Napomohla produktivita oceánů velkému permskému vymírání?
24. 8. 2015 – 18:58 | Příroda | Julie Nováková | Diskuze:
Katastrofa, která zahubila dinosaury a dala zrod éře savců, byla proti němu ještě relativně mírnou událostí. Řeč je o velkém permském vymírání, které před 250 miliony let zabilo většinu tehdejších druhů – téměř 95 procent všech mořských druhů dochovaných ve fosilním záznamu a bezmála tři čtvrtiny druhů suchozemských obratlovců. Sled příčin je zatím nejistý. Ve hře je sopečná činnost, změna klimatu i možný dopad komety či meteoritu.
Je možné, že k největšímu hromadnému vymírání v dějinách Země přispěly všechny zmíněné faktory, jelikož sopečná činnost a zemské klima spolu úzce souvisejí.
Velký výbuch sopky může způsobit krátkodobé ochlazení kvůli uvolněnému prachu a popelu. Z dlouhodobého hlediska ale vyvolá spíše oteplení kvůli zvýšení množství skleníkových plynů v atmosféře.
Teoreticky ale vymírání mohl částečně způsobit i sám život.
Mezi pravděpodobné příčiny totiž patří i únik značné části methanu – významného skleníkového plynu – z mořského dna a na vině mohou být i bakterie vyrábějící methan.
Co nás vede k přesvědčení, že právě k těmto událostem došlo? Na Sibiři se vyskytují rozsáhlá lávová pole právě z doby velkého vymírání na přelomu permu a triasu. Zdá se, že tehdy došlo ke skutečně masivním sopečným erupcím a záplavám lávy.
Množství uvolněných skleníkových plynů by sice samo o sobě ke spuštění tak extrémních změn klimatu a vymírání nestačilo, ale sopečné výbuchy mohly zapálit zásoby uhlí v zemi. Pak už by byl efekt katastrofální: rychlé oteplení, kyselé deště…
Proč měl ale tak hrozivý dopad zejména na mořský život?
Výrazné oteplení by vedlo ke snížení kyslíku v oceánech, zatímco zvýšená eroze by do vod přinášela stále více základních živin: ideální prostředí pro mikroorganismy prosperující i za nízkého množství kyslíku nebo dokonce vyhledávající bezkyslíkaté prostředí.
Usazování a rozkládání organické hmoty vyprodukované díky živinám by k poklesu koncentrace kyslíku ještě přispělo.
Permské oceány se zřejmě udusily. To ale ještě stále nebylo všechno.
Tady přichází ke slovu nejnovější studie mezinárodního vědeckého týmu vydaná v Proceedings of the National Academy of Sciences.
Zkoumáním hornin z doby před přibližně 250 miliony lety vědci zjistili, že se v době extinkce mění poměr izotopů uhlíku a síry.
Výsledky nasvědčují scénáři, ve kterém zvýšený přísun živin do oceánů kvůli změně klimatu a erozi způsobil bujení mikrobiálního života, a to zejména bakterií redukujících sírany – bohatě zastoupené v organické hmotě – na sulfan neboli sirovodík.
Jde o jedovatý plyn, který ve větší než nepatrné koncentraci hubí téměř vše živé, i když ve velmi nízkých koncentracích je i důležitý ve vývoji embryí živočichů.
Studie naznačuje, že během vymírání nebyl oceán pustinou bez kyslíku – pouze v některých částech došlo k jeho výraznému úbytku, a právě tam mikrobiální život díky přísunu živin bujel, vytvářel toxický sirovodík a tím spíše odsoudil většinu mnohobuněčných živočichů k záhubě. Bakterie však byly schopné rychle obsadit uvolněný životní prostor a využít nové zdroje.
Možná i to spolu se změnou cyklu uhlíku, související také právě s rozmachem mikrobiálního života, je příčinou, proč se svět z největšího vymírání vzpamatovával tak dlouho. Ještě několik desítek milionů let poté byla biologická rozmanitost znatelně snížená.
Jelikož k velkému permskému vymírání došlo před čtvrt miliardou let, stále o něm víme nepoměrně méně než o pozdějších hromadných extinkcích – zejména slavném vymírání na konci křídy, které po éře dinosaurů uvolnilo prostor savcům.
Nová studie však přidává další dílek do permské skládačky a navíc je důležitá i z hlediska současnosti. Pokud se bude probíhající změna klimatu ještě zrychlovat, hrozí nám podobná oceánská katastrofa s dalekosáhlými následky?
Zatím jsme sice od podmínek velkého permského vymírání daleko, ale rozhodně se vyplatí pokusit se na tuto otázku najít odpověď.
Zdroj: Schobben, M., Stebbins, A., Ghaderi, A., Strauss, H., Korn, D., & Korte, C. (2015). Flourishing ocean drives the end-Permian marine mass extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201503755.