Masové vymieranie na konci ordoviku: príčiny a dôsledky

Masové vymieranie na konci ordoviku: odhaľte príčiny (ochladenie, anoxia, erózia Apalačí) a dôsledky pre morskú faunu — rozsiahle vymieranie a zmena oceánskych biotopov.

Vymieranie na konci ordoviku je tretím najväčším vymieraním vo fanerozoiku. Ordovik nasledoval po kambriu a po ňom nasledoval silúr. Na súši neexistovali žiadne živé organizmy okrem baktérií a možno niektorých jednobunkových rias. Živočíšstvo bolo takmer výlučne morské.

Vymieranie nastalo v dvoch etapách, na začiatku a na konci hirnanskej etapy, ktorá bola poslednou etapou ordoviku.

1. Pred udalosťou: teplé podnebie, anoxická udalosť vhlbokom oceáne. dno oceánu bolo anoxické (málo kyslíka alebo žiadny kyslík). Čierne bridlice sa ukladali v hlbokých oceánskych vrstvách; karbonáty sa ukladali na okysličených kontinentálnychšelfoch.

2. Prvý krok: ochladenie podnebia; obrat vody v moriach. Stúpajúca anoxická voda zabíja väčšinu planktónu a zmenšujúce sa moria odstraňujú biotopy. Studená fáza s jasnými dôkazmi o rozsiahlom zaľadnení.

4. Druhý krok: opätovné otepľovanie oceánu, topenie ľadovcov, anoxické podmienky na kontinentálnych šelfoch a opätovné zabíjanie fauny.

Základný mechanizmus: zmena klímy z veľmi teplej na veľmi studenú a späť na veľmi teplú. Výsledkom klimatických zmien boli zmeny v oceánskej cirkulácii. Bentická (oceánske dno) aj pelagická fauna sa ocitli v podmienkach, s ktorými sa nedokázali vyrovnať.

Počas vymierania na konci ordoviku vymrelo viac ako 100 čeľadí bezstavovcov a celkovo takmer polovica rodov. Boli zdecimované brachiopody a mechúrniky, ako aj mnohé čeľade trilobitov, konodontov a graptolitov.

Príčinou bol pravdepodobne vzostup a erózia Apalačského pohoria. V dôsledku vzostupu sa do atmosféry dostalo veľa _CO2 a erózia ho z nej odčerpala.

Časový kontext a rozsah

Ordovik trval približne od 485 do 444 miliónov rokov dozadu; samotné vymieranie na jeho konci sa pripisuje hlavne hirnanskej fáze (okolo 445–443 Ma). Hodnotenie rozsahu závisí od použitej metodiky, ale všeobecne platí, že išlo o jednu z najväčších biotických kríz: stratilo sa veľké percento morských druhov — podľa niektorých odhadov až 60–85 % druhov, pritom vymrelo viac ako 100 čeľadí a približne polovica rodov.

Priebeh vymierania (dva pulzy)

• Prvý pulz: súvisel s prudkým ochladením a rozsiahlou glaciáciou na Gondwane, ktoré viedli k globálnemu poklesu hladiny morí (regresii). Nasledoval obrat vodnej stĺpca (upwelling/overturn), pri ktorom sa do plytších častí dostali anoxické (chudobné na kyslík) hlbšie vody — to zničilo veľké množstvo bentickej a pelagickej bioty a spôsobil kolaps planktónových spoločenstiev.
• Druhý pulz: po krátkodobom otepľovaní a topení ľadovcov sa opätovne zhoršili podmienky — zvýšená erózia a prechodné zmeny v cirkulácii spôsobili anoxiu na kontinentálnych šelfoch, ďalšie poklesy kyslíka a nové vlny vymierania.

