Šiuolaikinė Žemės gyvoji gamta patiria tūkstančius metų nematytą biologinės įvairovės nykimą ir nenumaldomą atskirų rūšių populiacijų mažėjimą. Žmonijos ūkio ir ekonomikos plėtimasis tiesiogiai ir netiesiogiai pakeičia ekosistemas, mažindamas jų sudėtingumą ir atsparumą neigiamiems išoriniams veiksniams. Modeliavimai ir lokalios analizės rodo, kad ateityje galime tikėtis drastiško ir veikiausiai negrįžtamo ekosistemų būsenos poslinkio, o vėliau ir globalaus ekosistemų (taip pat ir žmonijos) žlugimo. Tačiau iš kur galime sužinoti, kokie ženklai signalizuoja kolapsą, kas būna sužlugus ekosistemoms ir kiek tokia būsena gali tęstis?

Į šiuos klausimus galima atsakyti atsigręžus į geologinio laiko gelmę. Nors anksčiau manyta, kad gyvybės evoliucija vyksta tolygiai ir iš lėto, vis daugėja paleontologinių įrodymų, kad visa gyvybės istorija nusėta globalaus masto masinių išmirimų ir kitų evoliucinės apyvartos įvykių. Prancūzų paleontologai netgi išsakė nuomonę, kad „biologinės įvairovės istorija niekados nebuvo rožėmis nuklota lova“. Nors spaudoje ir kai kurių mokslininkų yra skelbiama, kad mūsų laukia „šeštasis masinis išmirimas“, paleontologai į šiuos teiginius žiūri skeptiškai. Masinius išmirimus sukelia nepalyginamai galingesni planetos masto ar netgi kosminiai veiksniai. Kur kas labiau tikėtina, kad ateityje vandenynų ir sausumos ekosistemos patirs naujai išskirtą įvykių tipą, vadinamąjį „masinį retumą“. Jis skiriasi nuo masinio išmirimo tuo, kad absoliutūs visiškai išnykusių rūšių skaičiai yra daug mažesni nei masinio išmirimo atveju, tačiau dažnos išlikusios rūšys būna tokios retos (ir nepastebimos paleontologiniame metraštyje), kad faktiškai praranda savo vaidmenį reguliuodamos regionines ir globalias ekosistemas ir biogeocheminius ciklus.

Stratigrafiškai apibrėžtas konodontų (iš Vilkaviškio-134 gręžinio) gausumų dinamikos atvaizdas rekurencijos grafike

Vieną tokį masinio retumo įvykį atpažino Vilniaus universiteto Chemijos ir geomokslų instituto geologas ir paleobiologas dr. Andrejus Spiridonovas, tyrinėjęs Lietuvos ir Lenkijos silūro periodo vidurio (429 milijonai metų prieš dabartį) giliųjų gręžinių medžiagą. Jis nustatė, kad vadinamojo Muldės vandenyninio įvykio metu smarkiai sumažėjo vietinė rūšių įvairovė (nors globali įvairovė liko panašaus lygio) ir kartu sumažėjo absoliuti organizmų fosilinių liekanų gausa. Tiriant seniai išnykusių primityvių stuburinių konodontų liekanų gausumą ir naudojantis teorinėje fizikoje sukurtais signalų analizės metodais buvo nustatyta, kad šis sumažėjimas buvo akomponuotas populiacijų dinamikos supaprastėjimo ir nuspėjamumo padidėjimo. Be to, šis būsenos poslinkis ir po jo vykę svyravimai buvo sinchroniški visame Baltikos paleokontinento jūriniame baseine. Manoma, kad bendrijų dinamikos supaprastėjimas buvo susijęs su vietinės rūšinės įvairovės praradimu, kuris nulėmė sąveikų tarp rūšių sudėtingumo sumažėjimą. Be to, tuo pačiu metu, kai įvyko Muldės masinio retumo įvykis, Žemės klimatas tapo gerokai šaltesnis. Šaltesniame klimate kur kas ryškesni sezoniniai (dienų, mėnesių ir metų) bei „supersezoniniai“ (trunkantys nuo dešimčių tūkstančių iki milijonų metų) klimato svyravimai, kurie nuspėjamai keičia biologinį produktyvumą. Būtent ši sąveika tarp bendrijų struktūros ir klimato būsenos poslinkio nulėmė anomalinę konodontų populiacijų kaitą. Po Muldės masinio retumo įvykio konodontų bendrijos atsikūrė iki prieš tai buvusio funkcionavimo lygio apytiksliai po dviejų milijonų metų (keturi šimtai dvidešimt septyni milijonai metų iki dabar).

Be fundamentinės reikšmės, leidžiančios geriau suprasti gyvybės ir Žemės sistemos evoliuciją, šis tyrimas turi ir praktinę naudą. Tai, kad bendrijų gausumas keičiasi apytiksliai sinchroniškai skirtingose regiono vietovėse, ir tai, kad šis dėsningumas lengvai atpažįstamas pasitelkiant tinkamus matematinius metodus, sudaro galimybę naudoti gausumo rodiklį ypač aukštos raiškos geologinių pjūvių stratigrafinio sugretinimo tyrimuose. Aukštos raiškos stratigrafinė koreliacija yra ypač svarbi, nes ji atskleidžia Žemės sandarą. Žinios apie ją reikalingos ieškant naudingųjų iškasenų telkinių, planuojant infrastruktūros plėtrą, vertinant ir prognozuojant požeminio vandens išteklius.

Tyrimas buvo išspausdintas įtakingiausiame teorinei ir koncepcinei geologijai skirtame žurnale „The Journal of Geology“.

Tyrimas finansuotas suteikiant 2015 m. Lietuvos mokslų akademijos stipendiją jauniesiems mokslininkams.