Ордовикское излучение - Ordovician radiation

В Ордовикское излучение, или великое событие ордовикской биоразнообразия (ГОБ), был эволюционное излучение животной жизни во всем[1] то Ордовик период, 40 миллионов лет после Кембрийский взрыв,[2] посредством чего отличительный Кембрийский фауна выдохлась, и ее заменила Палеозой фауна богата подвесной питатель и пелагический животные.[3]

Это последовало за серией Кембрийско-ордовикские события вымирания, и в результате фауна продолжала доминировать в палеозое относительно без изменений.[4]Разнообразие морской среды увеличилось до уровня, типичного для палеозоя,[5] и морфологическое несоответствие было похоже на сегодняшнее.[6][7]Увеличение разнообразия не было ни глобальным, ни мгновенным; это произошло в разное время в разных местах.[4] Следовательно, маловероятно, что этому событию будет простое или понятное объяснение; взаимодействие многих геологических и экологических факторов, вероятно, привело к диверсификации.[1]

Причины

Возможная линия метеоров (на современном земном шаре), связанная со Средним Ордовикское метеоритное событие 467,5 ± 0,28 миллиона лет назад. Хотя это наводит на мысль об одном большом метеоритном потоке, точное расположение континентальных плит 470 миллионов лет назад неизвестно, и точное время появления метеоров также неизвестно.

Возможные причины включают изменения в палеогеографии или тектонической активности, а также изменение подачи питательных веществ.[8] Рассеянное расположение континентов, высокий уровень тектонической / вулканической активности, теплый климат и высокий уровень CO2 уровни создали бы большой, богатый питательными веществами экокосмический, способствуя диверсификации.[2] Вдобавок меняющаяся география привела к более разнообразному ландшафту с более разной и изолированной средой; это, несомненно, способствовало появлению биопровинциальности и видообразованию путем изоляции популяций.[1] С другой стороны, глобальное похолодание также было предложено как причина радиации,[9] и другая альтернатива - то, что распад астероида привел к тому, что Землю постоянно обрушивали метеориты,[3] хотя предложенный Ордовикское метеоритное событие произошло 467,5 ± 0,28 миллиона лет назад.[10][11] Еще один эффект столкновения двух астероидов, возможно, за пределами орбиты Марса, - уменьшение количества солнечного света, достигающего поверхности Земли, из-за образовавшихся огромных пылевых облаков. Свидетельством этого события является относительное содержание изотопа гелий-3, найденный в океанических отложениях, отложенных во время события биоразнообразия. Наиболее вероятной причиной образования высоких уровней гелия-3 является бомбардировка литий к космические лучи, то, что могло случиться только с материалом, который путешествовал в космосе.[12] Вулканическая активность, создавшая Формация Flat Landing Brook в Нью-Брансуик, Канада могла вызвать быстрое похолодание климата и биоразнообразие.[13]

Вышеупомянутые триггеры были бы усилены экологической эскалацией, в результате чего любые новые виды могли бы эволюционировать вместе с другими, создавая новые ниши за счет разделения ниш, трофических слоев или путем создания новой среды обитания.[требуется разъяснение ][8] Как и в случае с Кембрийский взрыв, вполне вероятно, что изменения окружающей среды привели к диверсификации планктон, что позволило увеличить разнообразие и изобилие форм жизни, питающихся планктоном, включая подвесные кормушки на морском дне, и нектонический организмов в столб воды.[3] После SPICE событие Около 500 миллионов лет назад исчезновение в океане открыло бы новые ниши для фотосинтетического планктона, который поглотил бы CO2 из атмосферы и выделил бы большое количество кислорода. Больше кислорода и более разнообразный фотосинтетический планктон в качестве нижней части пищевой цепи повлияли бы на разнообразие высших морских организмов и их экосистемы.[14]

Последствия

Атрипид брахиоподы (Zygospira modesta) сохранились в исходном положении на трепостоме мшанки; Цинциннати (верхний ордовик) юго-востока Индианы.

