Kādā vēstures brīdī gandrīz visas sugas uz sauszemes un jūras pazuda. Mēs tagad zinām, kāpēc. Permas masveida izmiršana, ko neoficiāli dēvē par Lielo mirstošo, tiek uzskatīta par vienu no lielākajiem ģeoloģiskajiem notikumiem dzīves vēsturē uz Zemes. Salīdzinoši īsā laika posmā apmēram 70% mugurkaulnieku, kas dzīvo uz sauszemes, un aptuveni 90% jūras sugu, pazuda no zemes virsmas. Masveida Permas izdzīšana, godīgi sakot, vienkārši kļuva par lielāko zemes katastrofu. Galu galā Zeme mums, pirmkārt, ir dzīvība.
Pirms desmit gadiem nebija zināms, kurš izraisītājs izraisīja šo ļoti nāvējošo katastrofu pirms 252 miljoniem gadu. Iemesls tika apslēpts noslēpumā, zinātnieki ierosināja desmitiem teoriju.
Tātad pēdējā laikā iepazīšanās tehnoloģiju attīstība un ģeoloģisko pierādījumu meklēšana ir devušas precīzas norādes. Lielākā daļa zinātnieku uz Zemes bija vienisprātis, ka lielāko no piecās lielās izmiršanas izraisīja miljons gadu ilga vulkāna aktivitāte.
Bet vai šī mīkla ir atrisināta? Ne īsti.
Foto: hi-news.ru
Jā, kaut kur tagad Sibīrijas ziemeļrietumu daļā iznāca apmēram 5 miljoni kubikkilometru lavas - pietiekami, lai segtu Zemes virsmu 10 metru dziļumā - tieši pirms masveida izmiršanas. Tas izraisīja milzīgu siltumnīcefekta gāzu izdalīšanos, kas ir izraisījušas globālo sasilšanu un nopietni izjaukušas Zemes dzīvības atbalsta sistēmas.
Neskatoties uz to, precīzas ziņas par to, kā tieši tas izraisīja tik daudzu dzīves veidu izzušanu, joprojām ir sīvas zinātnisko debašu objekts.
Reklāmas video:
Un tā nav tikai akadēmiska interese. Šim katastrofiskajam notikumam bija nozīmīga loma floras un faunas veidošanā, ko mēs šodien redzam. Turklāt ir skaidras paralēles starp vides izmaiņām, kas toreiz notika un tiek novērotas mūsdienās. Daži saka, ka mūsu sugas izpratnes palielināšana par laikiem, kad dzīve gandrīz vairs neeksistēja, palīdzēs mums nodrošināt mūsu pašu ilgtermiņa izdzīvošanu.
1980. gadā Luiss un Valters Alvarezs, tēvs un dēls Kalifornijas universitātē Bērklijā, sniedza jaunus un pārliecinošus pierādījumus tam, ka slavenākā masveida izmiršana - tā, kas notika pirms 66 miljoniem gadu - bija masveida asteroīda krišanas rezultāts. Un tas izraisīja interesi par citu masveida izmiršanas cēloņiem, ieskaitot lielāko no vēlajiem Permijas reģioniem.
Foto: hi-news.ru
Toreiz Rietumu izmiršanas medniekiem bija mazāk piekļuves pierādījumu, jo viņi atradās Ķīnā un Krievijā, nevis visatvērtākajās valstīs. Bet tas viņus neapturēja ierosināt dažādas teorijas.
Daži ir norādījuši uz Pangea superkontinentāla veidošanās blakusparādībām, piemēram, jūras dzīvotnes dziļuma samazināšanu, kur dzīvoja lielākā daļa jūras sugu. Citi ir norādījuši uz strauju skābekļa kritumu Permijas vēlīnā klinšu paraugā un jūras līmeņa pazemināšanos - tas viss varētu izskaidrot, kāpēc jūras sugām bija tik drausmīga pieredze.
Citi ir ierosinājuši no jūras dibena masveidīgi atbrīvot metānu. Pastāvēja arī iespēja, ka intensīvs vulkānisms, kas Sibīrijā atstāja tik daudz vulkānisko iežu, bija īpašs faktors. Katra nākamā lavas plūsma izplatījās iepriekšējā, izveidojot pakāpienu pauguru virkni. Viņi ieguva nosaukumu Sibīrijas slazdi - no zviedru "trapp", tas ir, pakāpieniem.
