Kaikki tietävät dinosaurusten sukupuuttoon. Pahimman sukupuuton aiheutti nopea lämpötilan nousu.
Maan vakavin sukupuutto tapahtui kauan ennen tappavan asteroidin iskua, joka pyyhki pois dinosaurukset. Se tapahtui noin 252 mya, ja se merkitsi niin kutsutun Permiajanjakson loppua. Sukupuuttoon kutsutaan permia-triassista sukupuuttoon liittyvää tapahtumaa, permian loppuun sukupuuttoon tai yksinkertaisemmin sanottuna ”Suuri kuolema”. Jopa 70% maanpäällisistä selkärankaisista ja jopa 96% kaikista meren lajeista sammutettiin Ison kuoleman aikana.
Miten se tapahtui? Voisiko se tapahtua uudestaan?
"Tämä tutkimus korostaa samanlaisen mekanismin aiheuttamaa joukkotuhonnan mahdollisuutta ihmisen toiminnan aiheuttamassa ilmastomuutoksessa." - pääkirjailija Justin Penn, merentutkimuksen laitos, Washingtonin yliopisto.
Tutkijat ovat työskennelleet ahkerasti ymmärtääksesi maapallon historian pahimman sukupuuton syyn. Mutta on vaikea koota todisteita jostakin, joka tapahtui yli 250 myaan. Jo kauan sitten tapahtumien johtolangat ovat piilossa kalliossa, ja suuri osa vanhasta rockista on alistettu. Ei ole tupakointipistoolia kuin valtava kraatteri. On vain vähän todisteita. Yksi todiste on erityisen vakuuttava: fossiiliset todisteet, jotka osoittavat sukupuuttoon sukupuuttoon menneiden meren lajien jakautumisen verrattuna niihin, jotka eivät kuolleita.
Uusi, Science julkaistut tutkimukset nollautuvat fossiilitietoihin ja osoittavat, että Ison kuoleman syyllinen oli ilmastonmuutos. Ja vaikka tuolloin ilmastomuutos johtui todennäköisesti tulivuoreista, vaikutukset ovat selvät: ilmastonmuutos, olipa se sitten tulivuorien tai jonkin muun aiheuttama, voi aiheuttaa katastrofaalisen sukupuuttoon surman yhtä pahasti tai pahemmin kuin asteroidivaikutus.
Artikkelin otsikko on ”Lämpötilasta riippuvainen hypoksia selittää Perman meren loppumassa tapahtuvan sukupuuton biogeografiaa ja vakavuutta.” Pääkirjailija on Justin Penn Washingtonin yliopiston meritieteiden koulusta. Tutkimuksessa Penn ja hänen avustajansa päättelivät, että nouseva valtameren lämpötila ja siihen liittyvä hypoksia aiheuttivat Suuren kuoleman ja todennäköisesti myös muut sukupuuttoon liittyvät sukupuutot.
"... ilmaston lämpeneminen ja hapen menetykset olivat ensisijainen sukupuuttoon kuolemisen aiheuttaja." - Justin Penn, merentutkimuksen laitos, Washingtonin yliopisto.
Tonni todisteita osoittaa, että tuon ilmastomuutoksen 252 mya taustalla oleva mekanismi oli tulivuoria. Tulivuorten ensisijaisena vaikutuksena oli lämpeneminen, johtuen ilmakehään injektoiduista kasvihuonekaasuista. Tulivuorilla oli muita vaikutuksia, mutta lämpeneminen on avain. Se aiheutti valtamerien lämpenemisen huomattavasti.
Tutkijat yhdistivät ilmastomallinnuksen fossiilisten tietojen kanssa päätelmiensä tekemiseksi. He mallitsivat ilmastoa maapallon perusteella juuri ennen sukupuuttoa, kun oli olemassa yksi Pangea-niminen maanosa ja kun valtameren lämpötila ja happitaso olivat samanlaiset kuin tänään. He antavat mallissaan myös 61 nykyaikaisen merilajin, mukaan lukien äyriäiset, kalat, äyriäiset, korallit ja hait, lämpötila- ja happeaherkkyyden. Ennen Suurta kuolemaa olosuhteet olivat samanlaiset kuin nyt, joten näiden 61 nykyaikaisen lajin herkkyys edustaa lajia maan pahimman sukupuuton aikaan.
