På et tidspunkt i historien forsvant nesten alle arter på land og sjø. Vi vet nå hvorfor. Den permiske masseutryddelsen, uformelt referert til som den store døende, regnes som en av de største geologiske hendelsene i livets historie på jorda. I løpet av en relativt kort periode forsvant rundt 70% av virveldyr som lever på land og omtrent 90% av marine arter fra jordens overflate. For å være ærlig, ble den enorme permiske utryddelsen bare den største jordiske katastrofen. Tross alt er jorden for oss først og fremst liv.
For ti år siden var det ikke kjent med sikkerhet hvilken trigger som trakk denne svært livsfarlige katastrofen for 252 millioner år siden. Årsaken var innhyllet i mystikk, forskere foreslo dusinvis av teorier.
Og så, nylig, har fremskritt innen dateringsteknologi og søket etter geologiske bevis gitt en presis indikasjon. De fleste forskere på jorden er enige om at den største av de fem store utryddelsene var forårsaket av en million år med vulkansk aktivitet.
Men er denne gåten løst? Ikke egentlig.
Foto: hi-news.ru
Ja, et eller annet sted kom det ut rundt 5 millioner kubikk kilometer med lava et sted i det som nå er nordvest i Sibir - nok til å dekke jordoverflaten på 10 meter dyp - rett før masseutryddelsen begynte. Dette utløste frigjøring av enorme mengder klimagasser som har underbygget den globale oppvarmingen og alvorlig forstyrret jordas livsstøttesystemer.
Likevel forblir de eksakte detaljene om hvor nøyaktig dette førte til utryddelsen av så mange livsformer gjenstand for hard vitenskapelig debatt.
Salgsfremmende video:
Og dette er ikke bare faglig interesse. Denne katastrofale hendelsen spilte en viktig rolle i utformingen av flora og fauna som vi ser i dag. I tillegg er det klare paralleller mellom miljøendringene som skjedde den gang og blir observert i dag. Noen sier at å øke artenes bevissthet om tidene da livet nærmest sluttet å eksistere, vil hjelpe oss med å sikre vår egen overlevelse på lang sikt.
I 1980 ga Louis og Walter Alvarez, en far og sønn ved University of California, Berkeley, nye og overbevisende bevis for at den mest berømte av masseutryddelsene - den som skjedde for 66 millioner år siden - var resultatet av et massivt asteroide som falt. Og de vekket en bølge av interesse for årsakene til andre masseutryddelser, inkludert den største av avdøde Perm.
Foto: hi-news.ru
På den tiden hadde vestlige utryddelsesjegere mindre bevis for tilgang fordi de var lokalisert i Kina og Russland, ikke de mest åpne landene. Men dette hindret dem ikke i å foreslå forskjellige teorier.
Noen har pekt på bivirkningene av dannelsen av Pangea-superkontinentet, som å senke dybden på det marine habitatet, der de fleste marine arter levde. Andre har pekt på et kraftig fall i oksygen i sene permiske bergprøver og et fall i havnivået - som begge kan forklare hvorfor marine arter hadde en så elendig opplevelse.
Andre har foreslått en massiv frigjøring av metan fra havbunnen. Det var også alternativet at den intense vulkanismen som etterlot så mye vulkansk stein i Sibir var en spesiell faktor. Hver påfølgende lavastrøm spredte seg på den forrige, og skapte en serie med tråkket åser. De fikk navnet sibirske feller - fra den svenske "trappen", det vil si trinn.
"Slutten på permisk masseutryddelse ble da antatt å ha spredd seg over flere millioner år," sier Paul Vignal, en geolog ved University of Leeds som publiserte The Worst of Times om masseutryddelser i september 2015.
Etter å ha samlet prøver i Dolomittene, Italia, konkluderte Vignal og Anthony Hallam fra University of Birmingham i en artikkel publisert i 1992 at utryddelsen faktisk varte titusenvis av år.
Denne korte tidsrammen har fått mange til å gå på jakt etter en kort, men akutt katastrofe som kan forklare utryddelsen - for eksempel fallet av en asteroide.
Til fordel for denne ideen peker noen forskere på sjeldne korn av sjokkkvarts i Australia - korn av sand som var på stedet for den påståtte påvirkningen og ble utsatt for sterk fysisk påvirkning i denne prosessen. Andre forskere som jobber i Antarktis, har oppdaget helium og argon med et isotopforhold som tilsvarer det for karbonrike meteoritter i det tidlige solsystemet.
Men ingen påvirkningskrater ble funnet, og alt døde ut.
"Vi har rett og slett ikke geologiske bevis på en innvirkning eller noen annen større begivenhet som kan føre til en utryddelse av denne størrelsesorden annet enn de sibirske fellene," sier Jonathan Payne, en geolog og spesialist for masseutryddelse ved Stanford University i California, USA.
