V určitém okamžiku historie zmizely téměř všechny druhy na pevnině i na moři. Nyní víme proč. Permské masové vyhynutí, neformálně označované jako Velké umírání, je považováno za jednu z největších geologických událostí v historii života na Zemi. V relativně krátkém časovém období zmizelo ze země asi 70% obratlovců žijících na souši a asi 90% mořských druhů. Masivní Permian zánik, abych byl upřímný, se stal největší pozemskou katastrofou. Konec konců, Země pro nás je především život.
Před deseti lety nebylo jisté, který spoušť způsobila tuto velmi smrtelnou katastrofu před 252 miliony let. Důvod byl zahalen tajemstvím, vědci navrhli desítky teorií.
A tak v poslední době pokroky v technologii datování a hledání geologických důkazů poskytly přesné údaje. Většina vědců na Zemi souhlasí s tím, že největší z vyhynutí Velké pětiny bylo způsobeno miliónem let sopečné činnosti.
Ale byla tato hádanka vyřešena? Spíš ne.
Fotografie: hi-news.ru
Ano, někde v dnešní severozápadní Sibiři vyšlo někde kolem 5 milionů kubických kilometrů lávy - dost na pokrytí zemského povrchu 10 metrů hluboko - a to se stalo těsně před začátkem hromadného vyhynutí. To spustilo uvolnění obrovského množství skleníkových plynů, které podpořily globální oteplování a vážně narušily systémy podpory života na Zemi.
Přesné podrobnosti o tom, jak přesně to vedlo k zániku tolika forem života, však zůstávají předmětem tvrdé vědecké debaty.
Propagační video:
A to není jen akademický zájem. Tato katastrofická událost hrála důležitou roli při utváření flóry a fauny, které dnes vidíme. Kromě toho existují jasné paralely mezi změnami životního prostředí, které se tehdy odehrály a které jsou dnes pozorovány. Někteří říkají, že zvyšování povědomí našich druhů o dobách, kdy život téměř přestal existovat, nám pomůže zajistit naše vlastní dlouhodobé přežití.
V roce 1980, Louis a Walter Alvarez, otec a syn na Kalifornské univerzitě, Berkeley, poskytli nové a přesvědčivé důkazy, že nejslavnější z masových vyhynutí - ten, který se stal před 66 miliony let - byl výsledkem masivního pádu asteroidů. A vyvolali vlnu zájmu o příčiny dalších masových vyhynutí, včetně těch největších z konce Permska.
Fotografie: hi-news.ru
Tehdy měli lovci západního vyhynutí přístup méně, protože se nacházeli v Číně a Rusku, nikoli v nejotevřenějších zemích. Ale to jim nezabránilo navrhovat různé teorie.
Někteří poukázali na vedlejší účinky formování superkontinentu Pangea, jako je snížení hloubky mořského stanoviště, kde žilo nejvíce mořských druhů. Jiní poukazovali na prudký pokles kyslíku v pozdních permských horninových vzorcích a pokles hladin moře - což by mohlo vysvětlovat, proč mořské druhy měly tak mizerný zážitek.
Jiní navrhli masivní uvolnění metanu z mořského dna. Byla také možnost, že intenzivní vulkanismus, který na Sibiři zanechal tolik sopečného kamene, byl zvláštním faktorem. Každý následující lávový proud se rozšířil na předchozí, čímž se vytvořila řada stupňovitých kopců. Dostali jméno sibiřské pasti - od švédské „pasti“, to jsou kroky.
„Předpokládalo se, že konec Permského masového vyhynutí se rozšířil v průběhu několika milionů let,“říká Paul Vignal, geolog z University of Leeds, který v září 2015 zveřejnil knihu The Worst of Times o hromadném vyhynutí.
Vignal a Anthony Hallam z University of Birmingham po odběru vzorků v Dolomitech dospěli v článku publikovaném v roce 1992 k závěru, že vyhynutí skutečně trvalo desítky nebo tisíce let.
Tento krátký časový rámec přiměl mnoho hledat krátkou, ale akutní katastrofu, která by mohla vysvětlit vyhynutí - například pád asteroidu.
Ve prospěch této myšlenky někteří vědci poukazují na vzácná zrna šokového křemene v Austrálii - zrna písku, která byla v místě údajného dopadu a byla v tomto procesu vystavena silnému fyzickému dopadu. Další vědci pracující v Antarktidě objevili helium a argon s izotopickým poměrem podobným jako u meteoritů bohatých na uhlík v počáteční sluneční soustavě.
Nebyl však nalezen žádný kráter s dopadem a všechno vymřelo.
"Prostě nemáme geologické důkazy o dopadu nebo jiné významné události, která by mohla vést k zániku této velikosti jiné než sibiřské pasti," říká Jonathan Payne, geolog a odborník na masové vyhynutí na Stanfordské univerzitě v Kalifornii v USA.