Sitten he nostivat lämpötilaa 10 astetta, vastaten lämpötilan muutosta 252 mya. Tulos antoi heille maantieteellisen kuvan Suuresta kuolemasta.
"Hyvin harvat meren eliöt pysyivät samoissa luontotyypeissä, joissa he asuivat - se oli joko paeta tai menehtyä", sanoi toinen kirjailija Curtis Deutsch, UW: n merentutkimuksen apulaisprofessori. Simulaatiossa korkeiden leveysasteiden lajit pyyhkivät melkein kokonaan pois, kun taas jotkut lainat, jotka olivat lähempänä päiväntasaajaa, selvisivät.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme tehneet mekaanisen ennusteen sukupuuttoon johtaneista seikoista, jotka voidaan suoraan testata fossiilisten aineistojen avulla. Tämän avulla voimme sitten tehdä ennusteita sukupuuton syistä tulevaisuudessa", sanoi ensimmäinen kirjailija Justin Penn , UW: n merentutkimuksen jatko-opiskelija.
Jotkut muinaiset merenpohjakivet ovat edelleen ympärillä maan pahimmasta sukupuuttoon 252 mya, ja niillä on todisteita itsestään sukupuuttoon. Siellä oli kukoistava ja monimuotoinen meren ekosysteemi, sitten ruumista. Ja maapallon monipuolistuminen ja jälleen menestyminen kesti miljoonia vuosia. Tutkijoiden vertaamalla simulaation tuloksia käsillä olevaan fossiiliseen ennätteeseen.
Fossiilitiedot osoittavat, missä lajit olivat ennen sukupuuttoa ja jotka pyyhittiin kokonaan pois tai rajoitettiin murto-osaan entisestä elinympäristöstään. Ja fossiilitiedot vahvistavat tutkijoiden havainnot: Päiväntasaajasta kauimpana olevat lajit kärsivät eniten.
Kylmä vesi sisältää enemmän happea kuin lämpimämpi vesi, se on perustiede. Lajit, jotka ovat sopeutuneet kylmempiin ilmastoihin, kaukana päiväntasaajasta, tarvitsevat enemmän happea selviytymiseen kuin lajit, jotka ovat sopeutuneet lämpimämpään veteen päiväntasaajan lähellä. Meren fossiilitiedot osoittavat, että päiväntasaajasta kauempana olevat merilajit kärsivät huonommin kuin päiväntasaajaa lähempänä olevat.
Kun ilmasto lämpeni ja valtameren happitaso laski, ensimmäiset, jotka kuolivat, olivat lajeja, jotka tarvitsivat enemmän happea. Päiväntasaajan lähempänä olevien lajien piti jonnekin mennä: he voivat poistua päiväntasaajasta ja löytää vettä, jolla oli tottuneet happea. Tai ainakin jotkut heistä voisivat. Päiväntasaajan pohjois- ja eteläpuolella oleville ei kuitenkaan ollut minne mennä.
"Koska trooppisten organismien aineenvaihdunnat olivat jo sopeutuneet melko lämpimiin, happea alhaisempiin olosuhteisiin, ne voivat siirtyä pois tropiikilta ja löytää samat olosuhteet muualta." - Curtis Deutsch, avustaja, UW: n merentutkimuksen apulaisprofessori.
"Koska trooppisten organismien aineenvaihdunnat olivat jo sopeutuneet melko lämpimiin, happea alhaisempiin olosuhteisiin, ne voivat siirtyä pois tropiikilta ja löytää samat olosuhteet muualta", Deutsch sanoi. "Mutta jos organismi sopeutettiin kylmään, happirikkaaseen ympäristöön, niin nämä olosuhteet lakkaavat olemasta matalissa valtamereissä."
