Upadek asteroidy na Półwyspie Jukatan 66 milionów lat temu to tylko część historii związanej z wyginięciem wówczas 75% znanych form życia - wskazuje znany popularyzator nauki w Ameryce. Różnica między tymi, którzy przeżyli, a tymi, którzy zginęli w wyniku tej katastrofy, przypomina wzorzec, który był sprawdzany przez miliony lat, zarówno przed, jak i po upadku asteroidy.
Powód, dla którego nasza planeta straciła te straszne i starożytne jaszczurki, może wydawać się oczywisty. Około 66 milionów lat temu asteroida spadła z nieba na ziemię z dzikim rykiem, a miejscem jej upadku był obecny półwysep Jukatan w Meksyku. Niszczycielskie konsekwencje były bezprecedensowe - tsunami, przegrzana atmosfera, zaciemnione niebo, straszne, nagłe trzaskanie zimna i inne apokaliptyczne zdarzenia środowiskowe, w wyniku których około 75% znanych form życia na naszej planecie zostało zniszczonych.
Paleontolodzy nazywają tę katastrofę wymarciem kredowo-paleogenu (wymarcie K / Pg), ponieważ oznacza ona przejście od kredy do paleogenu w historii Ziemi. Chociaż wydarzenie jest nieustannie badane, jego szczegóły wciąż pozostają tajemnicą dla naukowców. Sprawa ta nie została zamknięta po odkryciu w latach 90. krateru powstałego po upadku asteroidy, a także ustaleniu, jak dokładnie nastąpiło zniszczenie istniejących form życia (i co odróżniało ocalałe od umarłych). Wszystko to nadal inspiruje paleontologów i sprawia, że dogłębnie badają ten kataklizm okresu kredy.
Aby lepiej zrozumieć całą historię jako całość, naukowcy oddalają się od momentu upadku asteroidy i badają zwiększoną liczbę próbek życia z tamtego czasu. Dinozaury nie żyły w stabilnej i obfitej utopii mezozoicznej i nie były wówczas jedynymi żywymi organizmami - z dala od niej. Świat wokół nich zmienił się, jak zawsze. Wraz z końcem okresu kredy obniżył się poziom mórz, klimat stał się chłodniejszy, a część prehistorycznych Indii zwana Pułapkami na Płaskowyżu Dekanu była miejscem silnie wulkanicznym. Nie jest łatwo zrozumieć, jak te zmiany wpłynęły na życie na Ziemi, zwłaszcza po katastrofalnym uderzeniu meteorytu, który zmienił strukturę skał. Niemniej jednak,paleontolodzy dokładnie badają próbki osadu w tym czasie, aby zrozumieć, co się stało.
„Aby zrozumieć, co wydarzyło się po uderzeniu tej asteroidy w Ziemię, potrzebujemy dokładnych danych wyjściowych na temat wymierania tła przed katastrofą w okresie kredy i paleogenu” - powiedział Paul Barrett, paleontolog z Muzeum Historii Naturalnej. Moment katastrofy ma sens tylko w ramach szerszego kontekstu, świadcząc o istniejących formach życia przed i po nim. „A wtedy będzie można porozmawiać o tym, czy zdarzenie Chicxulub było główną przyczyną wyginięcia, czy tylko ostateczny cios zakończył ekosystem, którego stabilność stopniowo malała”.
Chociaż wymieranie kredowo-paleogenne było globalnym kryzysem, jego procesy w różnych miejscach na naszej planecie pozostają niezbadane. Ilość informacji na temat danego miejsca zależy od tego, jak dobrze zachowane są warstwy skamieniałości i jak są one dostępne dla badaczy. Niektóre lokalizacje o najlepszej dostępności znajdują się w zachodniej części Ameryki Północnej, gdzie istnieje ciągła sekwencja danych warstw osadowych z późnej kredy i wczesnego paleogenu. Te formacje skalne zawierają zarówno materiał sprzed wyginięcia, jak i po nim i to właśnie te dane, które stały się dostępne, pozwoliły paleontologowi z Królewskiego Muzeum Saskatchewan, Emily Bamforth, zbadać, co wydarzyło się na 300 000 lat przed wybuchem. Okres kredy.