“Tika uzskatīts, ka Permas masu izmiršanas beigas ir izplatījušās vairāku miljonu gadu laikā,” saka Līdsas universitātes ģeologs Pols Vignāls, kurš 2015. gada septembrī publicēja laikrakstu sliktāko laiku par masu izmiršanu.
Pēc paraugu vākšanas Itālijas dolomītos Vignāls un Entonijs Hallams no Birmingemas universitātes 1992. gadā publicētajā rakstā secināja, ka izmiršana faktiski ilgusi desmitiem vai tūkstošiem gadu.
Šis īsais laika posms daudziem ir pamudinājis meklēt īsu, bet akūtu katastrofu, kas varētu izskaidrot izzušanu - piemēram, asteroīda krišanu.
Atbalstot šo ideju, daži zinātnieki norāda uz retajiem trieciena kvarca graudiem Austrālijā - smilšu graudiem, kas atradās iespējamās trieciena vietā un šajā procesā tika pakļauti spēcīgai fiziskai iedarbībai. Citi zinātnieki, kas strādā Antarktīdā, ir atklājuši hēliju un argonu ar izotopu attiecību, kas līdzīga oglekļa bagātajiem meteorītiem agrīnajā Saules sistēmā.
Bet trieciena krāteris netika atrasts, un viss izmira.
“Mums vienkārši nav ģeoloģisko pierādījumu par ietekmi vai kādu citu nozīmīgu notikumu, kas varētu izraisīt šāda mēroga izzušanu, izņemot Sibīrijas slazdus,” saka Džonatans Payne, ģeologs un masu izmiršanas speciālists no Stenfordas universitātes Kalifornijā, ASV.
Foto: hi-news.ru
Tā kā iepazīšanās metodes tika pilnveidotas un paraugi tika vākti, par galveno vainīgo pakāpeniski kļuva vulkānisms - it īpaši pēc tam, kad zinātnieki secināja, ka Sibīrijas slazdi izveidojās pirms apmēram miljona, nevis 10-50 miljoniem gadu, kā tika uzskatīts iepriekš.
Sibīrijas slazdu sekas bija drausmīgas. Vislielākā ietekme tika novērota okeānos, īpaši uz jūras dibena.
Daudzas grupas ir pilnībā izzudušas, ieskaitot vienu no agrākajām posmkāju grupām - trilobītiem - un primitīvajiem rudziem, koraļļiem, blastoīdiem, mūsdienu jūras ežu radiniekiem un jūras zvaigznēm. Citiem, piemēram, braposkopjiem, bryozoans, kalmāriem līdzīgajiem amonītiem un jūras lilijām, ir zaudēta lielākā daļa savu sugu.
Peldētājiem bija nedaudz vairāk paveicies: acantodi un placoderms izmira, bet daudzas citas zivis un zušiem līdzīgi konodoni palika praktiski neskarti.
Tika ietekmēti arī sauszemes organismi. Tika iznīcinātas daudzas lielākās grupas, tostarp gorgonops, tā laika dominējošie plēsēji ar zobenzobu un lielgabarīta zālēdāju parejāsauri.
Pēc Dmitrija Ščerbakova teiktā no Maskavas paleontoloģijas institūta, aptuveni 40% kukaiņu ģimeņu no Permijas beigām tika iznīcināti. Daudzas ekvatoriālās grupas, piemēram, tarakāni un cikādas, pārvietojās uz ziemeļiem, paaugstinoties temperatūrai.
Augu ziņā meža sugas ir praktiski izzudušas.
Foto: hi-news.ru
Daudzas dominējošās vingrošanasperms grupas ir samazinājušās. Akmeņogles nav ražotas apmēram 10 miljonus gadu, kas norāda uz kūdras veidojošo augu pazušanu. Vēl viena augu viennozīmīgas letālas iznīcināšanas pazīme ir "sēņu lēciens" - milzīgs fosilizēto sēnīšu sporu skaita pieaugums.
"Tas tiek interpretēts kā sēņu, kas dzīvo uz mirušiem vai mirušiem kokiem, eksplozijas rezultāts," saka Barijs Lomakss no Notingemas universitātes Lielbritānijā. "Mēs neko citu neesam redzējuši uz citām ģeoloģiskām robežām."
