей для этого должно быть достаточно. Проведенное два года назад Бенджамином Блэком (Benjamin Black) компьютерное моделирование кислотных дождей, которые создавало изливание Сибирских траппов, показало, что за счет одного лишь выброшенного тогда углекислого газа рН дождевой воды мог опуститься до четырех. А если включить в модель еще и диоксид серы, то он падает еще на порядки — ученые сравнивают их кислотность с неразбавленным лимонным соком.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе