Napomohla produktivita oceánů velkému permskému vymírání?

- Příroda autor: Julie Nováková

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.

Přisedlí živočichové tvořili před velkým permským vymíráním většinu mořského života, ale po hromadné extinkci jejich podíl výrazně klesl. Lilijice jako tato na obrázku vymírání téměř nepřežily, ale hrstka přeživších zástupců katastrofu překonala a tato skupina přisedlých ostnokožců (mezi něž patří například známé ježovky či hvězdice) existuje dodnes

Přisedlí živočichové tvořili před velkým permským vymíráním většinu mořského života, ale po hromadné extinkci jejich podíl výrazně klesl. Lilijice jako tato na obrázku vymírání téměř nepřežily, ale hrstka přeživších zástupců katastrofu překonala a tato skupina přisedlých ostnokožců (mezi něž patří například známé ježovky či hvězdice) existuje dodnes,zdroj: wikimedia.org

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.

Tagy: biologie zvířata a příroda bioarcheologie

Zdroje: Vlastní