Jordens største utryddelseshendelse kan ha blitt forårsaket ved å tynne ozon

End-Permian utryddelse er en av de største mysteriene i jordens historie. Sikkert, den kritt-tertiære utryddelseshendelsen - den som (nesten) tørket ut alle dinosaurene - var dårlig, men selv det blekner i sammenligning. End-Permian utryddelse, som begynte for 251,9 millioner år siden, slettet ut over 90 prosent av marine arter og mer enn to tredjedeler av terrestriske arter på om lag 500 tusen år.

Vitenskapsmenn vet egentlig ikke hva som forårsaket det, uten å ha en teori om at massiv vulkansk utbrudd sparket hele hendelsen i gang.

Men i et papir publisert onsdag i tidsskriftet Science Advances, gir forskere fra Institutt for integrativ biologi og museum for paleontologi ved University of California, Berkeley, eksperimentelt bevis på at den endepermere utryddelsen, også kjent som Permian-Triassic utryddelse, kunne ha vært forårsaket i stor grad av noe Vi er altfor kjent med: et utarmet ozonlag.

De foreslår at økt UV-B-stråling, som ble sluppet inn av et ozonlag som hadde blitt tynnet av massiv vulkanutbrudd, gjorde det vanskelig eller umulig for trær å reprodusere. Så, heller enn direkte dræper dyrene, sparket den vulkanske aktiviteten av en kaskade som utløste avskoging, noe som førte til at matbanen kollapser, og til slutt til dyreutryddelse.

Beviset kommer i form av muterte pollenkorn, som forskerne hevder, var resultatet av økt UV-B-stråling - den typen som forårsaker solbrenthet. Den fossile posten har oppdaget mange eksemplarer av mutert pollen fra gymnospermer, plantene som dominert før blomstrende planter, som alle dater seg til slutten av Permian utryddelse. Mens forskere har antydet at disse mutante furu-, palm- og gingko pollenkornene var resultatet av UV-B-stråling, hadde forskere ikke ført opp noen sterke bevis.

For å teste deres hypotese forsøkte forskerne å mutere pollenkorn selv, og forsøkte å gjenskape effektene av lav-ozonforhold. De eksponerte 30 reproduktivt modne dvergpine (Pinus mugo Columnaris), hvis pollen ligner enden av Permian pines, til en rekke lysforhold: Seks ble igjen utenfor for å fungere som en kontrollgruppe, mens de andre 24 ble plassert innendørs i vekstkamre med høyere nivåer av UV-B stråling.

Alle plantene overlevde, men trærne utsatt for forhøyede nivåer av UV-B-stråling utviklet muterte pollenkorn og hadde kegler som stoppet å vokse før de var fruktbare. Med andre ord var plantene i live men kunne ikke reprodusere.

De muterte pollenkornene fra trærne dyrket under UV-B-forhold (designet for å simulere dem fra enden-Permian extinction-hendelsen) har en slående likhet med fossiliserte pollenkorn fra den tidsperioden.

Dette støtter hypotesen om at vulkansk aktivitet under end-Permian utryddelseshendelse ikke direkte drepte dyr på Jorden, men skapte i stedet forhold som var veldig dårlige for planter og dyr som bor her. Disse forholdene førte til en sakte men viss nedgang i løpet av hundretusenvis av år, da planter ikke klarte å reprodusere, forårsaket matkrisen etter matkrisen for dyr og eventuelt massedød.

Forskerne advarer om at dette også kan fungere som en advarsel for vår nåværende epoke. I et øyeblikk når havtemperaturen stiger og isbreer smelter, er det mulig at noe som kaskade av økologiske krefter som skjedde for millioner av år siden, kunne skje igjen i dag. Faktisk sier noen forskere det er nært sikker på at vi vil se en masseutryddelseshendelse i neste århundre. Men hei, i hvert fall kanskje noen vil lære av våre feil om et par hundre millioner år.

Abstrakt: Selv om Siberian Trap-vulkanisme regnes som en primær driver for den største utryddelsen i jordhistorien, er slutt-permakrisen fortsatt uklar i forholdet mellom disse hendelsene. Misdannelser i fossilisert gymnosperm pollen fra utryddelsesintervallet antyder biologisk stress sammenfallende med pulserende skognedgang. Disse kornene er antydet å ha blitt forårsaket av økt ultraviolett-B (UV-B) bestråling fra vulkanisme-indusert ozonskjermforringelse. Vi testet denne foreslåtte mekanismen ved å observere virkningene av utledte, end-permeale UV-B-regimer på pollenutvikling og reproduktiv suksess i levende barrere. Vi finner at pollen misdannelsesfrekvenser øker femfold under høye UV-B-intensiteter. Overraskende overlevde alle trærne, men ble sterilisert under forbedret UV-B. Disse resultatene støtter hypotesen om at økt UV-B-stress kunne ha bidratt til ikke bare pollenmisformasjonsproduksjon, men også til avskogning under Permian-Triassic krisintervaller. Ved å redusere fruktbarheten til flere utbredte gymnosperm-linjer, kan pulserende ozonskjermsviktning ha forårsaket gjentatt terrestrisk biosfæredestabilisering og matbanekollaps uten å utøve en direkte "drep" -mekanisme på landplanter eller dyr. Disse funnene utfordrer paradigmet at massutslettelse krever drepemekanismer og antyder at moderne barskogskog kan være betydelig mer sårbar for menneskeskapt ozonlagsutarmning enn forventet.