Největšímu hromadnému vyhynutí v historii Země před asi 251 miliony let předcházela zvýšená míra vyhynutí před hlavní událostí a následovalo zpožděné zotavení, které trvalo miliony let. Nový výzkum dvou vědců z University of Washington naznačuje, že prudký pokles hladin kyslíku v atmosféře byl pravděpodobně hlavním důvodem jak zvýšené míry vymírání, tak velmi pomalého zotavení.
Země v té době byla stále hromaděna v superkontinentu zvaném Pangea a většina půdy nad hladinou moře se stala neobyvatelnou, protože kvůli nízkému kyslíku bylo dýchání příliš obtížné pro přežití většiny organismů, řekl Raymond Huey, profesor biologie UW.
A co víc, v mnoha případech byly blízké populace stejného druhu odříznuty od sebe navzájem, protože ani průchody v nízkých výškách neměly dostatek kyslíku, aby zvířata mohla přecházet z jednoho údolí do druhého. Tato fragmentace populace pravděpodobně zvýšila míru vyhynutí a zpomalila zotavení po hromadném vyhynutí, řekl Huey.
"Biologové již dříve přemýšleli o fyziologických důsledcích nízké hladiny kyslíku v pozdním Permském období, ale ne o těchto biogeografických," řekl.
Atmosférický obsah kyslíku, asi 21 procent dnes, byl velmi bohatý 30 procent v časném Permian období. Předchozí modelování uhlíkového cyklu Robertem Bernerem na Yale University však vypočítalo, že atmosférický kyslík začal klesat brzy poté, na konci Permia dosáhl asi 16 procent a do triasu dosáhl méně než 12 procent, asi 10 miliónů let.
"Kyslík klesl ze své nejvyšší úrovně na nejnižší úroveň za pouhých 20 miliónů let, což je docela rychlé, a zvířata, která kdysi dokázala snadno projít horskými průsmyky, náhle měla jejich pohyby vážně omezené," řekl Huey.
Vypočítal, že když hladina kyslíku dosáhla 16 procent, dýchání na hladině moře by bylo jako snažit se dýchat na vrcholku hory o výšce 9 200 stop. V časném období triasu by obsah kyslíku v mořské hladině nižší než 12 procent byl stejný jako v dnešní době na vzduchu ve výšce 17 400 stop, tedy vyšší než jakékoli trvalé lidské obydlí. To znamená, že i zvířata na hladině moře by byla vystavena kyslíku.
Huey a UW paleontolog Peter Ward jsou autory příspěvku, který podrobně popisuje práci, zveřejněnou v dubnovém vydání časopisu Science. Práce byla podpořena granty Národní vědecké nadace a Astrobiologického ústavu Národní letecké a kosmické správy.
Vědci uvedli, že nejen obsah atmosférického kyslíku klesal na konci Permia, ale hladiny oxidu uhličitého stoupaly, což vedlo ke globálnímu oteplování klimatu.
"Klesající teploty kyslíku a oteplování by byly pro pozdní Permská zvířata dvakrát stresující," řekl Huey. "Jak se klima otepluje, tělesné teploty a metabolické rychlosti stoupají." To znamená, že se zvyšuje poptávka po kyslíku, takže zvířata budou čelit zvýšené potřebě kyslíku a snížené nabídce. Bylo by to jako nutit sportovce více cvičit, ale dávat jim méně jídla. Budou mít potíže. “
Ward byl hlavním autorem článku publikovaného v Science na začátku letošního roku, který dokládal, že míra vyhynutí pozemních obratlovců byla zvýšena na konci Permian, pravděpodobně kvůli změně klimatu, a kulminovala masovým vyhynutím na konci Permian. Tato událost, často nazývaná „Velké umírání“, byla největším hromadným vyhynutím v historii Země, zabila 90 procent veškerého mořského života a téměř tři čtvrtiny rostlin a živočichů.
Ward řekl, že paleontologové dříve předpokládali, že Pangea není jen superkontinent, ale také „superdálnice“, na které by se druh při setkání z jednoho místa na druhé setkal s několika zátarasy.
Zdá se však, že výrazně snížený kyslík ve skutečnosti vytvořil neprůchodné bariéry, které ovlivnily schopnost zvířat pohybovat se a přežívat, řekl.
"Pokud je to pravda, pak si myslím, že se musíme vrátit a podívat se na kyslík a jeho roli v evoluci a na vývoj různých druhů," řekl Ward. "Můžete jít bez jídla na pár týdnů." Můžete jít bez vody na několik dní. Jak dlouho můžete jít bez kyslíku, pár minut? Neexistuje nic s větším evolučním účinkem než kyslík. “
Původní zdroj: UW News Release
