Ikviens zina par dinozauru izmiršanu. Vissliktāko izmiršanu izraisīja strauja temperatūras paaugstināšanās.
Vissmagākā Zemes izzušana notika ilgi pirms slepkavas asteroīda trieciena, kas iznīcināja dinozaurus. Tas notika apmēram 252 mya, un tas iezīmēja tā saucamā Permijas perioda beigas. Izmiršana ir pazīstama kā Permijas-Triasa izzušanas notikums, Permijas beigu izmiršana vai vienkāršāk - “Lielie mirst”. Līdz 70% sauszemes mugurkaulnieku un līdz 96% no visām jūras sugām tika dzēsti Lielās nomiršanas laikā.
Kā tas notika? Vai tas varētu atkārtoties?
"Šis pētījums izceļ masveida izzušanas potenciālu, ko rada līdzīgs mehānisms antropogēnajās klimata izmaiņās." - galvenais autors Džastins Penns no Vašingtonas Universitātes Okeanogrāfijas skolas.
Zinātnieki ir smagi strādājuši, lai saprastu vissliktākās izzušanas cēloni Zemes vēsturē. Bet ir grūti apkopot pierādījumus no kaut kas vairāk nekā 250 mya. Klintis no seniem notikumiem ir paslēptas klintī, un liela daļa no vecā akmens ir pakļauta. Nav tādas smēķēšanas pistoles kā milzīgs krāteris. Ir tikai nedaudz pierādījumu. Īpaši pārliecinoši ir īpaši pierādījumi: fosilie pierādījumi, kas norāda uz izmirsto jūras sugu izplatību salīdzinājumā ar sugām, kuras to nedarīja.
Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Science, padara fosilā materiāla ierakstus par nulli un parāda, ka Lielās mirstības vaininieks bija klimata pārmaiņas. Un, lai arī klimata pārmaiņas tajā laikā, visticamāk, izraisīja vulkāni, ietekme ir skaidra: klimata pārmaiņas, neatkarīgi no tā, vai tās ir izraisījušas vulkāni vai kaut kas cits, var izraisīt katastrofālu izmiršanu tikpat sliktu vai sliktāku par asteroīdu ietekmi.
Darba nosaukums ir no temperatūras atkarīga hipoksija, kas izskaidro Permas jūras masas izzušanas bioģeogrāfiju un smagumu. ” Galvenais autors ir Džastins Pens no Vašingtonas Universitātes Okeanogrāfijas skolas. Pētījumā Penns un viņa līdzautori secina, ka okeāna temperatūras paaugstināšanās un ar to saistītā hipoksija izraisīja Lielo mirst un, iespējams, arī citus izzušanas gadījumus.
“… Klimata sasilšana un skābekļa zudumi bija galvenais izmiršanas iemesls.” - Džastins Penns, Vašingtonas Universitātes Okeanogrāfijas skola.
Daudz pierādījumu liecina, ka šīs klimata pārmaiņas izraisīja 252 mya vulkāni. Vulkānu galvenais efekts bija silts klimats, pateicoties siltumnīcefekta gāzēm, kuras tie ievadīja atmosfērā. Vulkāniem bija citas sekas, taču galvenais ir sasilšana. Tas izraisīja okeānu ievērojamu sasilšanu.
Pētnieki apvienoja klimata modelēšanu ar fosilijas uzskaiti, lai nonāktu pie secinājuma. Viņi modelēja klimatu, pamatojoties uz Zemi tieši pirms izmiršanas, kad pastāvēja viens kontinents ar nosaukumu Pangea, un kad okeāna temperatūra un skābekļa līmenis bija līdzīgi mūsdienu. Savā modelī viņi arī ievada 61 mūsdienu jūras sugas, ieskaitot vēžveidīgos, zivis, gliemenes, koraļļus un haizivis, jutīgumu pret temperatūru un skābekli. Apstākļi pirms Lielās mirst bija līdzīgi kā tagad, tāpēc šo 61 modernās sugas jutīgums raksturo sugas Zemes vissliktākās izzušanas laikā.