Precīza analīze par to, kas nomira un kad tas nomira, piedāvā dažus no labākajiem norādījumiem, kas izskaidros, kā Sibīrijas slazdiem varēja būt tik liela ietekme.
Kad Vinyal un kolēģi Ķīnas sauszemes zinātņu universitātē Uhanā sīki pārbaudīja paraugus, kas parāda 537 jūras sugu likteni Ķīnā, viņi atklāja, ka 92 procenti no tiem ir iznīcināti. Viņi arī atklāja, ka izmiršana notika divās fāzēs, kuras atdalīja 180 000 gadu.
Pirmais bija sevišķi fatāls sekla ūdens iedzīvotājiem, piemēram, koraļļiem, kuri dzīvoja mikroskopisko dzīvnieku apakšā - fusulīdi un radiolauku planktons. Otrā viļņa izzušana notika okeāna dzīlēs.
Jaunas sugas attīstījās diezgan ātri pēc pirmā viļņa, bet pēc otrā - daudz lēnāk atveseļojās - visticamāk, ilgstošu iemeslu dēļ, kas izpostīja daudzu ekosistēmu dziļos pamatus. Citi pierādījumi no augu atliekām, kas atgūti Grenlandē un Antarktīdā, atbalsta ideju par divkāršu masu izmiršanu.
Kas tas bija par Sibīrijas vulkānismu, kas izraisīja tik daudz iznīcības dzīvībai dažādās Permas izpausmēs?
Kopā ar lavu iznāca milzīgi daudz siltumnīcas un citu kaitīgu gāzu. Tajos ietilpa milzīgi oglekļa dioksīda un sēra dioksīda apjomi, kas noveda pie temperatūras paaugstināšanās.
Foto: hi-news.ru
Okeānu sildīšana samazināja to spēju noturēt skābekli, un straumes, kas parasti skābekli ienesa dziļumā, varētu palēnināties vai apstāties. Tiek uzskatīts, ka galvenais jūras izmiršanas iemesls ir skābekļa trūkums, par ko liecina iežu paraugi uz robežas starp diviem ģeoloģiskiem periodiem dažādās pasaules vietās.
“Gandrīz visi nogulumieži, uz kuriem mēs apskatījāmies, gāja no tā, ka bija bagāti ar skābekli un dzīvi līdz sliktiem skābekļa un dzīvības līmeņiem,” stāsta Maiks Bentons, Bristoles universitātes paleontologs. "Šī līnija ir tikpat absolūta kā naža mala un ir skaidri redzama."
Daži norāda, ka, paaugstinoties oglekļa dioksīda līmenim atmosfērā, tā līmenis paaugstinājās arī okeānos, ūdens kļuva skābāks un retāk mudināja jūras organismus veidot apvalkus. Paaugstinātais oglekļa dioksīda līmenis kopumā negatīvi ietekmēja jūras dzīvnieku skābekļa apmaiņas sistēmu.
"Cilvēki runā par sasilšanas, paskābināšanas un deoksigenēšanas nāvējošo trīsvienību," saka Payne, kurš apgalvo, ka paskābināšanās varētu ilgt desmitiem tūkstošu gadu. "Visas šīs lietas ietekmē jūras dzīvnieku dzīvi, to metabolismu un skābekļa izmantošanu."
Vignal tomēr mazina okeāna paskābināšanas lomu. "Nav šaubu, ja jūs paskābināsiet okeāna virsmu, tas notiks, bet lielākā daļa organismu joprojām var izgatavot čaumalas, jo viņi to dara savās ķermenēs, bez saskares ar apkārtējo jūras ūdeni."
Sasilšanai bija būtiskas sekas zemei, bet nesalīdzināma ar tām, kas tajā laikā izraisīja šādu apmēru izmiršanu. Ģeologi vaino tādu kaitīgu CFC līdzīgu gāzu kā hlormetāna izdalīšanos.
Tiek uzskatīts, ka šīs gāzes rodas, kad uzkarst ogļu un sāls slāņi, magmai virzoties uz Sibīrijas virsmu. Tie noved pie ozona slāņa iznīcināšanas, kas ievērojami palielina kaitīgā saules ultravioletā starojuma iedarbību.
Argumenti šīs teorijas atbalstam parādījās 2004. gadā, kad Henk Wischer no Utrehtas universitātes Nīderlandē sniedza pierādījumus par pārakmeņojušos mutāciju limfoīdo sporu ievērojamu palielināšanos vēlīnā Permas masveida izmiršanas laikā.
