ההכחדה ההמונית הגדולה ביותר בתולדות כדור הארץ לפני כ- 251 מיליון שנה קדמה לשיעורי הכחדה מוגברים לפני האירוע המרכזי ובעקבותיה התאוששות מאוחרת שנמשכה מיליוני שנים. מחקרים חדשים של שני מדענים מאוניברסיטת וושינגטון מראים כי ירידה חדה ברמות החמצן האטמוספרי הייתה ככל הנראה סיבה מרכזית הן לשיעורי ההכחדה המוגדלים והן להתאוששות האיטית מאוד.
אדמת כדור הארץ באותה תקופה עדיין הועלתה ביבשת-על בשם Pangea, ורוב האדמות שמעל פני הים הפכו לבלתי-מיושנות מכיוון שחמצן נמוך הקשה על הנשימה על מנת לשרוד את רוב האורגניזמים, אמר ריימונד הוי, פרופסור לביולוגיה של UW.
מה שכן, במקרים רבים אוכלוסיות סמוכות מאותו המין נותקו זו מזו מכיוון שאפילו במעברים בגובה נמוך לא היה מספיק חמצן כדי לאפשר לבעלי חיים לעבור מעמק אחד למשנהו. כי התפצלות האוכלוסייה ככל הנראה הגדילה את שיעור ההכחדה והאטה את ההתאוששות בעקבות ההכחדה ההמונית, אמר הוי.
"ביולוגים חשבו בעבר על ההשלכות הפיזיולוגיות של רמות חמצן נמוכות במהלך תקופת פרמיאן המאוחרת, אך לא על אלה הביוגיאוגרפיים האלה," אמר.
אחוז החמצן האטמוספרי, כיום כ- 21 אחוז, היה 30 אחוז מאוד בתקופה הפרמית הקדומה. עם זאת, דוגמנות קודמות למחזור הפחמן של רוברט ברנר מאוניברסיטת ייל חישבו כי החמצן האטמוספרי החל לצלול זמן קצר לאחר מכן, והגיע לכ -16 אחוז בסוף הפרמיאן וירד בפחות מ -12 אחוזים בערך 10 מיליון שנים לתקופה הטריאסית.
"החמצן ירד מהדרגה הגבוהה ביותר לרמה הנמוכה ביותר אי פעם ב 20 מיליון שנה בלבד, וזה די מהיר, ובעלי חיים שבעבר הצליחו לחצות את מעברי הרים די בקלות, פתאום, הוגבלו מאוד את תנועותיהם", אמר הוי.
הוא חישב שכאשר מפלס החמצן הגיע ל -16 אחוזים, הנשימה בגובה פני הים הייתה כמו לנסות לנשום בפסגת הר של 9,200 מטר כיום. עד התקופה הטריאסית המוקדמת, תכולת החמצן בגובה הים של פחות מ -12 אחוז הייתה זהה לזו שהיא כיום באוויר הדל בגובה 17,400 רגל, גבוהה יותר מכל משכן אנושי קבוע. זה אומר שאפילו בעלי חיים בגובה פני הים היו קוראים תיגר על חמצן.
הואי והפליאונטולוג הפיטוריאלי של UW הם מחברי מאמר המפרט את היצירה, שפורסם במהדורת ה- 15 באפריל של כתב העת Science. העבודה נתמכה במענקים של הקרן הלאומית למדע והמכון הלאסטרוביולוגי של המינהל האווירונאוטיקה והחלל.
לא רק שתכולת החמצן האטמוספרי ירדה בסוף הפרמיאן, כך אמרו המדענים, אלא שרמות הפחמן הדו-חמצני עלו מה שהוביל להתחממות האקלים העולמית.
"צמצום החמצן וטמפרטורות ההתחממות היו מלחיצים כפליים עבור בעלי חיים פרומיים המאוחרים," אמר הוי. "ככל שהאקלים מתחמם, טמפרטורות הגוף וקצב חילוף החומרים עולות. המשמעות היא שהביקוש לחמצן עולה, כך שבעלי חיים יתמודדו עם דרישת חמצן מוגברת והיצע נמוך יותר. זה יהיה כמו להכריח אתלטים להתעמל יותר אבל לתת להם פחות אוכל. הם יהיו בצרות. "
וורד היה המחבר הראשי של מאמר שפורסם בכתב העת Science בתחילת השנה והציג עדויות לכך ששיעור ההכחדה של חוליות היבשה הועלה לאורך כל פרומיאן המנוח, ככל הנראה בגלל שינויי אקלים, והגיע לשיאו בהכחדה המונית בסוף הפרמיאן. האירוע, המכונה לעתים קרובות "הגוסס הגדול", היה ההכחדה ההמונית הגדולה ביותר בתולדות כדור הארץ, והרג 90 אחוז מכלל חיי הים וכמעט שלושת רבעים מצמחי-חיים ובעלי-חיים.
וורד אמר כי פליאונטולוגים הניחו בעבר שפנגיאה אינה סתם יבשת-על, אלא גם "דרך-על" שעליה היה המין נתקל במעט מחסומים בעת מעבר ממקום למקום.
עם זאת, נראה כי החמצן המופחת מאוד יצר למעשה חסמים בלתי עבירים שהשפיעו על יכולתם של בעלי חיים לנוע ולשרוד, אמר.
"אם זה נכון, אני חושב שעלינו לחזור להסתכל על חמצן ותפקידו בהתפתחות וכיצד התפתחו מינים שונים," אמר וורד. "אתה יכול ללכת בלי אוכל למשך כמה שבועות. אתה יכול ללכת בלי מים לכמה ימים. כמה זמן אתה יכול ללכת בלי חמצן, כמה דקות? אין דבר שיש לו השפעה אבולוציונית גדולה יותר מאשר חמצן. "
המקור המקורי: מהדורת חדשות UW
