V určitom okamihu histórie zmizli takmer všetky druhy na súši aj na mori. Teraz vieme prečo. Permské masové vyhynutie, neformálne nazývané Veľké umieranie, sa považuje za jednu z najväčších geologických udalostí v histórii života na Zemi. V relatívne krátkom čase zmizlo z povrchu Zeme asi 70% stavovcov žijúcich na súši a asi 90% morských druhov. Masívne Permské vyhynutie, aby som bol úprimný, sa práve stala najväčšou pozemskou katastrofou. Koniec koncov, Zem pre nás je predovšetkým život.
Pred desiatimi rokmi nebolo isté, čo vyvolalo túto veľmi smrteľnú katastrofu pred 252 miliónmi rokov. Dôvod bol zahalený tajomstvom, vedci navrhli desiatky teórií.
A tak v poslednom čase pokrok v technológii zoznamovania a hľadanie geologických dôkazov poskytli presnú indikáciu. Väčšina vedcov na Zemi súhlasí s tým, že najväčšie vyhynutie Veľkej päťky spôsobilo milión rokov sopečnej činnosti.
Ale bola táto hádanka vyriešená? Nie naozaj.
Foto: hi-news.ru
Áno, niekde na dnešnej severozápadnej Sibíri - niekde na severozápadnej Sibíri - dosť na to, aby pokrylo zemský povrch 10 metrov hlboko - vyrazilo niekde okolo 5 miliónov kubických kilometrov - tesne pred začiatkom hromadného vyhynutia. To vyvolalo uvoľnenie obrovského množstva skleníkových plynov, ktoré podporili globálne otepľovanie a vážne narušili systémy na podporu života na Zemi.
Presné podrobnosti o tom, ako presne to viedlo k zániku toľkých životných foriem, však zostávajú predmetom tvrdej vedeckej debaty.
Propagačné video:
A nejde iba o akademický záujem. Táto katastrofická udalosť hrala dôležitú úlohu pri formovaní flóry a fauny, ktoré dnes vidíme. Okrem toho existujú jasné paralely medzi environmentálnymi zmenami, ktoré sa vtedy udiali a ktoré sa dnes pozorujú. Niektorí hovoria, že zvyšovanie povedomia našich druhov o časoch, keď život takmer prestal existovať, nám pomôže zaistiť naše dlhodobé prežitie.
V roku 1980 Louis a Walter Alvarez, otec a syn na kalifornskej univerzite v Berkeley, poskytli nové a presvedčivé dôkazy o tom, že najslávnejšie hromadné vyhynutie - ktoré sa stalo pred 66 miliónmi rokov - bolo výsledkom masívneho pádu asteroidov. A vyvolali vlnu záujmu o príčiny ďalších masových vyhynutí, vrátane tých najväčších z konca Permu.
Foto: hi-news.ru
V tom čase mali lovci západného vyhynutia prístup k menej dôkazom, pretože sa nachádzali v Číne a Rusku, nie v najotvorenejších krajinách. Ale to im nezabránilo navrhovať rôzne teórie.
Niektorí poukázali na vedľajšie účinky tvorby superkontinentu Pangea, ako je napríklad zníženie hĺbky morského biotopu, v ktorom žije väčšina morských druhov. Iní poukazovali na prudký pokles kyslíka v neskorých Permských vzorkách hornín a pokles hladiny morí - čo by mohlo vysvetľovať, prečo morské druhy mali taký mizerný zážitok.
Iní navrhli masívne uvoľnenie metánu z morského dna. Bola tu tiež možnosť, že intenzívny vulkanizmus, ktorý zanechal toľko sopečnej horniny na Sibíri, bol zvláštnym faktorom. Každý nasledujúci lávový prúd sa rozšíril na predchádzajúci a vytvoril sériu stupňovitých kopcov. Dostali názov sibírske pasce - od švédskej „pasce“, to znamená krokov.