Tad viņi paaugstināja temperatūru par 10 grādiem, pielīdzinot temperatūras izmaiņām 252 mya. Rezultāts viņiem deva ģeogrāfisko priekšstatu par Lielo mirst.
“Ļoti maz jūras organismu uzturējās tajos pašos biotopos, kur viņi dzīvoja - tas bija vai nu bēg, vai iet bojā,” sacīja otrais autors Kurts Deutscs, UW asociētais profesors okeanogrāfijā. Simulācijā gandrīz pilnībā tika iznīcinātas augsta platuma sugas, bet dažas sugas, kas atradās tuvāk ekvatoram, izdzīvoja.
"Šī ir pirmā reize, kad mēs esam veikuši mehānisku prognozi par to, kas izraisīja izmiršanu, ko var tieši pārbaudīt ar fosilijas uzskaiti, kas ļauj mums nākotnē veikt prognozes par izzušanas cēloņiem," sacīja pirmais autors Džastins Pens. , UW doktorants okeanogrāfijā.
Dažas senās jūras dibena klintis joprojām atrodas apkārt no Zemes vissliktākās izzušanas 252 mya, un tās glabā pierādījumus par pašu izzušanu. Tur bija plaukstoša un daudzveidīga jūras ekosistēma, pēc tam līķu vāls. Un pagāja miljoniem gadu, lai Zeme dažādotos un atkal zelt. Pēc tam, kad simulācijas rezultāti bija rokā, zinātnieki to salīdzināja ar saglabājušos fosiliju uzskaiti.
Fosilie ieraksti parāda, kur sugas atradās pirms izmiršanas un kuras bija pilnībā iznīcinātas vai ierobežotas ar daļu no to kādreizējās dzīvotnes. Un fosilie ieraksti apstiprina pētnieku secinājumus: visvairāk cieta sugas, kas atrodas vistālāk no ekvatora.
Auksts ūdens satur vairāk skābekļa nekā siltāks ūdens, tā ir pamatzinātne. Sugas, kas pielāgotas vēsākam klimatam, tālu no ekvatora, lai izdzīvotu, prasa vairāk skābekļa nekā sugas, kas pielāgotas siltākiem ūdeņiem netālu no ekvatora. Jūras fosiliju reģistrs liecina, ka tālāk no ekvatora esošās jūras sugas cieta sliktāk nekā tās, kuras ir tuvāk ekvatoram.
Kad klimats sasilda un okeāna skābekļa līmenis pazeminājās, pirmās izmira tās sugas, kurām bija nepieciešams vairāk skābekļa. Sugas, kas bija tuvāk ekvatoram, bija kur aiziet: viņi varēja atstāt ekvatoru un atrast ūdeni ar skābekļa līmeni, pie kura viņi bija pieraduši. Vai vismaz daži no viņiem varēja. Bet tiem, kas atradās tālāk uz ziemeļiem un dienvidiem no ekvatora, nebija kur iet.
"Tā kā tropisko organismu metabolisms jau bija pielāgots diezgan siltiem, zemāka skābekļa apstākļiem, tie varēja attālināties no tropiem un atrast tādus pašus apstākļus kaut kur citur." - Curtis Deutsch, līdzautors, UW okeanogrāfijas asociētais profesors.
"Tā kā tropisko organismu metabolisms jau bija pielāgots diezgan siltiem, ar zemu skābekļa daudzumu saistītiem apstākļiem, viņi varēja attālināties no tropiem un atrast tādus pašus apstākļus kaut kur citur," sacīja Deutshs. "Bet, ja organisms tika pielāgots aukstai videi, kas bagāta ar skābekli, tad seklos okeānos šie apstākļi pārstāja eksistēt."