Foto: hi-news.ru
Etter hvert som dateringsmetodene ble bedre og prøver ble samlet inn, ble vulkanismen gradvis den viktigste skyldige - spesielt etter at forskere konkluderte med at sibirske feller dannet seg for rundt en million år siden, og ikke 10-50 millioner år, som tidligere antatt.
Konsekvensene av de sibirske fellene var alvorlige. De største påvirkningene ble observert i havene, spesielt på havbunnen.
Mange grupper har forsvunnet fullstendig, inkludert en av de tidligste gruppene av leddyr - trilobitter - og primitive rugoser, koraller, blastoider, slektninger til moderne kråkeboller og havstjerner. Andre, som brachiopoder, bryozoans, blekksprutlignende ammonitter og havliljer, har mistet de fleste av artene sine.
Svømmerne var litt mer heldige: akantoder og tårnhoder ble utdødd, men mange andre fisker og ållignende konodonter forble praktisk talt intakte.
Terrestriske organismer ble også påvirket. Mange store grupper ble ødelagt, inkludert gorgonops, datidens sabeltannede dominerende rovdyr og de klumpete planteetende pareiasaurene.
I følge Dmitry Shcherbakov fra Paleontological Institute i Moskva ble omtrent 40% av insektfamiliene fra slutten av Permian ødelagt. Mange ekvatoriale grupper, som kakerlakker og cikader, beveget seg nordover når temperaturen steg.
Når det gjelder planter, har skogarter praktisk talt forsvunnet.
Foto: hi-news.ru
Mange grupper av dominerende gymnospermer har gått ned. Kull har ikke blitt produsert på omtrent 10 millioner år, noe som indikerer at torvdannende planter forsvant. Et annet tegn på entydig dødelig ødeleggelse av planter er "soppspranget" - en enorm økning i antall fossiliserte soppsporer.
"Dette tolkes som et resultat av en eksplosjon av sopp som lever på døde eller døende trær," sier Barry Lomax ved University of Nottingham i Storbritannia. "Vi har ikke sett noe lignende på noen annen geologisk grense."
En nøyaktig analyse av hva som døde og når den døde gir dermed noen av de beste ledetrådene som vil forklare hvordan sibirske feller kunne ha hatt så stor innvirkning.
Da Vinyal og kolleger ved China University of Terrestrial Sciences i Wuhan i detalj undersøkte prøvene som viste skjebnen til 537 marine arter i Kina, fant de at 92 prosent av dem hadde blitt ødelagt. De fant også ut at utryddelsen fant sted i to faser, atskilt med 180 000 år.
Den første var spesielt dødelig for innbyggere i grunt vann som koraller, og bodde på bunnen av mikroskopiske dyr fusulinider og plankton av radiolærer. Utryddelsene av den andre bølgen skjedde i havdypet.
Nye arter utviklet seg ganske raskt etter den første bølgen, men utvinningen gikk mye tregere etter den andre, sannsynligvis på grunn av langsiktige årsaker som undergravde de dype grunnlagene i mange økosystemer. Andre bevis fra plantrester som er gjenvunnet på Grønland og Antarktis, støtter ideen om en dobbel masseutryddelse.
Hva var det med sibirsk vulkanisme som forårsaket så mye ødeleggelser for livet i de forskjellige permiske manifestasjonene?
Sammen med lavaen kom det ut store mengder drivhus og andre skadelige gasser. Disse inkluderte enorme volum av karbondioksid og svoveldioksid, noe som førte til stigende temperaturer.
Foto: hi-news.ru
Oppvarmingen av havene reduserte deres evne til å holde oksygen, og strømningene som normalt førte oksygen ned i dypet kunne bremse eller stoppe. Mangel på oksygen antas å ha vært den viktigste årsaken til den marine utryddelsen, som vist av steinprøver ved grensen mellom to geologiske perioder på forskjellige steder rundt om i verden.
"Nesten alle de sedimentære bergartene vi så på, gikk fra å være rik på oksygen og liv til fattige på oksygen og liv," sier Mike Benton, en paleontolog ved University of Bristol. "Denne linjen er like absolutt som kanten på en kniv og er tydelig synlig."
Noen peker på at når nivået av karbondioksid i atmosfæren økte, og nivået også økte i verdenshavene, ble vannet surere og mindre sannsynlig at det oppmuntrer marine organismer til å lage skjellene sine. Det økte nivået av karbondioksid generelt hadde en negativ effekt på oksygenutvekslingssystemet til marine dyr.
"Folk snakker om den livsfarlige treenigheten for oppvarming, forsuring og avoksygenering," sier Payne, som hevder forsuring kan vare i titusenvis av år. "Alle disse tingene påvirker livet til marine dyr, deres metabolisme og bruk av oksygen."