Lämpenivät valtameret olivat kaksoisvalaita merilajeille. Valtamerten lämmettäessä ei vain happipitoisuus laskenut, vaan myös meren lajien metabolia kiihtyi, ja ne tarvitsivat enemmän happea. Avainkäsite tässä on lämpötilariippuvaisen O2-tarjonnan ja kysynnän suhde. Tämä suhde, jota kutsutaan metaboliseksi indekseksi, mittaa aerobisen aktiivisuuden ympäristövaikutusta, ja sitä säätelevät valtameriolosuhteet sekä lämpö- ja hypoksiaherkkyysominaisuudet, jotka vaihtelevat lajeittain. Jos tietyn lajin aineenvaihduntaindeksi laskee alle niiden vähimmäisvaatimuksen, he eivät vain voi hengittää ja kuolevat.
"Tämän tappamismekanismin, ilmaston lämpenemisen ja hapen menetyksen allekirjoitus on tämä maantieteellinen malli, jonka malli ennustaa ja sitten löysi fossiileista", Penn sanoi. "Kahden osapuolen välinen sopimus osoittaa tämän ilmaston lämpenemisen mekanismin ja hapen menetykset olivat ensisijainen sukupuuton syy."
Sen aiheuttama lämpeneminen ja hapen puute eivät olleet ainoita sukupuuttoon johtaneita tekijöitä, mutta se selittää yli puolet meren monimuotoisuuden menetyksistä. Tekijöiden mukaan muut muutokset, kuten happamoituminen tai muutokset fotosynteettisten organismien tuottavuudessa, toimivat todennäköisesti lisäsyinä.
Mitä tämä tarkoittaa tulevaisuudelle? Jos lämpeneminen oli Ison kuoleman ensisijainen syy, maapallon historian pahin sukupuuttoon sukupuutto, niin lämpeneminen voi taas johtaa sukupuuttoon. Itse asiassa se jo on.
Kasvihuonekaasumäärät nousivat Permissa, ja ne nousevat tänään. Ei tietenkin tulivuoreista, vaan ihmisistä.
"Tavanomaisen liiketoiminnan päästösuunnitelmien mukaan vuoteen 2100 mennessä lämpeneminen Ylämeressä on lähestynyt 20 prosenttia lämpenemisestä myöhään Permin alueella, ja vuoteen 2300 mennessä se saavuttaa 35-50 prosenttia", Penn sanoi. "Tämä tutkimus korostaa samanlaisen mekanismin aiheuttamaa joukkotuhonnan mahdollisuutta ihmisen toiminnan aiheuttamassa ilmastomuutoksessa."
Elämme nyt sukupuuttoon liittyvää tapahtumaa, jota kutsutaan holoseenien sukupuuttoon. Sitä pidetään kuudentena sukupuuttoon, koska viimeisen 600 miljoonan vuoden aikana on ollut viisi muuta. Holoseenin sukupuutto kattaa kasvit ja eläimet, mukaan lukien nisäkkäät, linnut, sammakkoeläimet, matelijat ja niveljalkaiset. Kaikkia sitä ei lämmittävä ilmasto, mutta osa siitä on. Ihmistoiminnan aiheuttama biologisen monimuotoisuuden elinympäristön menetys on erillinen syy. Mutta se on kuitenkin sukupuuttoon sukupuuttoon. Tutkijoiden mielestä nykyinen kasvi- ja eläinlajien sukupuuttoon sukupuuttoon kuluminen on 100–1 000 kertaa suurempi kuin luonnollinen sukupuuttoon liittyvä tausta.
On vielä nähtävissä, kuinka paljon lämpimämpi ilmasto lämpenee ja kuinka monta lajia ajetaan sukupuuttoon. Toivotaan, että tarvittavat muutokset voidaan tehdä tulevien pahimpien välttämiseksi. Ja toivotaan, ettei tulivuorenpurkauksia ole liian paljon.
- Lehdistötiedote: Maapallon lämpenemisen aiheuttama maapallon historian suurin sukupuuttoon jättäminen jättäen valtameren eläimet polttamaan hengitystä
- Tutkimuspaikka: Lämpötilasta riippuvainen hypoksia selittää Perman meren loppumassa tapahtuvan sukupuuton biogeografiaa ja vakavuutta
- Wikipedia-kirjoitus: Holoseenin sukupuutto
- Tutkimuspaperi: Väärin ymmärretty kuudes joukkotuhona
- Tutkimusdokumentti: Lajien sukupuuttoon liittyvän normaalin taustan arviointi