Patrząc na złoża geologiczne w południowo-zachodnim Saskatchewan, Bamforth powiedział, że lokalne warunki, w tym liczba pożarów i charakterystyka określonych siedlisk, były równie ważne, jak to, co wydarzyło się na całym świecie, w identyfikacji próbek dawnej bioróżnorodności. … „Moim zdaniem jest to ważna wiadomość, o której należy pamiętać podczas analizy przyczyn zaginięcia” - mówi Bamforth. „Każdy ekosystem może mieć swoje własne, mniejsze zachęty związane z różnorodnością biologiczną, które istniały przed wyginięciem i można je uznać za część większych, globalnych czynników stymulujących”. To, co było dobre dla żółwi, płazów, roślin, dinozaurów i innych organizmów w jednym miejscu, może nie być tak dobre w innym miejscu.dlatego nie możemy właściwie zrozumieć globalnych zmian bez uwzględnienia podstaw lokalnej różnorodności. „Ekosystemy są złożone i myślę, że warto o tym pamiętać, omawiając przyczyny i czas trwania masowego wymierania” - zauważa Bamforth.
Dla Saskatchewan społeczność ekologiczna sprzed wyginięcia była jak gra Jenga. „Szczyt pozostaje nienaruszony, ale czynniki takie jak zmiany klimatyczne stopniowo go niszczą, osłabiając system i czyniąc go podatnym na zagrożenia” - mówi Bamforth. Ciągle zmieniająca się stabilność ekologiczna sprawia, że główne problemy są szczególnie katastrofalne - jak asteroida, która spada w niewłaściwe miejsce w niewłaściwym czasie.
Film promocyjny:
Obraz zmieniającego się ekosystemu przekierowuje centrum uwagi katastrofy kredowo-paleogenicznej. Podczas gdy przyczyny wyginięcia nie ptasich dinozaurów i innych organizmów zwracają naszą uwagę, naukowcom trudniej jest odpowiedzieć na pytanie, dlaczego ocalałe gatunki zdołały przejść przez kolejny rozdział historii życia.
Gatunki, które były w stanie przetrwać konsekwencje katastrofy, były z reguły małe, w połowie wodne, a ponadto były w stanie spożywać różnorodne pokarmy, jednak istnieją w tym względzie kluczowe kontrowersje. Były też małe nieptasie dinozaury, które miały podobne zalety, ale mimo to wymarły, podobnie jak liczne gady, ptaki i ssaki, pomimo ich przynależności do szerszych istniejących grup. Na przykład didelfodony, ssak wielkości borsuka, nie mogły przeżyć, tak jak nie potrafiły tego starożytne ptaki Avizaurus.
„Jest jedna rzecz, którą próbuję wyjaśnić” - mówi Barrett. Ogólnie rzecz biorąc, małe dinozaury i inne zwierzęta powinny mieć większe szanse na przeżycie niż ich więksi krewni, ale nie zawsze tak było.
Pat Holroyd z University of California Museum of Paleontology porównuje takie badania z tym, co dzieje się po katastrofie samolotu. „Ratownicy udają się tam i zbierają wszystkie dane, a następnie eksperci próbują zrozumieć, co się stało. "Dlaczego ludzie w części ogonowej przeżyli, a pasażerowie, którzy byli w innych miejscach, zginęli?" Pyta Holroyd. Chociaż zdarzenia te mogą być szczególne, a ich przyczyny są wyjątkowe, niemniej jednak możliwe jest przyjrzenie się licznym incydentom tego rodzaju, zdefiniowanie wzorców i dostarczenie informacji o tym, co myślimy o konkretnym wydarzeniu.
