Najvećem masovnom izumiranju u povijesti Zemlje prije nekih 251 milijuna godina prethodile su povišene stope izumiranja prije glavnog događaja, a uslijedio je odgođeni oporavak koji je trajao milijune godina. Novo istraživanje dvojice znanstvenika sa Sveučilišta u Washingtonu sugerira da je nagli pad razine atmosferskog kisika vjerojatno glavni razlog i povišene stope izumiranja i vrlo sporog oporavka.
Tada je Zemljina zemlja još uvijek bila gomilana u superkontinentu zvanom Pangea, a većina kopna iznad razine mora postala je nenastanjiva jer je nisko kisik otežao disanje većini organizama za preživljavanje, rekao je Raymond Huey, profesor biologije na Sveučilištu.
Nadalje, u mnogim su slučajevima obližnje populacije iste vrste bile odsječene jedna od druge jer čak i prelazi na maloj visini nisu imali dovoljno kisika da životinje mogu prijeći iz jedne doline u drugu. Ta fragmentacija stanovništva vjerojatno je povećala stopu izumiranja i usporila oporavak nakon masovnog izumiranja, rekao je Huey.
"Biolozi su prethodno razmišljali o fiziološkim posljedicama niske razine kisika tijekom kasnog permskog razdoblja, ali ne i o tim biogeografskim", rekao je.
Atmosferski udio kisika, danas oko 21 posto, bio je vrlo ranih 30 posto u ranom permskom razdoblju. Međutim, prijašnje modeliranje ugljikovog ciklusa Roberta Bernera sa sveučilišta Yale izračunalo je da je atmosferski kisik počeo opadati ubrzo, dosegnuvši oko 16 posto na kraju Perme i smanjio se na manje od 12 posto, oko 10 milijuna godina u razdoblju trijaze.
"Kisik je pao s najviše razine na najnižu razinu ikad u samo 20 milijuna godina, što je prilično brzo, a životinjama koje su jednom bile u stanju preći planinske prijevoze odjednom su se ozbiljno ograničili njihovi pokreti", rekao je Huey.
Izračunao je da bi, kad je razina kisika dostigla 16 posto, disanje na razini mora bilo poput pokušaja disanja na vrhu današnje planine visoke 9 200 metara. Do ranog trijaznog razdoblja, udio kisika na razini mora bio bi manji od 12.400 stopa, viši od bilo kojeg stalnog ljudskog prebivališta. To znači da bi čak i životinje na razini mora bile izazvane kisikom.
Huey i paleontolog UW-a Peter Ward autori su rada koji detaljno opisuje rad, objavljenog u izdanju časopisa Science od 15. travnja. Rad je podržan stipendijama Nacionalne zaklade za znanost i Instituta za astrobiologiju Nacionalne zrakoplovne i svemirske uprave.
Znanstvenici su, kako kaže, ne samo da je sadržaj atmosferskog kisika padao na kraju Permeje, nego razina ugljičnog dioksida rasla, što je dovelo do globalnog klimatskog zagrijavanja.
"Smanjenje temperatura kisika i zagrijavanje bilo bi dvostruko stresno za životinje pokojnih Permija", rekao je Huey. "Kako se klima zagrijava, tjelesna temperatura i metabolizam rastu. To znači da potražnja za kisikom raste, pa bi se životinje suočile s povećanom potrebom za kisikom i smanjenom opskrbom. Bilo bi poput prisiljavanja sportaša da vježbaju više, ali davanju im manje hrane. Bili bi u problemima. "
Ward je bio glavni autor članka objavljenog u časopisu Science početkom ove godine, predstavljajući dokaze da su stope izumiranja kopnenih kralježnjaka povišene u cijeloj kasnoj Permiji, vjerovatno zbog klimatskih promjena, i dovele do masovnog izumiranja na kraju Permije. Događaj, često nazvan "Veliko umiranje", bio je najveće masovno izumiranje u povijesti Zemlje, ubivši 90 posto cjelokupnog morskog života i gotovo tri četvrtine kopnenih biljaka i životinja.
Ward je rekao da su paleontolozi i ranije pretpostavili da Pangea nije samo superkontinent već i "supersila" na kojem će se vrste susresti s nekoliko zastoja tijekom pomicanja s jednog mjesta na drugo.
Međutim, čini se da je znatno smanjen kisik zapravo stvorio neprolazne barijere koje su utjecale na sposobnost životinja da se kreću i preživljavaju, rekao je.
"Ako je to istina, onda mislim da se moramo vratiti i pogledati kisik i njegovu ulogu u evoluciji i kako su se razvijale različite vrste", rekao je Ward. "Možete ostati bez hrane nekoliko tjedana. Možete proći bez vode nekoliko dana. Koliko dugo možete proći bez kisika, nekoliko minuta? Nema ničeg većeg evolucijskog učinka od kisika. "
Izvorni izvor: UW News Release
