Ajaloo mingil hetkel kadusid peaaegu kõik maismaa- ja mereliigid. Nüüd teame, miks. Permi massilist väljasuremist, mida mitteametlikult nimetatakse Suureks suremiseks, peetakse üheks suurimaks geoloogiliseks sündmuseks Maa elu ajaloos. Suhteliselt lühikese aja jooksul kadus maa pinnast umbes 70% maismaal elavatest selgroogsetest ja umbes 90% mereliikidest. Ausalt öeldes ulatuslik Permi väljasuremine sai just suurimaks maiseks katastroofiks. Lõppude lõpuks on Maa meie jaoks kõigepealt elu.
Kümme aastat tagasi polnud kindlalt teada, mis päästik selle 252 miljoni aasta taguse väga surmava katastroofi tõmbas. Põhjus oli varjatud salapära, teadlased pakkusid välja kümneid teooriaid.
Ja nii on hiljuti tutvumistehnoloogia areng ja geoloogiliste tõendite otsimine andnud täpse teabe. Enamik teadlasi Maal on nõus, et viie suurema väljasuremise põhjuseks oli miljon aastat vulkaanilist tegevust.
Kuid kas see mõistatus on lahendatud? Mitte päris.
Foto: hi-news.ru
Jah, kusagil praeguses Siberi loodeosas tuli kuskilt umbes 5 miljoni kuupkilomeetri pikkune laava välja - see oli piisav Maa pinna katmiseks 10 meetri sügavusel - vahetult enne massilise väljasuremise algust. See käivitas tohutu koguse kasvuhoonegaaside eraldumise, mis on toetanud globaalset soojenemist ja tõsiselt häirinud Maa elu toetavaid süsteeme.
Sellegipoolest on tulised teaduslikud arutelud selle kohta, kuidas see nii paljude eluvormide väljasuremiseni viis.
Reklaamvideo:
Ja see pole ainult akadeemiline huvi. See katastroofiline sündmus mängis olulist rolli tänapäevase taimestiku ja loomastiku kujundamisel. Lisaks on selged paralleelid toona toimunud ja täna täheldatud keskkonnamuutuste vahel. Mõni ütleb, et meie liigi teadlikkuse tõstmine aegadest, mil elu peaaegu lakkas olemast, aitab meil tagada oma pikaajalise ellujäämise.
1980. aastal esitasid California Berkeley ülikooli isa ja poeg Louis ja Walter Alvarez uusi ja veenvaid tõendeid selle kohta, et massilise väljasuremise kuulsaim - 66 miljonit aastat tagasi aset leidnud - oli asteroidi massilise kukkumise tagajärg. Ja nad tekitasid huvi laine vastu huvi teiste massiliste väljasuremiste põhjuste vastu, sealhulgas ka hilis-Permi suurimatest väljasuremistest.
Foto: hi-news.ru
Toona oli lääne väljasuremise jahimeestel vähem tõendusmaterjale juurdepääsu saamiseks, kuna nad asusid Hiinas ja Venemaal, mitte kõige avatumates riikides. Kuid see ei takistanud neil välja pakkuda erinevaid teooriaid.
Mõned on viidanud Pangea superkontinendi moodustumise kõrvalmõjudele, näiteks mereelupaikade sügavuse vähendamine, kus elas enamik mereliike. Teised on osutanud Permi hilistes kivimiproovides järsule hapnikulangusele ja merepinna langusele - mõlemad võivad selgitada, miks mereliikidel oli nii kole kogemus.
Teised on soovitanud metaani massilist eraldumist merepõhjast. Samuti oli võimalus, et intensiivne vulkaanism, mis jättis Siberisse nii palju vulkaanilisi kivimeid, oli eriline tegur. Iga järgnev laavavool levis eelmisele, luues astmeliste mägede seeria. Nad said nime Siberi püünised - rootsi keelest "trapp", see tähendab astmetest.
