Največje množično izumrtje v zgodovini Zemlje pred približno 251 milijoni let je bilo pred glavnim dogodkom povišana stopnja izumrtja, sledilo pa je pozno okrevanje, ki je trajalo milijone let. Nove raziskave dveh znanstvenikov z univerze v Washingtonu kažejo, da bi bil močan padec ravni kisika v atmosferi verjetno glavni razlog za povišane stopnje izumrtja in za zelo počasno okrevanje.
Takrat je Zemljina zemlja še vedno množična v superkontinentu, imenovanem Pangea, in večina tal nad morsko gladino je postala neprimerna za življenje, ker je bilo z nizkim kisikom oteženo dihanje večine organizmov za preživetje, je povedal Raymond Huey, profesor biologije UW.
Še več, v mnogih primerih so se bližnje populacije iste vrste odsekale druga od druge, ker tudi na prehodih z nizke višine ni bilo dovolj kisika, da bi živali lahko prehajale iz ene doline v drugo. Ta razdrobljenost prebivalstva je verjetno povečala stopnjo izumrtja in upočasnila okrevanje po množičnem izumrtju, je dejal Huey.
"Biologi so že prej razmišljali o fizioloških posledicah nizke ravni kisika v poznem permskem obdobju, ne pa o teh biogeografskih," je dejal.
Vsebnost atmosferskega kisika, ki je danes približno 21 odstotkov, je bila v zgodnjem permskem obdobju zelo bogatih 30 odstotkov. Vendar pa je prejšnje modeliranje ogljikovega cikla Roberta Bernerja z univerze Yale izračunalo, da je atmosferski kisik začel upadati kmalu zatem, ko je na koncu Permije dosegel približno 16 odstotkov, v triasnem obdobju pa se je zmanjšal na manj kot 12 odstotkov približno 10 milijonov let.
"Kisik je padel z najvišje ravni na najnižjo raven doslej v samo 20 milijonih let, kar je precej hitro, in živali, ki so nekoč lahko preletele gorske prelaze, so bile nenadoma močno omejene," je dejal Huey.
Izračunal je, da bi bilo dihanje na ravni morja, ko raven kisika doseže 16 odstotkov, podobno kot danes, ko bi poskušali dihati na vrhu gore, visoki 9.200 metrov. V zgodnjem triasnem obdobju bi bila vsebnost kisika v morju manjša od 12 odstotkov enaka, kot je danes na zraku v višini 17.400 čevljev, višja od vseh stalnih bivališč človeka. To pomeni, da bi bile celo živali na morju izpostavljene kisiku.
Huey in paleontolog UW Peter Ward sta avtorja prispevka, ki podrobno opisuje delo, objavljenega v 15. aprila v reviji Science. Delo je bilo podprto s štipendijami Nacionalne znanstvene fundacije in Inštituta za astrobiologijo Nacionalne uprave za letalstvo in vesolje.
Znanstveniki so povedali, da vsebnost kisika v zraku na koncu Perme ni upadala, ampak se je stopnja ogljikovega dioksida povečala, kar je vodilo do globalnega segrevanja podnebja.
"Znižanje temperature kisika in segrevanja bi bilo za dvakratna permska živila dvakrat stresno," je dejal Huey. »Ko se podnebje segreva, se telesna temperatura in metabolizem stopnjujeta. To pomeni, da se potrebe po kisiku povečujejo, zato bi se živali soočale s povečano potrebo po kisiku in zmanjšano ponudbo. Kot bi prisilili športnike, naj več telovadijo, vendar jim dajejo manj hrane. Bili bodo v težavah. "
Ward je bil glavni avtor prispevka, objavljenega v Science v začetku letošnjega leta, in je predstavil dokaze, da je bila stopnja izumrtja kopenskih vretenčarjev povišana po vsej pozni Permiji, verjetno zaradi podnebnih sprememb, in končala z množičnim izumrtjem na koncu Perme. Dogodek, ki ga pogosto imenujejo "Veliki umirajoči", je bil največje množično izumrtje v zgodovini Zemlje, saj je umrlo 90 odstotkov vsega morskega življenja in skoraj tri četrtine kopenskih rastlin in živali.
Ward je dejal, da so paleontologi že pred tem domnevali, da Pangea ni le superkontinenta, ampak tudi "supervelika cesta", na kateri bi vrste med premikanjem z enega kraja na drugega naletele na nekaj zaporov.
Vendar se zdi, da je močno zmanjšan kisik dejansko ustvaril neprehodne ovire, ki so vplivale na sposobnost živali za gibanje in preživetje, je dejal.
"Če je to res, potem mislim, da se moramo vrniti nazaj k kisiku in njegovi vlogi v evoluciji ter o razvoju različnih vrst," je dejal Ward. "Nekaj tednov lahko ostaneš brez hrane. Nekaj dni lahko greste brez vode. Kako dolgo lahko ostaneš brez kisika, nekaj minut? Nič ni z večjim evolucijskim učinkom kot kisik. "
Izvirni vir: UW News Release