„Potom sa predpokladalo, že koniec masového vyhynutia Permian sa rozložil na niekoľko miliónov rokov,“hovorí Paul Vignal, geológ z University of Leeds, ktorý v septembri 2015 vydal knihu The Worst of Times o hromadných vyhynutiach.
Vignal a Anthony Hallam z Birminghamskej univerzity po odobratí vzoriek v Dolomitoch v článku z roku 1992 dospeli k záveru, že vyhynutie v skutočnosti trvalo desiatky alebo tisíce rokov.
Tento krátky časový rámec podnietil mnohých k hľadaniu krátkej, ale akútnej katastrofy, ktorá by mohla vysvetliť vyhynutie - napríklad pád asteroidu.
V prospech tejto myšlienky niektorí vedci poukazujú na vzácne zrná šokového kremeňa v Austrálii - zrná piesku, ktoré boli v mieste údajného nárazu a boli v tomto procese vystavené silnému fyzickému dopadu. Iní vedci pracujúci v Antarktíde objavili hélium a argón s izotopickým pomerom podobným ako u meteoritov bohatých na uhlík v skorej slnečnej sústave.
Kráter však nebol nájdený a všetko vymrelo.
„Nemáme jednoducho geologické dôkazy o dopadoch alebo iných významných udalostiach, ktoré by mohli viesť k zániku tohto rozsahu, okrem sibírskych pascí,“hovorí Jonathan Payne, špecialista na geológ a masové vyhynutie na Stanfordskej univerzite v Kalifornii v USA.
Foto: hi-news.ru
S postupujúcimi metódami datovania a zhromažďovaním vzoriek sa stal hlavným vinníkom vulkanizmus - najmä potom, čo vedci dospeli k záveru, že sibírske pasce sa vytvorili asi pred miliónom rokov, a nie 10-50 miliónmi rokov, ako sa pôvodne myslelo.
Dôsledky sibírskych pascí boli strašné. Najväčšie vplyvy boli pozorované na oceánoch, najmä na morské dno.
Mnoho skupín úplne zmizlo, vrátane jednej z najskorších skupín článkonožcov - trilobitov - a primitívnych rugóz, koralov, blastoidov, príbuzných moderných morských ježkov a morských hviezd. Iní, ako brachiopodi, bryozoáni, chobotnice podobné chobotniciam a morské ľalie, prišli o väčšinu svojich druhov.
Plavci mali trocha šťastia: akantódy a placodermy zanikli, ale mnoho ďalších rýb a conodontov podobných úhorom zostalo prakticky nedotknutých.
Ovplyvnené boli aj suchozemské organizmy. Mnoho hlavných skupín bolo zničených, vrátane gorgonopsov, šabľovo dominantných predátorov času a objemných bylinožravých pareiasaurov.
Podľa Dmitrija Šcherbakova z Paleontologického inštitútu v Moskve bolo zničených asi 40% hmyzích rodín z konca Permianu. Mnoho rovníkových skupín, ako šváby a cikády, sa pohybovalo na sever, keď teplota stúpala.
Pokiaľ ide o rastliny, lesné druhy prakticky zmizli.
Foto: hi-news.ru
Mnoho skupín dominantných gymnosperiem sa znížilo. Uhlie sa nevyrába približne 10 miliónov rokov, čo naznačuje, že zmizli rašelinové rastliny. Ďalším znakom jednoznačného smrteľného ničenia rastlín je „hríbový skok“- obrovský nárast počtu fosílnych spór húb.
„Toto sa interpretuje ako výsledok výbuchu húb žijúcich na mŕtvych alebo umierajúcich stromoch,“hovorí Barry Lomax z University of Nottingham vo Veľkej Británii. „Na žiadnej inej geologickej hranici sme nič také nevideli.“
Presná analýza toho, čo zomrelo a kedy zomrelo, ponúka niektoré z najlepších indícií, ktoré objasnia, ako mohli mať sibírske pasce taký veľký vplyv.
Keď Vinyal a jeho kolegovia na Čínskej univerzite suchozemských vied vo Wu-chane podrobne preskúmali vzorky preukazujúce osud 537 morských druhov v Číne, zistili, že 92 percent z nich bolo zničených. Zistili tiež, že k zániku došlo v dvoch fázach, oddelených 180 000 rokmi.