Vignal spiller imidlertid ned rollen som forsuring av havet. "Ingen tvil om du surgjør havets overflate, men de fleste organismer kan fremdeles lage skjellene sine fordi de gjør det i kroppene deres, uten kontakt med det omkringliggende sjøvannet."
Oppvarmingen hadde betydelige konsekvenser for landet - men uforlignelig med de som førte til utryddelser av slike proporsjoner på den tiden. Geologer klandrer frigjøring av skadelige CFC-lignende gasser som klormetan.
Disse gassene antas å bli generert når lag med kull og salt varmes opp når magma beveger seg opp til den sibirske overflaten. De fører til ødeleggelse av ozonlaget, noe som fører til en betydelig økning i eksponeringen for skadelig ultrafiolett stråling fra solen.
Argumenter for å støtte denne teorien dukket opp i 2004 da Henk Vischer fra University of Utrecht i Nederland presenterte bevis for en betydelig økning i fossiliserte muterte lymfoide sporer under den sene permiske masseutryddelsen.
Andre har antydet at miljøstressorer som økt ariditet, snarere enn økt stråling, kan ha forårsaket mutasjoner. Lomax støtter imidlertid Vischers teori. "Det har vært andre perioder med langvarig tørrhet, og vi ser ingen bevis for noen tilknytning til spormutasjon, så det virker mer logisk å tilskrive dem til UV-stråling."
Foto: hi-news.ru
Gassene som rømte fra vulkanene dannet karbolsyre, svovelsyre og andre syrer, som falt i form av sur nedbør, noe som forverret miljøfaren. Dette demonstrerer hvordan miljøet kan ødelegge arter direkte og indirekte over natten.
"Tapet av planter fra UV-stråling og sur nedbør burde ha fjernet ryggraden i næringskjeden på land, noe som førte til sult av planteetere, som igjen var matkilden for rovdyr," sier Benton.
Mange mener at disse økosystemforholdene bør tenkes på folket i det 21. århundre, ettersom vår aktivitet øker konsentrasjonen av karbondioksid i atmosfæren til et ekstremt nivå. Utryddelsen av slutten av Perm-perioden gir mat til ettertanke.
"I bunn og grunn oppretter eller akselererer vi slutten av Perm-masseutryddelse," sier Vignal.”Det vil imidlertid ta lang tid å varme opp havene, og modellene viser at havene vil være i trøbbel om 200-300 år når det gjelder innhold av oppløst oksygen, og problemer med havsirkulasjonen vil dukke opp om et par tusen år. Hvem vet hva vi vil gjøre da."
Foto: hi-news.ru
Payne påpeker at den sene permiske masseutryddelsen kunne sees som gunstig for livet på lang sikt - det totale antallet arter på jorden vokste til slutt enda mer enn det gjorde - men tidslinjen gir ingen mat for trøst.
"Den største utryddelsen i livshistorien har mye å gjøre med miljøendringene som skjer i dag, og som kan forventes i løpet av de neste 100-1000 årene," sier han. "På lang sikt vil dette faktisk ha en stimulerende effekt på mangfoldet i økosystemet, men utvinning vil ta millioner av år, så tapet av mangfold er neppe gunstig for menneskers samfunn."
I sin bok fra The Great Paleozoic Crisis fra 1993 sammenlignet den amerikanske paleobiologen Doug Erwin problemet med å vurdere de potensielle årsakene til slutten av permisk masseutryddelse med situasjonen som Hercule Poirot står overfor i Murder on the Orient Express. Detektiv Agatha Christie konkluderer til slutt at alle passasjerene på toget var involvert i drapet.
I sin siste bok beskriver Vignal Poirots konklusjon om at "alle gjorde det" som "late." I stedet siterer han eksemplet til Sarah Lund, stjerne i det danske krimdramaet Murder. Listen over mistenkte vokser med hver serie. (Det ville være mer praktisk for oss å nevne Tsjekhovs "Måken" som eksempel). Vignals drapsmann er vulkanisme, noe som resulterer i oppvarming, deoxygenering av havet og nedbrytning av ozonet.
Imidlertid får forskere tilgang til et voksende organ med stadig mer nøyaktige data som prøver å isolere forskjeller i de eksakte kombinasjonene av årsaksfaktorer for utryddelse i forskjellige økosystemer, grupper og arter, som kanskje ikke gir direkte svar. Hvis dette er ett krimspill, er det veldig sammensatt med en haug med lik, og de ble drept med en rekke våpen.
"Miljøårsaker multipliserer i stedet for å legge opp, så det er vanskelig å plukke ut en ting," sier Payne. Dette er ikke en vitenskapssvikt, men snarere en beskyldning mot kravet vårt om enkle svar.