Dôkazy z geológie a geochemie

Dôkazy podporujúce tento scenár zahŕňajú:

• široké uložky čiernych bridlíc (black shales) v hlbokom mori, ktoré naznačujú rozšírenú anoxiu;
• prechodné zmeny v ukladaní karbonátov na okysličených kontinentálnych šelfoch (kontrast medzi plytšími okysličenými šelfmi a anoxickými hlbokomorskými vrstvami);
• izotopické záznamy, najmä výrazné pozitívne výkyvy δ13C v Hirnane, ktoré indikujú zmeny v cykle uhlíka a hromadenie organickej hmoty;
• sedimentárne a paleoklimatické dôkazy o glaciáloch v oblastiach, ktoré vtedy ležali blízko pólov (napr. sedimenty v dnešnom Maroku a Saudské Arabii ukazujú prítomnosť glaciálnych depozít);
• biostratigrafické záznamy — masívne straty u brachiopódov, trilobitov, graptolitov, konodontov a ďalších skupín.

Mechanizmy spojované s vymieraním

V modernej interpretácii ide o kombináciu faktorov, ktoré pôsobili spoločne:

• Klimatické ochladenie a glaciácia na Gondwane spôsobila prudký pokles hladiny morí a tým stratu plytkomorských biotopov (kontinentálne šelfy boli najbohatším prostredím pre živé organizmy v ordoviku).
• Zmeny oceánskej cirkulácie (obrat vodnej stĺpca) umožnili, aby anoxické hlboké vody vystúpili na šelfy a zabili organizmy citlivé na nízky obsah kyslíka.
• Zmeny v cykle uhlíka a v atmosférickom CO2: geologické udalosti (napr. tektonický vzostup a vratná erózia pohorí, vrátane Apalačského pohoria) mohli spôsobiť zvýšenú eróziu a chemické zvetrávanie hornín, čo odstránilo CO2 z atmosféry a prispelo k ochladzovaniu. Súčasne mohli krátkodobo pôsobiť aj uvoľnenia CO2 z vulkanizmu — výsledný efekt bol komplexný a časovo premenlivý.
• Zvýšené prísuny živín (z erózie) mohli dočasne zvýšiť primárnu produkciu, čo pri rozklade organickej hmoty spotrebovalo kyslík a prehĺbilo anoxiu.

Dôsledky a následné zotavenie

Vymieranie zásadne pozmenilo morskú biodiverzitu. Po kríze nastala zmena zloženia spoločenstiev a postupné obsadzovanie voľných ekologických nika v priebehu silúru. Niektoré skupiny, ktoré boli postihnuté, sa zotavili a diversifikovali, iné stratili svoje dominantné postavenie. Celkovo tento event výrazne poznačil priebeh evolúcie morských ekosystémov.

Neistoty a ďalší výskum

Hoci hlavné mechanizmy (ochladenie — regresia — anoxia — otepľovanie) sú široko akceptované, presné zloženie príčin, relatívny význam jednotlivých faktorov a časovanie pulzov sú stále predmetom aktívneho výskumu. Nové geochemické metódy, lepšie sedimentárne sekvencie a modelovanie oceán–atmosféra pomáhajú upresniť detaily tejto komplexnej udalosti.

Stručné zhrnutie: Vymieranie na konci ordoviku bolo rozsiahle, dvojfázové a späté s prudkými klimatickými zmenami (glaciácia a následné otepľovanie), s výraznými zmenami v oceánskej cirkulácii a kyslíkovom režime morí. Kombinácia tektonických procesov (vzostup a erózia), zmien v uhlíkovom cykle a oceánskej anoxie viedla k stratám veľkej časti morskej biodiverzity, ktoré ovplyvnili ďalší vývoj života v paleozoiku.

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je udalosť vymierania na konci ordoviku?

Otázka: Aké druhy organizmov boli postihnuté touto udalosťou vymierania?

Otázka: Ako došlo k tomuto vymieraniu?

Otázka: Čo spôsobilo tieto klimatické zmeny?

Otázka: Koľko rodov bolo postihnutých týmto vymieraním?

Otázka: Boli týmto masovým vymieraním ovplyvnené aj nejaké suchozemské organizmy?

Hľadajte podľa písmena