Prvý bol obzvlášť smrteľný pre obyvateľov plytkej vody, ako sú koraly, žijúci na dne mikroskopických zvierat, fusulinidy a planktón rádiolariánov. K zániku druhej vlny došlo v hĺbke oceánu.
Nové druhy sa vyvíjali pomerne rýchlo po prvej vlne, ale obnova bola po druhej vlne oveľa pomalšia - pravdepodobne z dlhodobých dôvodov, ktoré narušili hlboké základy mnohých ekosystémov. Ďalšie dôkazy získané z rastlinných zvyškov v Grónsku a Antarktíde podporujú myšlienku dvojitého hromadného vyhynutia.
Čo to bolo o sibírskom vulkanizme, ktorý spôsobil toľko zničenia života v jeho rôznych Permských prejavoch?
Spolu s lávou vyšli obrovské množstvá skleníkových a iných škodlivých plynov. Patria sem obrovské objemy oxidu uhličitého a oxidu siričitého, čo viedlo k zvýšeniu teploty.
Foto: hi-news.ru
Zahrievanie oceánov znížilo ich schopnosť zadržiavať kyslík a prúdy, ktoré normálne prenášajú kyslík do hlbín, sa môžu spomaliť alebo zastaviť. Nedostatok kyslíka sa považuje za hlavnú príčinu vyhynutia morí, ako ukazujú vzorky horniny na hranici medzi dvoma geologickými obdobiami na rôznych miestach po celom svete.
„Takmer všetky sedimentárne horniny, na ktoré sme sa pozerali, prešli z bohatého na kyslík a život na chudobný na kyslík a život,“hovorí Mike Benton, paleontológ na univerzite v Bristole. „Táto čiara je taká absolútna, ako je hrana noža a je jasne viditeľná.“
Niektorí poukazujú na to, že so zvyšujúcou sa hladinou oxidu uhličitého v atmosfére, zvyšujúcou sa aj v oceánoch, sa voda stala kyslejšou a menej pravdepodobné, že by povzbudzovalo morské organizmy, aby si vyrábali škrupiny. Zvýšená hladina oxidu uhličitého mala vo všeobecnosti negatívny vplyv na systém výmeny kyslíka u morských živočíchov.
„Ľudia hovoria o smrteľnej trojici otepľovania, okysľovania a deoxygenácie,“hovorí Payne, ktorý tvrdí, že okyslenie môže trvať desiatky tisíc rokov. „Všetky tieto veci ovplyvňujú život morských živočíchov, ich metabolizmus a používanie kyslíka.“
Vignal však znižuje úlohu acidifikácie oceánov. „Nepochybne, ak okyslíš oceánsky povrch, bude to, ale väčšina organizmov si stále môže robiť svoje škrupiny, pretože to robia vo svojich telách bez kontaktu s okolitou morskou vodou.“
Otepľovanie malo významné následky pre pôdu - ale neporovnateľné s tými, ktoré v tom čase viedli k zániku takýchto rozmerov. Geológovia obviňujú uvoľňovanie škodlivých plynov podobných CFC, ako je chlórmetán.
Predpokladá sa, že tieto plyny vznikajú, keď sa vrstvy uhlia a soli zahrievajú, keď sa magma pohybuje na sibírsky povrch. Vedú k deštrukcii ozónovej vrstvy, čo vedie k významnému zvýšeniu expozície škodlivému ultrafialovému žiareniu zo slnka.
Argumenty na podporu tejto teórie sa objavili v roku 2004, keď Henk Wischer z University of Utrecht v Holandsku predložil dôkazy o významnom náraste fosílnych mutovaných lymfoidných spór počas neskorého Permského hromadného vyhynutia.