Если рассматривать кембрийский взрыв как порождение современного тип,[15] GOBE можно рассматривать как «заполнение» этих типов современными (и многими вымершими) классами и таксонами более низкого уровня.[3] GOBE считается одним из самых мощных событий видообразования фанерозойской эры, увеличивающим глобальное разнообразие в несколько раз.[16]

Заметные взрывы таксономического разнообразия в этот период включают появление сочлененных брахиопод, брюхоногих моллюсков и двустворчатых моллюсков.[16]

Таксономическое разнообразие увеличилось многократно; общее количество морских заказов удвоилось, а семей утроилось.[4] В дополнение к разнообразию, мероприятие также ознаменовало увеличение сложности как организмов, так и пищевые полотна.[1] Таксоны начали иметь локализованные ареалы с разными фаунами в разных частях земного шара.[1] Сообщества в рифах и на более глубокой воде начали приобретать самостоятельный характер, становясь все более отличным от других морских экосистем.[1] А по мере того, как экосистемы становились более разнообразными, все больше видов втискивалось в пищевую сеть, в результате возникала более сложная путаница экологических взаимодействий, продвигающих такие стратегии, как экологическое многоуровневое распределение.[1]Мировая фауна, возникшая во время GOBE, оставалась на удивление стабильной до тех пор, пока не произошла катастрофа. конец пермского вымирания и последующий Мезозойская морская революция.[1]

В акритарх рекорд (большинство акритархов, вероятно, были морскими водорослями)[3] красиво отображает ордовикское излучение; пик разнообразия и неравенства пришелся на средний ордовик.[2] Теплые воды и высокий уровень моря (который неуклонно повышался с раннего кембрия) позволили большому количеству фитопланктон процветать; сопутствующая диверсификация фитопланктона могла вызвать сопутствующее излучение зоопланктон и подвесные питатели.[2]