Citi ir ierosinājuši, ka tādi vides stresa faktori kā paaugstināta sausuma pakāpe, nevis palielināts starojums var būt izraisījuši mutācijas. Lomax tomēr atbalsta Višera teoriju. "Ir bijuši citi ilgstošas sausuma periodi, un mēs neredzam pierādījumus par jebkādu saistību ar sporu mutāciju, tāpēc šķiet loģiskāk tos attiecināt uz UV starojumu."
Foto: hi-news.ru
Gāzes, kas izkļūst no vulkāniem, veidoja karbolas, sērskābes un citas skābes, kas nokrita skābā lietus veidā, saasinot vidi. Tas parāda, kā vide nakti tieši un netieši varētu iznīcināt sugas.
“Augu zaudēšanai no ultravioletā starojuma un skābajiem lietiem vajadzēja noņemt pārtikas ķēdes mugurkaulu uz sauszemes, izraisot zālēdāju badu, kas savukārt bija plēsēju barības avots,” saka Bentons.
Daudzi uzskata, ka šīs ekosistēmas attiecības būtu jāpadomā 21. gadsimta cilvēkiem, jo mūsu darbība paaugstina oglekļa dioksīda koncentrāciju atmosfērā līdz galējam līmenim. Permijas perioda beigu izzušana nodrošina domu rašanos.
"Būtībā mēs veidojam vai paātrinām Permas masu izmiršanu," saka Vignal. “Tomēr okeānu iesildīšana prasīs daudz laika, un modeļi rāda, ka okeāni 200–300 gadu laikā nonāks nepatikšanās izšķīdušā skābekļa satura ziņā, un problēmas ar okeāna cirkulāciju parādīsies pēc pāris tūkstošiem gadu. Kas zina, ko tad darīsim."
Foto: hi-news.ru
Payne norāda, ka novēloto Permas masu izmiršanu varētu uzskatīt par labvēlīgu dzīvībai ilgtermiņā - kopējais sugu skaits uz Zemes galu galā pieauga pat vairāk nekā tas notika, bet tā laika skala nedod ēdienu komfortam.
"Vislielākajai izzušanai dzīves vēsturē ir daudz sakara ar vides izmaiņām, kas notiek šodien un kuras var sagaidīt nākamajos 100-1000 gados," viņš saka. "Faktiski ilgtermiņā tam būs stimulējoša ietekme uz ekosistēmas daudzveidību, bet atveseļošanās prasīs miljoniem gadu, tāpēc dažādības zaudēšana cilvēku sabiedrībai diez vai ir izdevīga."
Amerikāņu paleobiologs Doids Ervins savā 1993. gada grāmatā “Lielā paleozoiskā krīze” salīdzināja permiešu masu izmiršanas iespējamo cēloņu novērtēšanas problēmu ar situāciju, ar kuru Herkuļa Poirota slēpjas slepkavībā Orient Express. Detektīve Agata Kristiana galu galā secina, ka slepkavībā bija iesaistīti visi vilciena pasažieri.
Savā jaunākajā grāmatā Vignal apraksta Poirot secinājumu, ka "visi to izdarīja" kā "slinku". Tā vietā viņš min Dānijas noziedzības drāmas Slepkavība zvaigznes Sāras Lundas piemēru. Aizdomās turamo saraksts ar katru sēriju aug. (Mums būtu ērtāk kā piemēru minēt Čehova "Kaiju"). Vignal slepkava ir vulkānisms, kas izraisa sasilšanu, okeāna dezoksigenāciju un ozona noārdīšanos.
Tomēr zinātnieki iegūst piekļuvi aizvien precīzāku datu kopumam, kas mēģina izolēt atšķirības precīzās izzušanas cēloņu faktoru kombinācijās dažādās ekosistēmās, grupās un sugās, kas, iespējams, nesniedz tiešas atbildes. Ja šī ir viena nozieguma spēle, tad tā ir ļoti sarežģīta, ar līķu saišķu, un viņi tika nogalināti ar dažādiem ieročiem.
"Vides cēloņi reizina, nevis saskaita, tāpēc ir grūti izvēlēties vienu lietu," saka Payne. Tā nav zinātnes izgāšanās, bet drīzāk apsūdzība mūsu prasībā pēc vienkāršām atbildēm.