W znanych nam dziejach Ziemi nastąpiło pięć okresów, które przyniosły zwiększone wymieranie wielu gatunków. Zjawisko miało wieloaspektowe przyczyny i różny zakres zubożenia form życia, łącznie z ich całkowitym, bezpowrotnym zniknięciem. Najtragiczniejsze w skutkach było wymieranie permskie, które pociągnęło za sobą śmierć ponad 90% gatunków organizmów morskich. Współcześni naukowcy obserwują szóste masowe wymieranie. Dane pokazują, że proces właśnie się zaczyna.

Ordowik i dewon

Pierwsze masowe wymieranie gatunków miało miejsce w ordowiku, ok. 438 mln lat temu. Wymarło wówczas ponad 100 rodzin organizmów morskich (85% gatunków), a znacznej redukcji uległy łodziki (rodzaj glonów), trylobity (paleozoiczne stawonogi) oraz ramienionogi i liliowce (morskie bezkręgowce). Przyczyną tego kryzysu było zlodowacenie na prakontynencie – Gondwanie, które prawdopodobnie stanowiło pokłosie wybuchu bliskiej supernowej lub rozbłysku gamma.

Około 370 mln lat temu nastąpiło wymieranie dewońskie, odpowiedzialne za zniknięcie z Ziemi 40% wszystkich organizmów morskich, zwłaszcza fauny rafowej. Katastrofa ta wiąże się z szeregiem złożonych zmian, które noszą odpowiednio miano: zdarzenia Hangenberg (mniejszy epizod wymierania) i dwóch kryzysów Kellwasser.

Na temat obydwu zjawisk istnieją hipotezy związane z uderzeniami meteorytów, które z pewnością miały wpływ na środowisko, nie ma jednak pewności co do jego zakresu i skutków. Warto tu jeszcze przywołać granicę fran-famen, warstwę osadów liczącą 374 mln lat. Stanowi ona namacalne świadectwo wielkiego wymierania pod koniec dewonu.

Nowe dowody

Największym ze znanych badaczom wymierań jest to, które nastąpiło w okresie permu, ok. 245-252 mln lat temu. W trakcie trwania ostatnich milionów lat permu z powierzchni Ziemi znikło do 95% organizmów morskich, ponad 60% rodzin gadów i płazów oraz 30% rzędów owadów. Wymarły również drzewiaste widłaki, skrzypy i paprocie. Choć Ziemia w tym czasie bezpowrotnie utraciła wiele ekosystemów, powstały jednocześnie liczne nowe linie ewolucyjne.

Niedawno międzynarodowy zespół naukowców dokonał odkrycia, które rzuca nowe światło na przyczynę katastrofy. Badacze wielokrotnie podważali teorię o uderzeniu asteroidy. Bardziej prawdopodobnym powodem kataklizmu permskiego jest erupcja trapów syberyjskich, czyli największych pokryw lawowych na powierzchni naszego globu. To uwolniło z wnętrza Ziemi duże ilości węgla, co przyczyniło się do załamania warstwy ozonowej.

Barry Lomax, profesor paleobiologii na brytyjskim Uniwersytecie w Nottingham, zwraca uwagę na fakt, że promieniowanie UVB szkodzi również roślinom. W przypadku wspomnianej erupcji wzrost promieniowania nie zabił roślin bezpośrednio, ale zmniejszył ich zdolności do przeprowadzania fotosyntezy, co skutkowało postępującą bezpłodnością. Profesor uważa, że to właśnie niemożność rozmnażania, a nie samo promieniowanie UVB, w ostateczności spowodowała wymieranie.

Badacze odkryli jeszcze inne powiązania międzygatunkowe, które składają się w logiczną całość. Lomax uważa, że rośliny mogły się stać mniej smaczne i strawne dla roślinożerców. Ponieważ zawierały mniej azotu, przestały być wystarczająco wartościowe dla owadów, które je spożywały. „Owady często wychodziły bez szwanku podczas masowych wymierań, ale nie w przypadku tego zjawiska” – podsumował profesor. I to faktycznie daje do myślenia.

