Pržidolio pokyčių apibendrinimas
Viename iš pačių įtakingiausių tarpdisciplininių geomokslų žurnalų - „Gondwana Research“ - Vilniaus ir Tartu universitetų geologai išspausdino straipsnį “Ultra-aukštos raiškos daugiamatis pržidolio epochos (vėlyvasis silūras) metraštis ir daugialygė priežastinė analizė: pasekmės globaliai stratigrafijai, apyvartos įvykiams ir klimato-biotos sąveikoms“ (Ultra-high resolution multivariate record and multiscale causal analysis of Pridoli (late Silurian): implications for global stratigraphy, turnover events, and climate-biota interactions https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X20301805 ), kuriame atskleidžiama pasaulinės svarbos aplinkos pokyčių ir gyvybės evoliucijos eiga laikotarpyje tarp 423 ir 418,5 milijonų metų prieš dabartį.
Tyrimas buvo skirtas vieno iš pačių dinamiškiausių Žemės istorijos laikotarpių – silūro periodo pabaigos (pržidolio epochos) tyrimui. Manoma, kad pržidolio epochoje įvyko didžiulis augalijos išplitimas į sausumą, kuris fundamentaliai pakeitė globalius cheminius ciklus: jūrose atsirado šiuolaikinių žuvų klasės, iš kurių vėliau išsivystė pirmieji keturkojai – mūsų tiesioginiai protėviai. Išskirtinis aptariamo tyrimo bruožas yra neturinti analogų pasaulyje laikinės raiškos ir nagrinėjamo laikotarpio trukmės kombinacija. Daugiau nei keturių milijonų metų laikotarpis buvo tiriamas 11 tūkstančių metų intervalais. Joks kitas paleozojaus eros tyrimas nepasižymi vienu metu tokiu detalumu ir paleontologinio metraščio trukme. Ištyrus išnykusių stuburinių – konodontų, bei kriaukles turėjusių pečiakojų rūšinę sudėtį ir jų populiacijų santykinius gausumus bei stabiliųjų anglies ir deguonies izotopų santykius ir kitus geocheminius ir geofizikinius rodiklius buvo atkurti tuometinio pasaulio vystymosi bruožai. Detali daugialygė analizė atskleidė, kad nagrinėta pržidolio epocha susiskirsto į keturias dinamines būsenas, kurios yra atskirtos greitais (iki kelių dešimčių tūkstančių metų trukmės) globaliais įvykiais. Pati išskirtiniausia iš šių būsenų buvo aprašyta pirmą kartą pasaulyje ir įvardinta kaip Šilalės išmirimo įvykis.
Šilalės išmirimo įvykis yra pavadintas pagal Šilalės vardu užvadintus uolienų sluoksnius, kuriuose yra aptinkami šio įvykio pėdsakai. Paleontologiniai, jūros lygio pokyčių ir uolienų sudėties tyrimai parodė, kad Šilalės išmirimo įvykis buvo sukeltas ypač greito ir didelės amplitudės jūros lygio kritimo, klimato atšalimo ir, tikėtina, maistinių medžiagų bado, kuris sukėlė superoligotrofines sąlygas tuometiniuose vandenynuose. Šilalės išmirimo metu įvyko stiprus pelaginių ir aukštu metabolizmo lygiu pasižyminčių organizmų rūšių kiekio sumažėjimas, o jų biologinis produktyvumas sumažėjo dešimtimis ar net šimtais kartų. Iš kitos pusės, dėl to, kad nelikus maistinių medžiagų praskaidrėjo vandenys, nereiklios maistinėms medžiagoms organizmų grupės, tokios kaip pečiakojai ir koralai tiesiog suklestėjo. Apytiksliai praėjus milijonui metų Šilalės įvykis pasibaigė taip pat dramatiškai kaip ir prasidėjo – dar vienu išmirimu, kuris įvyko pržidolio epochos viduryje. Tik šiuo atveju klimatas labai stipriai atšilo, vandenynus užplūdo maistinės medžiagos ir jie perėjo į eutrofinę vandenilio sulfidais užnuodytą būseną. Šio išmirimo pasekmės buvo priešingos – planetoje beveik visiškai išnyko koraliniai rifai, o pelaginė - daug energijos ir maistinių medžiagų reikalaujanti gyvybė - kaip, pavyzdžiui, konodontai ir žuvys, tiesiog suklestėjo naujomis sąlygomis.
Konodontų gausumo bei stabiliųjų anglies ir deguonies izotopų dinamika
Mokslinio tyrimo autorių buvo nustatyta, kad stebimų pokyčių dinamika pasižymi ryškiu periodiškumu, sietinu su ilgaisiais Milankovičiaus ciklais – Žemės orbitos formos pokyčiais, kurie atsiranda dėl mūsų planetos gravitacinės sąveikos su Jupiteriu ir Venera. Šis, taip vadinamas, 405 tūkstančių metų periodo ilgio cikliškumas, pagal teorinius astronominius skaičiavimus turi būti pats stabiliausias per visą Saulės sistemos egzistavimo laiką. Dėl šios priežasties, jis gali būti naudojamas kaip geologinio laiko chronometras arba metronomas. Autoriai, naudodamiesi šiomis teorinėmis prielaidomis, pateikė nagrinėtos pržidolio epochos trukmę ir jos neapibrėžtumą sumažino net dešimt kartų. Būtent ši, taip vadinama, astrochronologinė prieiga leido nustatyti, kad Šilalės įvykis, prasidėjęs ganėtinai staigai, truko net apie vieną milijoną metų.
Atrastas Šilalės įvykis yra vienas iš kelių dešimčių labai galingų išmirimų įvykių, kurie per pastaruosius pusę milijardo metų radikaliai pakeitė gyvybės evoliucijos eigą. Tačiau jis pirmasis ir kol kas vienintelis, kuris pirmą kartą išskirtas Lietuvos geologiniuose pjūviuose ir turintis lietuvišką pavadinimą. Informacijos tankis, tarpdisciplininė prieiga bei naujausių matematinės stratigrafijos metodų išvystymas ir panaudojimas sulaukė aukštų recenzentų vertinimų, o vienas iš jų argumentavo, kad Šilalės išmirimo įvykį pristatęs tyrimas gali tapti „auksiniu standartu“ anomalių geologinės praeities laikotarpių aptikime, išskyrime ir apibūdinime.
Mokslinio tyrimo autoriai yra Vilniaus universiteto doc. Andrej Spiridonov, doktorantas Robertas Stankevič, doktorantas Tomas Gečas, doc. emeritas Antanas Brazauskas, doc. Donatas Kaminskas, dr. Petras Musteikis, magistras Tomas Kaveckas, dr. Giedrius Bičkauskas ir prof. Sigitas Radzevičius, bei kolegos iš Estijos Tartu universiteto mokslininkai profesoriai Tõnu Meidla ir Leho Ainsaar. Tyrimas buvo remiamas Lietuvos mokslo tarybos projekto S-MIP-19-15 “Silūro periodo ekosistemų sąranga ir griūtis - bioįvairovės išlikimas ekstremalaus klimato sąlygomis” lėšomis.