"Arvati, et Permi massilise väljasuremise lõpp on levinud mitme miljoni aasta jooksul," ütleb Leedsi ülikooli geoloog Paul Vignal, kes avaldas ajaveebi The Blog of Times halvimaid andmeid väljasuremise kohta 2015. aasta septembris.
Pärast proovide kogumist Itaalias dolomiitidest järeldasid Vignal ja Anthony Hallam Birminghami ülikoolist 1992. aastal avaldatud artiklis, et väljasuremine kestis tegelikult kümneid või tuhandeid aastaid.
See lühike ajavahemik on ajendanud paljusid minema lühikese, kuid ägeda katastroofi otsimisele, mis selgitaks väljasuremist - näiteks asteroidi kukkumist.
Selle idee toetuseks osutavad mõned teadlased Austraalias haruldastele šokk-kvartsiteradele - liivateradele, mis olid väidetava kokkupõrke kohas ja mida selle protsessi käigus mõjutati tugevalt. Teised Antarktikas töötavad teadlased on avastanud varases Päikesesüsteemis heeliumi ja argooni isotoopse suhtega, mis sarnaneb süsinikurikaste meteoriitide omaga.
Kuid löögikraatrit ei leitud ja kõik suri välja.
"Meil lihtsalt puuduvad geoloogilised tõendid mõju või mõne muu olulise sündmuse kohta, mis võiks viia sellise ulatuse väljasuremiseni, välja arvatud Siberi mõrrad," ütleb USA Californias Stanfordi ülikooli geoloog ja massilise väljasuremise spetsialist Jonathan Payne.
Foto: hi-news.ru
Kui tutvumismeetodid paranesid ja proove koguti, sai järk-järgult peasüüdlaseks vulkanism - eriti pärast seda, kui teadlased järeldasid, et Siberi püünised moodustusid umbes miljon aastat tagasi, mitte aga 10–50 miljonit aastat, nagu varem arvati.
Siberi püüniste tagajärjed olid kohutavad. Suurim mõju avaldus ookeanides, eriti merepõhjas.
Paljud rühmad on täielikult kadunud, sealhulgas üks varasemaid lülijalgsete rühmi - trilobiidid - ja ürgsed rugid, korallid, blastoidid, tänapäevaste merisiilikute sugulased ja meritähed. Teised, nagu käsijalgsed, sammalloomad, kalmaaritaolised ammoniidid ja meriroosid, on enamiku oma liikidest kaotanud.
Ujujatel oli pisut rohkem õnne: akantoodid ja plafodermid said kustunud, kuid paljud teised kalad ja angerjataolised konodondid jäid praktiliselt puutumata.
Mõjutatud olid ka maismaa organismid. Hävitati palju suuremaid rühmi, sealhulgas gorgonopid, tolleaegsete sabahammastega domineerivad kiskjad ja mahukad taimtoidulised pareiasaurused.
Moskva paleontoloogia instituudi Dmitri Shcherbakovi sõnul hävitati Permi lõpust pärit putukaperedest umbes 40%. Paljud ekvatoriaalrühmad, näiteks prussakad ja tsikaadid, liikusid temperatuuri tõustes põhja poole.
Taimede osas on metsaliigid praktiliselt kadunud.
Foto: hi-news.ru
Paljud domineerivate võimlemisrühmade rühmad on vähenenud. Kivisütt pole umbes 10 miljonit aastat toodetud, mis näitab turbast moodustavate taimede kadumist. Veel üks märk taimede ühemõttelisest surmavast hävimisest on "seente hüpe" - kivistunud seente eoste arvukuse tohutu suurenemine.
"Seda tõlgendatakse surnud või surevatel puudel elavate seente plahvatuse tagajärjel," ütleb Barry Lomax Suurbritannia Nottinghami ülikoolist. "Me ei ole ühelgi teisel geoloogilisel piiril midagi sellist näinud."
Hukkunute ja nende surma täpne analüüs pakub seega mõnda parimat vihjet, mis selgitab, kuidas Siberi püünistel võis olla nii suur mõju.