Fotografie: hi-news.ru
Jak se metody datování zlepšovaly a vzorky byly shromažďovány, sopečnost se postupně stala hlavním viníkem - zejména poté, co vědci dospěli k závěru, že sibiřské pasti se tvořily asi před miliónem let, a ne 10-50 miliónů let, jak se dříve myslelo.
Důsledky sibiřských pastí byly hrozné. Největší dopady byly pozorovány v oceánech, zejména na mořském dně.
Mnoho skupin zcela zmizelo, včetně jedné z nejčasnějších skupin členovců - trilobitů - a primitivních rugóz, korálů, blastoidů, příbuzných moderních mořských ježků a mořských hvězd. Jiní, jako brachiopodové, bryozoany, chobotnice podobné chobotnicím a mořské lilie, ztratili většinu svých druhů.
Plavci byli o něco šťastnější: akantovy a plakodermy zanikly, ale mnoho dalších ryb a úhořů bylo prakticky nedotčeno.
Ovlivněny byly také suchozemské organismy. Mnoho hlavních skupin bylo zničeno, včetně gorgonopsů, šavle s dominantními dravci času a objemných býložravých pareiasaurů.
Podle Dmitrije Šcherbakova z Paleontologického institutu v Moskvě bylo zničeno asi 40% hmyzích rodin z konce Permianu. Mnoho rovníkových skupin, jako švábi a cikády, se pohybovalo na sever s rostoucí teplotou.
Pokud jde o rostliny, lesní druhy prakticky zmizely.
Fotografie: hi-news.ru
Mnoho skupin dominantních gymnospermů pokleslo. Uhlí se nevyrábělo asi 10 milionů let, což svědčí o zániku rostlin vytvářejících rašelinu. Dalším znakem jednoznačného smrtelného ničení rostlin je „skok z hub“- obrovský nárůst počtu zkamenělých plísňových spór.
"Toto je interpretováno jako výsledek výbuchu hub, které žijí na mrtvých nebo umírajících stromech," říká Barry Lomax z University of Nottingham ve Velké Británii. "Na žádné jiné geologické hranici jsme nic takového neviděli."
Přesná analýza toho, co zemřelo a kdy zemřelo, tak nabízí některá z nejlepších vodítek, která vysvětlují, jak mohly mít sibiřské pasti takový velký dopad.
Když Vinyal a jeho kolegové na Čínské univerzitě suchozemských věd ve Wu-chanu podrobně prozkoumali vzorky ukazující osud 537 mořských druhů v Číně, zjistili, že 92 procent z nich bylo zničeno. Zjistili také, že k zániku došlo ve dvou fázích, oddělených 180 000 lety.
První byl obzvláště fatální pro obyvatele mělkých vod, jako jsou korály, žijící na dně mikroskopických zvířat, fusulinidy a plankton radiolariánů. K zániku druhé vlny došlo v hlubinách oceánu.
Nové druhy se po první vlně vyvíjely poměrně rychle, ale zotavení bylo po druhé vlně mnohem pomalejší - pravděpodobně z dlouhodobých důvodů, které narušily hluboké základy mnoha ekosystémů. Další důkazy získané z rostlinných zbytků v Grónsku a Antarktidě podporují myšlenku dvojitého hromadného vyhynutí.
Co to bylo o sibiřském vulkanismu, který způsobil tolik ničení života v jeho různých Permských projevech?
Spolu s lávou vyšlo obrovské množství skleníkových a jiných škodlivých plynů. Jednalo se o obrovské objemy oxidu uhličitého a oxidu siřičitého, což vedlo ke zvýšení teploty.
Fotografie: hi-news.ru
Zahřívání oceánů snížilo jejich schopnost zadržovat kyslík a proudy, které normálně přenášely kyslík do hlubin, se mohly zpomalit nebo zastavit. Nedostatek kyslíku je považován za hlavní příčinu vyhynutí moří, jak ukazují vzorky hornin na hranici mezi dvěma geologickými obdobími na různých místech po celém světě.
"Téměř veškerý sediment, na který jsme se podívali, přešel z bohatého na kyslík a život na chudý na kyslík a život," říká Mike Benton, paleontolog na University of Bristol. "Tato linie je absolutní jako okraj nože a je jasně viditelná."
Někteří poukazují na to, že jak se hladina oxidu uhličitého v atmosféře zvyšovala, její hladina se také zvyšovala v oceánech, voda se stala kyselejší a méně pravděpodobné, že by povzbudilo mořské organismy, aby vytvářely své skořápky. Zvýšená hladina oxidu uhličitého obecně měla negativní vliv na kyslíkový systém výměny mořských živočichů.
"Lidé hovoří o smrtící trojici oteplování, okyselení a deoxygenace," říká Payne, který tvrdí, že okyselení může trvat desítky tisíc let. "Všechny tyto věci ovlivňují život mořských živočichů, jejich metabolismus a použití kyslíku."