Iní navrhli, že mutácie môžu spôsobiť stresové faktory prostredia, ako je zvýšená aridita, a nie zvýšená radiácia. Lomax však podporuje Vischerovu teóriu. „Existujú aj ďalšie obdobia predĺženej suchosti a nevidíme žiadne dôkazy o žiadnom spojení s mutáciou spór, takže sa zdá byť logickejšie pripisovať ich UV žiareniu.“
Foto: hi-news.ru
Plyny unikajúce zo sopiek vytvorili karbolovú, sírovú a iné kyseliny, ktoré padali vo forme kyslého dažďa, čo zhoršovalo environmentálne nebezpečenstvo. To ukazuje, ako by životné prostredie mohlo priamo a nepriamo zničiť druhy cez noc.
„Strata rastlín spôsobená UV žiarením a kyslými dažďami mala odstrániť chrbticu potravinového reťazca na súši, čo viedlo k hladovaniu bylinožravcov, ktoré boli zase zdrojom potravy pre mäsožravce,“hovorí Benton.
Mnohí sa domnievajú, že o týchto ekosystémových vzťahoch by mali myslieť ľudia 21. storočia, pretože naša činnosť zvyšuje koncentráciu oxidu uhličitého v atmosfére na extrémnu úroveň. Vyhynutie konca permského obdobia dáva priestor na zamyslenie.
„V podstate vytvárame alebo zrýchľujeme hromadné vyhynutie na konci Permu,“hovorí Vignal. „Oceány sa však dlho zahriali a modely ukazujú, že oceány budú mať problémy s obsahom rozpusteného kyslíka za 200 až 300 rokov a problémy s cirkuláciou oceánov sa objavia o niekoľko tisíc rokov. Kto vie, čo potom urobíme. ““
Foto: hi-news.ru
Payne poukazuje na to, že neskoré Permské masové vyhynutie bolo možné z dlhodobého hľadiska považovať za prospešné pre život - celkový počet druhov na Zemi nakoniec rástol ešte viac ako predtým - ale jeho časová os neposkytuje žiadne jedlo pre pohodlie.
„Najväčšie vyhynutie v histórii života má veľa spoločného so zmenami životného prostredia, ktoré sa dnes dejú a ktoré možno očakávať v najbližších 100 - 1000 rokoch,“hovorí. „Z dlhodobého hľadiska to bude mať stimulačný účinok na rozmanitosť ekosystému, ale obnova bude trvať milióny rokov, takže strata rozmanitosti je pre ľudskú spoločnosť ťažko prospešná.“
Americký paleobiológ Doug Erwin vo svojej knihe z roku 1993 Veľká paleozoická kríza porovnal problém posudzovania potenciálnych príčin konca masového vyhynutia Permian so situáciou, ktorej čelil Hercule Poirot v Murder on Orient Express. Detektív Agatha Christie nakoniec dospela k záveru, že všetci cestujúci vo vlaku boli zapojení do vraždy.
Vignal vo svojej najnovšej knihe popisuje Poirotov záver, že „každý to urobil“ako „lenivý“. Namiesto toho cituje príklad Sarah Lundovej, hviezdy dánskej kriminálnej drámy Murder. Zoznam podozrivých rastie s každou sériou. (Bolo by pre nás pohodlnejšie uviesť ako príklad Čechov "Čajka"). Vignalov vrah je vulkanizmus, ktorý má za následok otepľovanie, deoxygenáciu oceánov a vyčerpanie ozónu.
Vedci však získavajú prístup k rastúcemu množstvu čoraz presnejších údajov, ktoré sa snažia izolovať rozdiely v presných kombináciách príčinných faktorov vyhynutia v rôznych ekosystémoch, skupinách a druhoch, ktoré nemusia poskytnúť priame odpovede. Ak ide o jednu zločinnú hru, potom je to veľmi zložité s partiou mŕtvol a boli zabité rôznymi zbraňami.
„Environmentálne príčiny sa skôr znásobujú, než spočítavajú, takže je ťažké vybrať jednu vec,“hovorí Payne. Nejde o zlyhanie vedy, ale o obvinenie proti nášmu dopytu po jednoduchých odpovediach.