Kui Vinyal ja tema kolleegid Wuhanis asuvas Hiina maapealse teaduste ülikoolis uurisid üksikasjalikult proove, mis näitavad Hiinas 537 mereliigi saatust, leidsid nad, et neist 92 protsenti on hävitatud. Samuti leidsid nad, et väljasuremine toimus kahes faasis, mida eraldas 180 000 aastat.
Esimene oli eriti saatuslik madala pinnavee elanikele, nagu korallid, kes elasid mikroskoopiliste loomade põhjas fusuliini ja radiolaaride planktoni. Teise laine väljasuremine leidis aset ookeani sügavusel.
Uued liigid arenesid pärast esimest lainet üsna kiiresti, kuid pärast teist oli taastumine palju aeglasem - tõenäoliselt pikaajaliste põhjuste tõttu, mis on paljude ökosüsteemide sügava aluse kahjustanud. Muud tõendid taimejäänustest Gröönimaal ja Antarktikas toetuvad topelt massilise väljasuremise ideele.
Mis see oli Siberi vulkanismist, mis põhjustas kogu Permi ilmingus elule nii palju hävingut?
Koos laavaga väljus tohutul hulgal kasvuhooneid ja muid kahjulikke gaase. Nende hulka kuulusid tohutud kogused süsinikdioksiidi ja vääveldioksiidi, mis tõi kaasa temperatuuri tõusu.
Foto: hi-news.ru
Ookeanide kuumutamine vähendas nende võimet hapnikku hoida ning voolud, mis hapnikku tavaliselt sügavikku vedasid, võivad aeglustada või peatuda. Arvatakse, et mere väljasuremise peamine põhjus on hapnikupuudus, nagu näitasid kiviproovid kahe geoloogilise perioodi vahelisel piiril erinevates kohtades üle maailma.
"Peaaegu kõik settekivimid, mida vaatasime, läksid hapnikurikkaks ja eluks hapniku- ja eluvaeseks," ütleb Bristoli ülikooli paleontoloog Mike Benton. "See joon on sama absoluutne kui noa serv ja on selgelt nähtav."
Mõned märgivad, et süsinikdioksiidi taseme tõustes atmosfääris tõusis selle tase ka ookeanides, vesi muutus happelisemaks ja julgustas mereorganisme nende kestasid tekitama vähem. Suurenenud süsihappegaasi tase avaldas mereloomade hapnikuvahetussüsteemile üldiselt negatiivset mõju.
"Inimesed räägivad soojenemise, hapendamise ja hapnikuvabastuse surmavast kolmainsusest," ütleb Payne, kelle sõnul võib hapendamine kesta kümneid tuhandeid aastaid. "Kõik need asjad mõjutavad mereloomade elu, nende ainevahetust ja hapniku kasutamist."
Vignal mängib aga ookeani hapestumise rolli. "Pole kahtlust, kui hapestate ookeani pinda, siis see aitab, kuid enamik organisme saab siiski oma kestad valmistada, kuna nad teevad seda oma kehas ilma ümbritseva mereveega kokkupuutel."
Soojenemisel oli maa jaoks olulisi tagajärgi - kuid võrreldamatu nendega, mis viisid sel ajal selliste mõõtmete väljasuremiseni. Geoloogid süüdistavad kahjulike CFC-laadsete gaaside nagu klorometaan eraldumist.
Arvatakse, et need gaasid tekivad söe ja soola kihtide kuumenemisel, kui magma liigub Siberi pinnale. Need põhjustavad osoonikihi hävimist, mis põhjustab päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse kokkupuute olulist suurenemist.
Argumendid selle teooria toetamiseks tekkisid 2004. aastal, kui Henk Wischer Hollandi Utrechti ülikoolist esitas tõendeid kivistunud muteerunud lümfoidsete eoste märkimisväärsest suurenemisest Permi hilise massilise väljasuremise ajal.