Siltošie okeāni jūras sugām bija dubultā. Sildoties okeāniem, ne tikai samazinājās skābekļa līmenis, bet arī paātrinājās jūras sugu metabolisms, un viņiem vajadzēja vairāk skābekļa. Galvenā koncepcija šeit ir no temperatūras atkarīgā O2 piedāvājuma un pieprasījuma likmju attiecība. Šī attiecība, saukta par Metaboliskais indekss, mēra aerobās aktivitātes apmēru vidē, un to nosaka okeāna apstākļi, kā arī jutības pret termo un hipoksiju pazīmes, kas dažādās sugās atšķiras. Ja metabolisma indekss noteiktai sugai nokrītas zem to minimālās prasības, tās vienkārši nevar elpot un nomirst.
"Šī nogalināšanas mehānisma, klimata sasilšanas un skābekļa zuduma paraksts ir šis ģeogrāfiskais modelis, ko prognozē modelis un pēc tam atklāj fosilijās," sacīja Penns. "Abu pušu vienošanās norāda uz šo klimata sasilšanas mehānismu, un galvenais izmiršanas iemesls bija skābekļa zudumi."
Tās izraisītā sasilšana un skābekļa trūkums nebija vienīgais izmiršanas faktors, bet tas izskaidro vairāk nekā pusi no jūras daudzveidības zudumiem. Pēc autoru domām, citas izmaiņas, piemēram, paskābināšanās vai fotosintētisko organismu produktivitātes izmaiņas, iespējams, darbojās kā papildu cēloņi.
Ko tas nozīmē nākotnei? Ja sasilšana bija lielākās mirstības galvenais iemesls, kas ir vissliktākā izzušana Zemes vēsturē, tad sasilšana var atkal izraisīt izzušanu. Faktiski jau tā ir.
Siltumnīcefekta gāzu līmenis Permijā paaugstinājās, un šodien tās paaugstinās. Protams, nevis no vulkāniem, bet no cilvēkiem.
"Saskaņā ar ierasto emisiju scenāriju līdz 2100. gadam sasilšana augšējā okeānā būs pietuvojusies 20 procentiem no sasilšanas Permas vēlīnā daļā, un līdz 2300. gadam tā sasniegs no 35 līdz 50 procentiem," sacīja Penns. "Šis pētījums izceļ masveida izzušanas potenciālu, ko rada līdzīgs mehānisms antropogēnajās klimata izmaiņās."
Pašlaik mēs dzīvojam izmiršanas notikumu, ko sauc par holocena izzušanu. To uzskata par sesto izzušanu, jo pēdējos 600 miljonos gadu ir bijuši pieci citi. Holocena izmiršana aptver augus un dzīvniekus, ieskaitot zīdītājus, putnus, abiniekus, rāpuļus un posmkājus. To ne visu veicina siltais klimats, bet daži no tā ir. Atsevišķs iemesls ir bioloģiskās daudzveidības dzīvotnes zaudēšana no cilvēka darbības. Bet tā tomēr ir izmiršana. Zinātnieki domā, ka pašreizējais augu un dzīvnieku sugu izmiršanas ātrums ir no 100 līdz 1000 reizēm lielāks nekā dabiskais izmiršanas fona līmenis.
Atliek tikai redzēt, cik siltāks būs mūsu klimats un cik sugu tiks izmocītas. Cerēsim, ka tiks veiktas nepieciešamās izmaiņas, lai izvairītos no vissliktākā nākotnē. Un cerēsim, ka nav pārāk daudz vulkānu izvirdumu.
- Preses relīze: Vislielākā izmiršana Zemes vēsturē, ko izraisījusi globālā sasilšana, atstājot okeāna dzīvniekus elpu aizraujošā gaisā
- Pētījuma darbs: No temperatūras atkarīga hipoksija izskaidro Permas jūras masas izzušanas bioģeogrāfiju un smagumu
- Wikipedia ieraksts: holocēna izzušana
- Pētniecības dokuments: pārprastais sestais masveida izmiršana
- Pētniecības dokuments: parasto sugu izmiršanas fona novērtēšana
