For mellem ca. 45.000 og 50.000 år siden oplevede Australien tre radikale ændringer. Kontinentet var engang hjemsted for en menagerie af gigantiske væsener, eller megafauna, såsom pungdyrversioner af løver, næsehorns-wombats, gigantiske kænguruer og flygeløse fugle, men omkring 90 procent af den megafauna forsvandt i løbet af denne tid. I denne periode forekom der også et stort, relativt kort skift i plantelivet - fra græs til træer. Og sidst, men ikke mindst, koloniserede mennesker Australien i denne periode.
Fordi menneskers ankomst faldt sammen med dramatiske ændringer i dyre- og plantelivet i Australien, har mange forskere spekuleret i, at mennesker påvirkede kontinentets flora og fauna. For eksempel kan mennesker have brændt jorden, måske ved et uheld, eller for at koncentrere vildtdyr. Dette skift i plantelivet ville have drevet disse planteafhængige planteetere - såvel som de rovdyr, der byttede på disse planteædere - til udryddelse.
Imidlertid har andre forskere foreslået forskellige forklaringer på disse ændringer. F.eks. Kunne udryddelsen af mange plantespisende megafaunaer i Australien have udløst store forstyrrelser, når det kom til, hvilke planter der dominerede kontinentet.
For at kaste lys over dette mysterium har et team af efterforskere rekonstrueret tidligere ændringer i vegetation ved at se på det gamle sediment fra Murray Canyons Group-regionen offshore sydlige Australien. Dette materiale blev deponeret af et flodsystem, der engang dækkede over 425.000 kvadratkilometer (1,1 millioner kvadratkilometer) af det sydøstlige Australien-et område, der var hjemsted for mange af de megafaunaer, der blev uddød. Hvad de fandt antyder, at ildspåvirgende mennesker ikke var skylden for det drastiske skift i sammensætningen af landskabet.
Carbon underskrifter
Forskerne fokuserede på isotoper af kulstof i voks voks fundet i gamle jord og sedimenter. Kulstofisotoper adskiller sig i hvor mange neutroner de har i deres atomkerner - carbon-12 har seks neutroner, mens carbon-13 har syv. (Begge har seks protoner.)
De slags græs, der dominerer det nordlige Australien i dag, har tilpasset sig varmere, tørre forhold og praktiserer for det meste en slags fotosyntese kendt som C4, der bruger både carbon-12 og den tungere carbon-13-isotop. På den anden side afhænger træer og buske, der har tilpasset sig køligere, vådere forhold, af en type fotosyntese kendt som C3, der også optager carbon-12 og carbon-13, men foretrækker carbon-12. Ved at analysere forholdet mellem disse forskellige carbonisotoper inden for plantevoks kunne forskerne udlede, hvilke planter der dominerede regionen på forskellige tidspunkter i fortiden.
Forskerne kiggede også efter en organisk forbindelse, kendt som levoglucosan. Dette molekyle genereres udelukkende under forbrænding af landvegetation, så dets tilstedeværelse ville styrke ideen om, at mennesker ændrede landskabet med ild.
Resultaterne af undersøgelsen viste, at for omkring 44.000 til 58.000 år siden C4-planter tilsyneladende dominerede regionen meget, som de gør i dag, hvilket udgør 60 til 70 procent af vegetationen der. For 43.000 år siden udgjorde C4-planter imidlertid kun 40 procent af vegetationen der. Der var en matchende stigning i C3-planter, der varede i ca. 5.000 år.
Hvilket kom først?
Dette skift i plantelivet kom sandsynligvis efter udryddelsen af megafauna for ca. 44.000 til 49.000 år siden, ikke før det, antyder undersøgelsesforskerne. Dette kan udelukke den menneskelige anvendelse af ild som årsag til disse massedødsfald.
I stedet antyder denne opdagelse, at en udryddelse af megafauna-planteetere, der normalt gennemsureres på C3-planter, giver træer og buske mulighed for at stige i dominans. Dette til gengæld førte til, at en mere udsat for vegetation byggede op i det australske landskab, sagde forskerne.
"I 150.000 år med klimaændringer i det sydøstlige Australien fandt der mange ændringer i vegetationen sted, men ingen var så stærk og pludselig som ændringen for 43.000 år siden forårsaget af udryddelsen," forsker Stefan Schouten, en geokemiker ved NIOZ Royal Netherlands Institut for havforskning, fortalte LiveScience.
Videnskabsmænd er stadig ikke sikre på, hvad der først og fremmest forårsagede udryddelsen af Australias megafauna-planteetere. Mennesker er fortsat en potentiel skyldige for udryddelsen af megafauna - de ankom på kontinentet for omkring 45.000 til 54.000 år siden, før dette skift i regionens planteliv, hvilket antyder, at de kunne have forårsaget nedgangen af megafaunaen, der førte til plantens omvæltning.
Forskerne detaljerede deres fund online 30. juni i tidsskriftet Nature Geoscience.