Badania przeprowadzono z użyciem wiązki laserowej, co umożliwiło przeanalizowanie składu ziaren o średnicy równej połowie szerokości ludzkiego włosa. Wyniki prac zostały opublikowane w magazynie Science Advances.

Kto ma rację?

Wymieranie w późnym okresie triasu pozbawiło życia 23-34% morskich zwierząt. Proces miał miejsce ok. 201 mln lat temu. W jego wyniku na lądzie wymarły wszystkie archozauromorfy poza krokodylomorfami, pterozaurami i dinozaurami. To właśnie do dinozaurów należały następne miliony lat. Przetrwały też ssaki i żółwie.

Terrence Blackburn, geochronolog z Carnegie Institution for Science, i jego zespół wykorzystali bardzo precyzyjną technikę rozpadu izotopu uranu do ołowiu w kryształach cyrkonu. Naukowcy odkryli, że aktywność wulkaniczna przebiegała w czterech fazach. Na podstawie badań przeprowadzonych w Ameryce Północnej i Maroko wykazali, że pierwsza i najbardziej intensywna z nich rozpoczęła się w analogicznym czasie, co wymieranie triasowe.

Ostatnie odnotowane wymieranie miało miejsce 66 mln lat temu. Odpowiada za wyginięcie ok. 3 gatunków ziemskich roślin i zwierząt, w tym tzw. nieptasich dinozaurów. Mowa o wymieraniu kredowym, które kończy erę mezozoiku i rozpoczyna kenozoik – erę trwającą współcześnie.

Doktor Alfio Alessandro Chiarenza z University College London, główny autor nowatorskiego badania, jest przekonany, że rozwiązał zagadkę globalnego kataklizmu. „Kiedy stworzyliśmy różne scenariusze zarówno dla dwóch przyczyn występujących razem, jak i osobno, zobaczyliśmy, że uderzenie asteroidy jest jedynym zdarzeniem, które może całkowicie wyeliminować siedliska odpowiednie dla dinozaurów” – opowiadał 3 lata temu po wymodelowaniu ekologicznych efektów różnych scenariuszy zagłady gatunków. Gerta Keller, profesor paleontologii i geologii z Uniwersytetu Princeton, skrytykowała efekt prac Chiarenzy, wskazując na wybiórczy dobór danych.

Szóste masowe wymieranie?

Doktor Robert Cowie wraz z zespołem biologów z University of Hawai‘i w Manoa zwrócili uwagę na wymieranie bezkręgowców. Zauważają, że śmiertelność tych stworzeń jest pomijana przez media, jak również przez organizacje przyrodnicze. Dodają, że nawet Czerwona księga gatunków zagrożonych opracowana przez IUCN (Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody) wymienia przede wszystkim ptaki, ssaki i płazy.

Badacze przeanalizowali wymieranie mięczaków, które stanowią drugą co do wielkości grupę zwierząt bezkręgowych. Z obliczeń wyłaniają się niepokojące dane. Od 1500 r. wyginęło między 7,5 a 13% spośród wszystkich z 2 mln znanych gatunków roślin i zwierząt. Cowie ocenia, że włączenie bezkręgowców było kluczem do potwierdzenia teorii o szóstym masowym wymieraniu w historii Ziemi.

Profesor Paul Ehrlich, biolog z Uniwersytetu Stanforda, był jednym z autorów głośnego badania z 2015 r. Analiza dotycząca kręgowców lądowych wykazała, że obecnie na granicy wyginięcia znajduje się 515 gatunków zwierząt. To niewiele mniej niż wymarło w całym XX wieku. W 2020 r. prof. Ehrlich wraz ze współpracownikami z USA i Meksyku dokonał aktualizacji ówczesnych danych. Z jego analizy wynika, że skala wymierania jest większa, niż sądzono. Pośrednio zagraża również ludzkości.