Teised on väitnud, et keskkonnastressorid, näiteks suurenenud kuivus, mitte suurenenud kiirgus, võivad põhjustada mutatsioone. Lomax toetab siiski Vischeri teooriat. "On olnud ka muid pikaajalise kuivuse perioode ja me ei näe mingeid seoseid spoorimutatsiooniga, seega tundub loogilisem omistada neid UV-kiirgusele."
Foto: hi-news.ru
Vulkaanidest väljuvad gaasid moodustasid karboolseid, väävel- ja muid happeid, mis langesid happelise vihma kujul, suurendades keskkonnaohtu. See näitab, kuidas keskkond võis liike üleöö otseselt ja kaudselt hävitada.
"Taimede kadu ultraviolettkiirguse ja happelise vihma tõttu oleks pidanud maismaalt eemaldama toiduahela selgroo, mis tõi kaasa taimtoiduliste nälgimise, kes olid omakorda lihasööjate toiduallikad," ütleb Benton.
Paljud usuvad, et 21. sajandi inimesed peaksid nendele ökosüsteemide suhetele mõtlema, kuna meie tegevus tõstab süsihappegaasi kontsentratsiooni atmosfääris äärmisele tasemele. Permi perioodi lõpu väljasuremine pakub mõtteainet.
"Sisuliselt loome või kiirendame Permi lõpu massilist väljasuremist," ütleb Vignal. “Ookeanide soojenemine võtab aga kaua aega ning mudelid näitavad, et ookeanid on lahustunud hapnikusisalduse osas 200–300 aasta pärast hädas ning ookeani ringluse probleemid ilmnevad paari tuhande aasta pärast. Kes teab, mida me siis teeme."
Foto: hi-news.ru
Payne juhib tähelepanu sellele, et Permi massilist väljasuremist võib pidada pikaajaliselt elule kasulikuks - liikide koguarv Maal kasvas lõpuks isegi rohkem kui varem -, kuid selle ajakava ei paku lohutuseks toitu.
"Eluloo suurim väljasuremine on palju seotud täna toimuvate keskkonnamuutustega, mida võib oodata järgmise 100-1000 aasta jooksul," ütleb ta. "Tegelikult on sellel pikas perspektiivis ökosüsteemi mitmekesisusele stimuleeriv mõju, kuid taastumine võtab miljoneid aastaid, seega on mitmekesisuse kaotamine inimühiskonnale vaevalt kasulik."
Ameerika paleobioloog Doug Erwin võrdles oma 1993. aasta raamatus "Suur paleosoikumne kriis" Permi massilise väljasuremise lõpu võimalike põhjuste hindamise probleemi olukorraga, millega Hercule Poirot mõrvas Orient Expressis kokku puutub. Detektiiv Agatha Christie järeldab lõpuks, et kõik rongis olnud reisijad olid mõrvas seotud.
Oma viimases raamatus kirjeldab Vignal Poiroti järeldust, et "kõik tegid seda" kui "laiska". Selle asemel toob ta välja Taani krimidraama mõrva tähe Sarah Lundi näite. Kahtlustatavate nimekiri kasvab iga sarjaga. (Meil oleks mugavam tuua näitena Tšehhovi "Kajakas"). Vignali tapja on vulkaanism, mille tagajärjeks on soojenemine, ookeani deoksügeenimine ja osooni kahanemine.
Kuid teadlased saavad juurdepääsu üha täpsemate andmete kogumile, püüdes isoleerida erinevates ökosüsteemides, rühmades ja liikides väljasuremise põhjuslike tegurite täpsetes kombinatsioonides esinevaid erinevusi, mis ei pruugi anda otseseid vastuseid. Kui see on üks kuritegevuse näidend, siis on see väga keeruline, koos hunniku surnukehadega ja nad tapeti mitmesuguste relvadega.
"Keskkonna põhjused pigem korrutavad kui liidavad, nii et ühte asja on raske välja valida," ütleb Payne. See ei ole teaduse läbikukkumine, vaid pigem süüdistus meie nõudmises lihtsate vastuste järele.
