Maan historian suurinta joukkotutkimusta noin 251 miljoonaa vuotta sitten edelsi kohonneet sukupuuttoon johtaneet päätapahtumat, ja sitä seurasi myöhästynyt toipuminen, joka kesti miljoonia vuosia. Kahden Washingtonin yliopiston tutkijan tekemä uusi tutkimus viittaa siihen, että ilmakehän happipitoisuuksien jyrkkä lasku oli todennäköisesti tärkeä syy sekä kohonneille sukupuuttoon että erittäin hitaan palautumiselle.
Tuolloin maan maata massoitettiin edelleen Mangereen nimeltä Pangea, ja suurin osa merenpinnan yläpuolella olevasta maasta tuli asumattomaksi, koska matala happea vaikeutti hengittämistä useimpien organismien selviämiseksi, kertoi UW: n biologian professori Raymond Huey.
Lisäksi monissa tapauksissa saman lajin lähellä olevat populaatiot leikattiin toisistaan, koska jopa matalissa korkeuksissa ei ollut riittävästi happea, jotta eläimet voisivat ylittää laaksosta toiseen. Tämä väestön pirstoutuminen todennäköisesti lisäsi sukupuuttoon sukupuuttoon ja hidasti elpymistä joukkotutkimuksen jälkeen, Huey sanoi.
"Biologit ovat aiemmin ajatelleet alhaisen happipitoisuuden fysiologisia vaikutuksia Permin myöhäisellä ajanjaksolla, mutta eivät näistä biogeografisista vaikutuksista", hän sanoi.
Ilmakehän happipitoisuus, nykyään noin 21 prosenttia, oli erittäin rikas 30 prosenttia varhaisessa Perman jaksossa. Entinen Robert Bernerin Yalen yliopistossa suorittama hiilisyklin mallintaminen on kuitenkin laskenut, että ilmakehän happi alkoi romahtamaan pian sen jälkeen, kun se oli noin 16 prosenttia Perman lopussa ja pohjautui alle 12 prosenttiin noin 10 miljoonan vuoden päästä triassisesta ajanjaksosta.
"Happi putosi korkeimmasta tasosta kaikkien aikojen alhaisimpaan tasoon vain 20 miljoonan vuoden aikana, mikä on melko nopeaa. Eläinten, jotka kerran pystyivät ylittämään vuoristoristeilyt melko helposti, yhtäkkiä oli liikettä rajoitettu vakavasti", Huey sanoi.
Hän laski, että kun happitaso saavutti 16 prosenttia, merenpinnan tasolla hengittäminen olisi kuin yrittänyt hengittää tänään 9200 jalan korkeudessa. Varhaiseen triassiseen ajanjaksoon mennessä alle 12 prosentin merenpinnan happipitoisuus olisi ollut sama kuin nykyään ohuessa ilmassa 17 400 metrin korkeudessa, korkeampi kuin mikään pysyvä ihmisen asuinympäristö. Tämä tarkoittaa, että jopa merenpinnan eläimet olisivat saaneet hapen alttiiksi.
Huey ja UW paleontologi Peter Ward ovat kirjoittaneet työtä yksityiskohtaisesti, joka julkaistiin Science-lehden 15. huhtikuuta julkaisussa. Työtä tuettiin Kansallisen tiedesäätiön ja Kansallisen ilmailu- ja avaruushallinnon Astrobiologiainstituutin myöntämillä apurahoilla.
Paitsi että ilmakehän happipitoisuus putosi Permin lopussa, tutkijat sanoivat, että myös hiilidioksidipitoisuudet nousivat, mikä johti ilmaston lämpenemiseen.
"Laskeva happi ja lämpeneminen olisivat olleet kaksinkertaisesti stressaavia myöhäispermian eläimille", Huey sanoi. ”Ilmaston lämmetessä kehon lämpötilat ja aineenvaihdunta nousevat. Tämä tarkoittaa, että hapenkulutus kasvaa, joten eläimet kohtaavat lisääntynyttä hapenkulutusta ja vähentää tarjontaa. Se olisi kuin pakottaa urheilijat käyttämään enemmän liikuntaa, mutta antamaan heille vähemmän ruokaa. He olisivat vaikeuksissa. "
Ward oli Science-lehdessä aiemmin tänä vuonna julkaistun tutkimuksen pääkirjailija, joka esitti todisteita siitä, että maalla olevien selkärankaisten sukupuuttoon liittyvien määrien määrä oli noussut koko myöhään Permissä todennäköisesti ilmastonmuutoksen vuoksi, ja huipentui joukkotuhoon Permin lopussa. Tapahtuma, jota usein kutsutaan ”suureksi kuolemaksi”, oli maapallon historian suurin joukkotuho sukupuuttoon, surmansa 90 prosenttia kaikesta meren elämästä ja lähes kolme neljäsosaa maata kasveista ja eläimistä.
Ward sanoi, että paleontologit ovat aiemmin olettaneet, että Pangea ei ole vain superkontinentti, vaan myös "supervaltatie", jolla lajeilla olisi ollut tapana muutama tukokset liikkuessaan paikasta toiseen.
Vaikuttaa kuitenkin siltä, että huomattavasti vähentynyt happi todella loi läpäisemättömiä esteitä, jotka vaikuttivat eläinten kykyyn liikkua ja hengissä, hän sanoi.
"Jos tämä on totta, meidän on mielestäni palauduttava taaksepäin ja tarkasteltava happea ja sen merkitystä evoluutiossa ja kuinka eri lajit kehittyivät", Ward sanoi. ”Voit mennä ilman ruokaa pari viikkoa. Voit mennä ilman vettä muutaman päivän. Kuinka kauan voit mennä ilman happea, pari minuuttia? Mikään ei ole suurempi evoluutiovaikutus kuin happi. "
Alkuperäinen lähde: UW-lehdistötiedote
