Den største masseudryddelse i jordhistorien for ca. 251 millioner år siden blev forløbet af forhøjede udryddelsesgrader inden hovedbegivenheden og blev efterfulgt af en forsinket bedring, der varede i millioner af år. Ny forskning fra to forskere fra University of Washington antyder, at et kraftigt fald i atmosfærisk iltniveauer sandsynligvis var en væsentlig årsag til både den forhøjede udryddelsesgrad og den meget langsomme bedring.
Jordens land på det tidspunkt blev stadig masseret i et superkontinent kaldet Pangea, og det meste af landet over havets overflade blev ubeboelig, fordi lavt ilt gjorde vejrtrækning for vanskelig for de fleste organismer at overleve, sagde Raymond Huey, en UW-biologiprofessor.
Hvad mere er, i mange tilfælde blev nærliggende populationer af den samme art afskåret fra hinanden, fordi selv passager med lav højde ikke havde tilstrækkelig ilt til at give dyr mulighed for at krydse fra den ene dal til den næste. Denne befolkningsfragmentering øgede sandsynligvis udryddelsesgraden og bremsede opsvinget efter masseudryddelsen, sagde Huey.
”Biologer har tidligere tænkt på de fysiologiske konsekvenser af lave iltniveauer i den sene permiske periode, men ikke på disse biogeografiske,” sagde han.
Atmosfærisk iltindhold, omkring 21 procent i dag, var en meget rig 30 procent i den tidlige permiske periode. Imidlertid har den tidligere kulstofcyklusmodellering af Robert Berner ved Yale University beregnet, at atmosfærisk ilt begyndte at falde kort efter, nåede ca. 16 procent ved afslutningen af Perm og bundede ned under 12 procent omkring 10 millioner år ind i den triasiske periode.
”Oxygen faldt fra sit højeste niveau til sit laveste niveau nogensinde på kun 20 millioner år, hvilket er ret hurtigt, og dyr, der engang var i stand til at krydse bjergpas, pludselig havde deres bevægelser alvorligt begrænset,” sagde Huey.
Han beregnet, at når iltniveauet ramte 16 procent, ville vejrtrækning ved havoverfladen have været som at prøve at trække vejret på toppen af et bjerg på 9.200 fod i dag. I den tidlige triasperiode ville iltindholdet på havoverfladen på mindre end 12 procent have været det samme, som det er i dag i den tynde luft på 17.400 fod, højere end nogen permanent menneskelig beboelse. Det betyder, at selv dyr på havoverfladen ville være blevet udfordret ilt.
Huey og UW-paleontolog Peter Ward er forfattere af et papir, der detaljerede værket, der blev offentliggjort i 15. april-udgaven af tidsskriftet Science. Arbejdet blev støttet af tilskud fra National Science Foundation og National Aeronautics and Space Administration's Astrobiology Institute.
Ikke kun var det atmosfæriske iltindhold faldende i slutningen af Perm, sagde forskerne, men kuldioxidniveauerne steg, hvilket førte til den globale klimauppvarmning.
”Faldende ilt og opvarmningstemperaturer ville have været dobbelt stressende for sene permiske dyr,” sagde Huey. ”Når klimaet varmer, stiger kropstemperaturer og stofskiftehastigheder. Det betyder, at iltbehovet stiger, så dyrene vil få et øget iltbehov og et reduceret udbud. Det ville være som at tvinge atleter til at træne mere, men at give dem mindre mad. De ville have problemer. ”
Ward var hovedforfatter af et papir, der blev offentliggjort i Science tidligere i år med bevis for, at udryddelsesgraden af hvirveldyr blev forhøjet gennem det sene Perm, sandsynligvis på grund af klimaændringer, og kulminerede med en masseudryddelse i slutningen af Perm. Begivenheden, ofte kaldet ”Den store døende”, var den største masseudryddelse i Jordens historie, og dræbte 90 procent af alt havliv og næsten tre fjerdedele af landplanter og dyr.
Ward sagde, at paleontologer tidligere havde antaget, at Pangea ikke kun var et superkontinent, men også en "superhighway", på hvilken arter ville have stødt på få vejspærrer, mens de flyttede fra et sted til et andet.
Det ser imidlertid ud til, at det meget reducerede ilt faktisk skabte uacceptable barrierer, der påvirkede dyrenes evne til at bevæge sig og overleve, sagde han.
”Hvis dette er sandt, tror jeg, vi er nødt til at gå tilbage og se på ilt og dets rolle i udviklingen og hvordan forskellige arter udviklede sig,” sagde Ward. ”Du kan gå uden mad i et par uger. Du kan gå uden vand i et par dage. Hvor længe kan du gå uden ilt et par minutter? Der er intet med en større evolutionær virkning end ilt. ”
Original kilde: UW News Release