Планктонное царство было захвачено, как никогда раньше, несколько линий беспозвоночных заселили открытые воды и положили начало новым пищевым цепочкам в конце кембрия в начале ордовика.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час Munnecke, A .; Calner, M .; Харпер, Д. А. Т.; Серве, Т. (2010). "Ордовикский и силурийский химический состав морской воды, уровень моря и климат: синопсис". Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 296 (3–4): 389–413. Bibcode:2010ГПП ... 296..389М. Дои:10.1016 / j.palaeo.2010.08.001.
  2. ^ а б c d Servais, T .; Lehnert, O .; Li, J .; Mullins, G.L .; Munnecke, A .; Nützel, A .; Веколи, М. (2008). «Ордовикская биоразнообразие: революция в океанической трофической цепи». Lethaia. 41 (2): 99–109. Дои:10.1111 / j.1502-3931.2008.00115.x.
  3. ^ а б c d е Servais, T .; Owen, A. W .; Харпер, Д. А. Т.; Kröger, B.R .; Маннеке, А. (2010). «Великое событие биоразнообразия ордовика (GOBE): палеоэкологическое измерение». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 294 (3–4): 99–119. Дои:10.1016 / j.palaeo.2010.05.031.
  4. ^ а б c Droser, M. L .; Финнеган, С. (2003). "Ордовикское излучение: продолжение кембрийского взрыва?". Интегративная и сравнительная биология. 43: 178–184. Дои:10.1093 / icb / 43.1.178. PMID  21680422.
  5. ^ Маршалл, К. Р. (2006). «Объяснение кембрийского« взрыва »животных». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 34: 355–384. Bibcode:2006AREPS..34..355M. Дои:10.1146 / annurev.earth.33.031504.103001.
  6. ^ Буш, А. М .; Bambach, R.K .; Дейли, Г. М. (2007). «Изменения в теоретическом использовании экокосмического пространства в морских ассоциациях окаменелостей между средним палеозоем и поздним кайнозоем». Палеобиология. 33: 76–97. Дои:10.1666/06013.1.
  7. ^ Bambach, R.K .; Буш, А. М .; Эрвин, Д. Х. (2007). «Аутэкология и заполнение экопространства: ключевые излучения многократных животных». Палеонтология. 50: 1–22. Дои:10.1111 / j.1475-4983.2006.00611.x.
  8. ^ а б Боттинг, Мьюир; Мьюир, Люси А. (2008). "Раскрытие причинных компонентов ордовикской радиации: выступ строения (Центральный Уэльс) в качестве примера". Lethaia. 41: 111–125. Дои:10.1111 / j.1502-3931.2008.00118.x.
  9. ^ Троттер, JA; Уильямс, IS; Барнс, CR; Lécuyer, C; Николл, RS (2008). «Вызвало ли охлаждение океанов биоразнообразие ордовика? Данные конодонтовой термометрии». Наука. 321 (5888): 550–4. Bibcode:2008Sci ... 321..550T. Дои:10.1126 / science.1155814. PMID  18653889.
  10. ^ Внеземной триггер для ледникового периода среднего ордовика: пыль от распада родительского тела L-хондрита., Биргер Шмитц и другие, AAAS Достижения науки, 18 сен 2019: т. 5, вып. 9, eaax4184; DOI: 10.1126 / sciadv.aax4184, дата обращения 09.10.2019.
  11. ^ Линдског, А .; Costa, M. M .; Rasmussen, C.M.Ø .; Connelly, J. N .; Эрикссон, М. Э. (24 января 2017 г.). «Уточненная временная шкала ордовика не обнаруживает связи между распадом астероидов и биоразнообразием». Nature Communications. 8: 14066. Дои:10.1038 / ncomms14066. ISSN  2041-1723. ЧВК  5286199. PMID  28117834. Было высказано предположение, что бомбардировка метеоритами среднего ордовика сыграла решающую роль в Великом событии биоразнообразия ордовика, но это исследование показывает, что эти два явления не были связаны между собой.
  12. ^ Маккай, Робин (12 октября 2019 г.). «Новые данные показывают, что облако пыли астероидов могло вызвать новую жизнь на Земле 470 миллионов лет назад». Наблюдатель. ISSN  0029-7712. Получено 12 октября 2019.
  13. ^ «Супервулкан среднего Дарривилиана на севере Нью-Брансуика, быстрое изменение климата и начало великого ордовикского события биоразнообразия» (PDF). Минералогическая ассоциация Канады. 2012. с. 119. Архивировано с оригинал (PDF) 13 декабря 2019 г.. Получено 2019-09-15.
  14. ^ Решено: Тайна первой воздухопроницаемой атмосферы Земли
  15. ^ К концу кембрия присутствовали все минерализованные типы; видеть Посадка, Е .; Английский, A .; Кеппи, Дж. Д. (2010). «Кембрийское происхождение всех скелетированных типов многоклеточных животных - открытие древнейших мшанок Земли (верхний кембрий, южная Мексика)». Геология. 38 (6): 547–550. Bibcode:2010Гео .... 38..547л. Дои:10.1130 / G30870.1.
  16. ^ а б Стигалл, А.Л .; и другие. (Декабрь 2016 г.). «Биотические иммиграционные события, видообразование и накопление биоразнообразия в летописи окаменелостей». Глобальные и планетарные изменения. 148: 242–257. Bibcode:2017GPC ... 148..242S. Дои:10.1016 / j.gloplacha.2016.12.008.
  17. ^ Kröger, B.R .; Servais, T .; Zhang, Y .; Косник, М. (2009). Косник, Мэтью (ред.). «Происхождение и начальный рост пелагических головоногих моллюсков в ордовике». PLoS ONE. 4 (9): e7262. Bibcode:2009PLoSO ... 4,7262 тыс.. Дои:10.1371 / journal.pone.0007262. ЧВК  2749442. PMID  19789709.