Najväčšiemu hromadnému vyhynutiu v histórii Zeme asi pred 251 miliónmi rokov predchádzala zvýšená miera vyhynutia pred hlavnou udalosťou a potom nasledovalo oneskorené zotavenie, ktoré trvalo milióny rokov. Nový výskum vedcov z University of Washington naznačuje, že prudký pokles hladín kyslíka v atmosfére bol pravdepodobne hlavným dôvodom zvýšenej miery vyhynutia a veľmi pomalého zotavenia.
Zemská pôda bola v tom čase stále hromadená v superkontinente zvanom Pangea a väčšina zeme nad hladinou mora sa stala neobývateľnou, pretože pre nedostatok kyslíka bolo pre väčšinu organizmov príliš ťažké prežiť dýchanie, povedal Raymond Huey, profesor biológie UW.
A čo viac, v mnohých prípadoch boli blízke populácie toho istého druhu navzájom odrezané, pretože ani pri nízkych nadmorských výškach nebol dostatočný kyslík, ktorý by zvieratám umožnil prechod z jedného údolia do druhého. Táto fragmentácia populácie pravdepodobne zvýšila mieru vyhynutia a spomalila zotavenie po hromadnom vyhynutí, povedal Huey.
"Biológovia už predtým premýšľali o fyziologických dôsledkoch nízkej hladiny kyslíka v neskorom Permskom období, ale nie o tých biogeografických," uviedol.
Atmosférický obsah kyslíka, asi 21 percent dnes, bol veľmi bohatý 30 percent v ranom Permskom období. Predchádzajúce modelovanie uhlíkových cyklov Roberta Bernera z univerzity v Yale však vypočítalo, že atmosférický kyslík sa začal klesať krátko po tom, čo dosiahol asi 16 percent na konci Permian a spodok menej ako 12 percent, asi 10 miliónov rokov do obdobia triasu.
"Kyslík klesol z najvyššej úrovne na najnižšiu úroveň za posledných 20 miliónov rokov, čo je pomerne rýchle, a zvieratá, ktoré kedysi dokázali ľahko prejsť horskými priesmykmi, náhle mali značne obmedzený pohyb," uviedol Huey.
Vypočítal, že keď hladina kyslíka zasiahne 16 percent, dýchanie na hladine mora by bolo podobné pokusu dýchať na vrchole hory s rozlohou 9 200 stôp dnes. Na začiatku triasového obdobia by obsah kyslíka v morskej hladine nižší ako 12 percent bol rovnaký ako v dnešnom vzduchu na 17 400 stôp, ktorý je vyšší ako akékoľvek trvalé ľudské obydlie. To znamená, že aj zvieratá na hladine mora by boli vystavené kyslíku.
Huey a UW paleontológ Peter Ward sú autormi článku s podrobnosťami o diela, ktorý vyšiel 15. apríla v časopise Science. Práca bola podporená grantmi Národnej vedeckej nadácie a Astrobiologického ústavu národnej aeronautiky a vesmírnej správy.
Vedci tvrdia, že obsah atmosférického kyslíka nielen klesal na konci Permu, ale úrovne oxidu uhličitého stúpali, čo viedlo ku globálnemu otepľovaniu klímy.
"Klesajúce teploty kyslíka a otepľovania by boli pre zvieratá z minulého Permu dvojnásobne stresujúce," uviedol Huey. „Keď sa klíma zahreje, telesná teplota a rýchlosť metabolizmu stúpajú. To znamená, že spotreba kyslíka stúpa, takže zvieratá by čelili zvýšenému dopytu po kyslíku a zníženej ponuke. Bolo by to nútiť športovcov cvičiť viac, ale dávať im menej jedla. Mali by mať problémy. “
Ward bol hlavným autorom dokumentu publikovaného vo vede začiatkom tohto roka, ktorý predložil dôkazy o tom, že miera vyhynutia stavovcov sa zvýšila na konci Permian pravdepodobne kvôli zmene klímy a vyvrcholila masovým vyhynutím na konci Permian. Táto udalosť, často nazývaná „Veľké umieranie“, bola najväčším hromadným vyhynutím v histórii Zeme, pričom zabila 90 percent všetkého morského života a takmer tri štvrtiny suchozemských rastlín a živočíchov.
Ward uviedol, že paleontológovia predtým predpokladali, že Pangea nebol iba superkontinent, ale aj „superdiaľnica“, na ktorú by sa druh pri stretnutí s jedným miestom stretol s niekoľkými zátarasmi.
Zdá sa však, že výrazne znížený kyslík skutočne vytvára nepriechodné bariéry, ktoré ovplyvňujú schopnosť zvierat pohybovať sa a prežiť, uviedol.
"Ak je to pravda, potom si myslím, že sa musíme vrátiť a pozrieť sa na kyslík a jeho úlohu v evolúcii a na vývoj rôznych druhov," uviedol Ward. „Môžete ísť bez jedla na pár týždňov. Na pár dní môžete ísť bez vody. Ako dlho môžete ísť bez kyslíka, pár minút? Neexistuje nič s väčším vývojovým účinkom ako kyslík. “
Pôvodný zdroj: UW News Release