Vignal však hraje roli acidifikace oceánů. "Není pochyb o tom, že pokud okyslíte oceánský povrch, bude to, ale většina organismů si stále může vyrobit své skořápky, protože to dělají ve svých tělech, bez kontaktu s okolní mořskou vodou."
Toto oteplování mělo pro zemi významné důsledky - ale nesrovnatelné s těmi, které v té době vedly k zániku takových rozměrů. Geologové obviňují uvolňování škodlivých plynů podobných CFC, jako je chlormethan.
Předpokládá se, že tyto plyny vznikají, když se vrstvy uhlí a soli zahřívají, když se magma pohybuje na sibiřský povrch. Vedou ke zničení ozonové vrstvy, což vede k významnému zvýšení expozice škodlivému ultrafialovému záření ze slunce.
Argumenty na podporu této teorie se objevily v roce 2004, kdy Henk Vischer z University of Utrecht v Nizozemsku předložil důkazy o významném nárůstu fosilizovaných mutovaných lymfoidních spór během pozdního Permského masového vymírání.
Jiní navrhli, že zátěž prostředí, jako je zvýšená aridita, spíše než zvýšená radiace, může způsobit mutace. Lomax však podporuje Vischerovu teorii. "Existovala jiná období prodloužené suchosti a nevidíme žádný důkaz o žádné souvislosti s mutací spór, takže se zdá logičtější přisoudit je UV záření."
Fotografie: hi-news.ru
Plyny unikající ze sopek tvořily karbolické, sírové a další kyseliny, které padaly ve formě kyselých dešťů, což zhoršovalo ekologické riziko. To ukazuje, jak by prostředí mohlo přímo a nepřímo zničit druhy přes noc.
„Ztráta rostlin způsobená UV zářením a kyselým deštěm měla odstranit páteř potravinového řetězce na zemi, což mělo za následek hladovění býložravců, které byly zase zdrojem potravy pro masožravce,“říká Benton.
Mnozí se domnívají, že o těchto ekosystémových vztazích by měli uvažovat lidé 21. století, protože naše aktivita zvyšuje koncentraci oxidu uhličitého v atmosféře na extrémní úroveň. Vyhynutí na konci Permského období je potravou k zamyšlení.
"V podstatě vytváříme nebo urychlujeme hromadné vymírání na konci Permu," říká Vignal. "Zahřátí oceánů však bude trvat dlouho a modely ukazují, že oceány budou mít potíže s 200 až 300 lety, pokud jde o obsah rozpuštěného kyslíku, a problémy s cirkulací oceánů se objeví za několik tisíc let." Kdo ví, co potom uděláme. “
Fotografie: hi-news.ru
Payne poukazuje na to, že pozdní Permské masové vyhynutí lze z dlouhodobého hlediska považovat za prospěšné pro život - celkový počet druhů na Zemi nakonec rostl ještě více, než tomu bylo v minulosti - ale jeho časová osa neposkytuje žádné jídlo pro pohodlí.
„Největší zánik v historii života má hodně společného s environmentálními změnami, které se dnes dějí a které lze očekávat v příštích 100–1 000 letech,“říká. "Ve skutečnosti to z dlouhodobého hlediska bude mít stimulační účinek na rozmanitost ekosystému, ale zotavení bude trvat miliony let, takže ztráta rozmanitosti je pro lidskou společnost stěží prospěšná."
Ve své knize Velká paleozoická krize z roku 1993 porovnával americký paleobiolog Doug Erwin problém posuzování potenciálních příčin konce masového vyhynutí Permian se situací, s níž se Hercule Poirot ve Vraždě na Orient Express Express setkal. Detektiv Agatha Christie nakonec dospěl k závěru, že všichni cestující ve vlaku byli zapojeni do vraždy.
Vignal ve své poslední knize popisuje Poirotův závěr, že „každý to udělal“jako „líný“. Místo toho cituje příklad Sarah Lund, hvězdy dánského zločineckého dramatu Murder. Seznam podezřelých roste s každou sérií. (Bylo by pro nás pohodlnější uvést jako příklad Čekhovův „Racek“). Vignalovým zabijákem je vulkanismus, který má za následek oteplování, deoxygenaci oceánů a vyčerpání ozónu.
Vědci však získávají přístup k rostoucímu množství stále přesnějších údajů, které se snaží izolovat rozdíly v přesných kombinacích příčinných faktorů vyhynutí v různých ekosystémech, skupinách a druzích, což nemusí poskytnout přímé odpovědi. Pokud se jedná o jednu zločinnou hru, pak je to velmi složité, s partou mrtvol a byly zabity různými zbraněmi.
"Environmentální příčiny se množí spíše než sčítají, takže je těžké vybrat jednu věc," říká Payne. Nejedná se o selhání vědy, ale spíše o obvinění proti naší poptávce po jednoduchých odpovědích.