A Föld története során a legnagyobb tömegpusztulást kb. 251 millió évvel ezelőtt a fő esemény előtti magas kihalási arány előzte meg, majd egy millió évekig tartó késleltetett gyógyulást követett. A washingtoni egyetem két tudósának új kutatása arra utal, hogy a légköri oxigénszint hirtelen csökkenése valószínűleg a magas kihalási arány és a nagyon lassú felépülés fő oka.
A föld földjét akkoriban még a Pangea nevű szuperkontinensen tömörítették, és a tengerszint feletti földterület nagy része lakhatatlanná vált, mivel az alacsony oxigénellátás miatt a légzés a legtöbb organizmus számára megnehezítette a túlélést - mondta Raymond Huey, az UW biológiai professzora.
Sőt, sok esetben ugyanazon faj közeli populációi levágtak egymástól, mert még az alacsony magasságú átjárók sem voltak elegendő mennyiségű oxigént ahhoz, hogy az állatok átléphessenek az egyik völgyről a másikra. Ez a népesség széttagoltsága valószínűleg növelte a kihalás mértékét és lassította a helyreállást a tömeges kihalást követően - mondta Huey.
"A biológusok korábban már gondolkodtak az alacsony oxigénszint fiziológiai következményeiről a késői permi időszakban, de ezekről a biogeográfiai következményekről nem."
A légkör oxigéntartalma, amely manapság körülbelül 21 százalék volt, a permi korai időszakban nagyon gazdag 30 százalék volt. Azonban a korábbi szénciklus-modellezés, amelyet Robert Berner készített a Yale Egyetemen, kiszámította, hogy a légköri oxigén hamarosan zuhanni kezdett, a permi végén elérte a körülbelül 16% -ot, és kevesebb mint 12% -án mélyült körülbelül 10 millió évvel a triász időszakban.
"Az oxigén mindössze 20 millió év alatt a legmagasabb szintről a legalacsonyabb szintre esett vissza, ami elég gyors, és az állatok, akik egyszer képesek voltak átjutni a hegyvidéken, hirtelen mozgásukat erősen korlátozották" - mondta Huey.
Számította ki, hogy ha az oxigénszint eléri a 16 százalékot, akkor a tenger szintjén való lélegzés olyan lenne, mintha ma megpróbálnánk lélegezni egy 9200 méteres hegy csúcstalálkozóján. A korai triász időszakra a 12% -nál kevesebb tengerfenék oxigéntartalma megegyezik a mai 1700 méter magas hőmérsékleten lévõ oxigéntartalommal, mint bármely állandó emberlakás. Ez azt jelenti, hogy még a tengerszint feletti állatokat is oxigénhatás veszélyeztette volna.
Huey és Peter Ward UW paleontológus a munkát részletező cikk szerzője, amelyet a Science folyóirat április 15-i kiadásában tettek közzé. A munkát a Nemzeti Tudományos Alapítvány és a Nemzeti Repülési és Űrügynökség Astrobiológiai Intézetének támogatása támogatta.
A tudósok szerint a légköri oxigéntartalom nemcsak a perm végén esett vissza, hanem a szén-dioxid szintje is emelkedett, ami globális éghajlati felmelegedéshez vezetett.
"Az csökkenő oxigén- és melegedési hőmérsékletek kétszeres stresszt jelentettek volna a késő permiai állatok számára" - mondta Huey. „Az éghajlat melegedésével a testhőmérséklet és az anyagcserének sebessége emelkedik. Ez azt jelenti, hogy az oxigénigény növekszik, tehát az állatok megnövekszik az oxigénigény és a csökkentett ellátás szempontjából. Ez olyan lenne, mint amikor a sportolókat több testmozgásra kényszerítenék, de kevesebb táplálékot adnának nekik. Bajban vannak.
Ward volt az idén korábban a Science közzétett tanulmányának vezető szerzője, amely bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a gerinces szárazföldi állatok kipusztulási aránya az egész késői permiszt meghaladta, valószínűleg az éghajlatváltozás miatt, és a permi végén a tömeges kihaláshoz vezette. Az esemény, amelyet gyakran „a nagy haldoklásnak” hívnak, a Föld története legnagyobb tömegpusztulása volt, az egész tengeri élet 90 százalékát, valamint a szárazföldi növények és állatok közel háromnegyedét megölte.
Ward szerint a paleontológusok korábban azt feltételezték, hogy Pangea nemcsak szuperkontinensen, hanem „szuperhatalom” is, amelyen a fajok kevés útblokkot találtak volna meg, amikor egyik helyről a másikra mozogtak.
Úgy tűnik azonban, hogy a ténylegesen csökkentett oxigén ténylegesen átjárhatatlan akadályokat teremtett, amelyek befolyásolták az állatok mozgási és túlélési képességét - mondta.
"Ha ez igaz, akkor azt hiszem, vissza kell térnünk az oxigénre, annak szerepére az evolúcióban és a különféle fajok fejlődéséről" - mondta Ward. - Néhány hétig étkezés nélkül is lehet. Néhány nap víz nélkül mehet. Meddig lehet menni oxigén nélkül, pár perc alatt? Nincs semmi, amely nagyobb evolúciós hatással bírna, mint az oxigén. "
Eredeti forrás: UW sajtóközlemény