Jeśli chodzi o wymieranie kredy i paleogenu, takie wzorce wciąż się pojawiają. Według Holroyda znaczna ilość danych, pochodzących ze znaczących badań gatunków, które przeżyły katastrofę, została opublikowana lub przesłana do bazy danych Paleobiology dopiero w ostatniej dekadzie. Te nowe informacje pozwalają Holroyd i jej współpracownikom badać wzorce zmian - jak długo niektóre gatunki były w stanie przetrwać na lądzie iw pobliskich zbiornikach słodkowodnych - na długo przed uderzeniem asteroidy, a także po samej katastrofie. Odkrycia zespołu zostały zaprezentowane wcześniej tej jesieni na dorocznej konferencji Society of Vertebrate Paleontology w Albuquerque w Nowym Meksyku.
Niektóre modele były już znane. Ryby, żółwie, płazy i przedstawiciele rzędu krokodyli - wszyscy z reguły mają więcej możliwości niż organizmy stricte lądowe. „Eksperci obserwują te wzorce co najmniej od lat pięćdziesiątych XX wieku, a być może nawet wcześniej” - zauważa Holroyd. Jednak odporność gatunków płazów nigdy nie została szczegółowo określona, a nowe badania sugerują, że rozwiązanie zagadki modelu wymierania było tuż przed nami od samego początku.
Ku zaskoczeniu Holroyda, różnica między tymi, którzy przeżyli, a tymi, którzy zginęli w wyniku katastrofy kredowo-paleogenicznej, w rzeczywistości przypomina wzorzec, który był sprawdzany przez miliony lat zarówno przed, jak i po uderzeniu asteroidy. Ziemskie gatunki żywych istot, zwłaszcza duże, nie mają takiej samej zdolności do przetrwania, jak te, które żyją w środowiskach słodkowodnych. Gatunki lądowe często wymierają szybciej niż te występujące w środowisku wodnym, nawet bez skutków poważnej katastrofy. Wydawało się, że gatunki, które żyły w zbiornikach słodkowodnych i wokół nich, przetrwały dłużej, a kiedy wyginięcie pod koniec okresu kredy osiągnęło szczyt, organizmy te miały przewagę nad swoimi czysto lądowymi sąsiadami.
Ale nawet w tego rodzaju względnie bezpiecznym środowisku wodnym sytuacja nie wyglądała tak różowo dla zwierząt żyjących w wodzie. Według Holroyda, na przykład żółwie kredowe straciły 50% swojej globalnej różnorodności, chociaż straty wyniosły tylko 20% na bardziej zlokalizowanych obszarach zachodniej części Ameryki Północnej, co dodatkowo wzmacnia znaczenie zrozumienia wzorców lokalnych i globalnych. Nawet te grupy, które można uznać za „zdolne do przetrwania”, mogą ponieść straty i nie powrócić do poprzedniego wspaniałego rozwoju. Na przykład ssaki torbacze były w stanie przetrwać konsekwencje katastrofy jako grupa, ale ich różnorodność znacznie się pogorszyła, a liczebność znacznie się zmniejszyła.
Pytanie, w jaki sposób te zmiany wpłynęły na lokalne ekosystemy, jest kolejnym krokiem w kierunku zrozumienia, jak wymieranie gatunków wpłynęło na świat. Holroyd podaje jako przykład Triceratopsa. Były szeroko rozpowszechnione w większości zachodniej części Ameryki Północnej w późnej kredzie iz pewnością były ważną częścią ekosystemu. Żubry były kiedyś takimi zwierzętami, a biorąc pod uwagę, jak te roślinożerne zmieniają swoje siedliska poprzez wypas i migrację, wyginięcie triceratopsa, czyli trójrogich dinozaurów, niewątpliwie doprowadziło do znaczących konsekwencji dla ekosystemu, który był w trakcie odbudowy. po katastrofie kredowej. Rośliny, które prawdopodobnie były zależne od Triceratopsa do rozsiewania nasion, zostały dotknięte, podczas gdy inne rośliny,które wcześniej były stratowane przez dinozaury, teraz mają szansę na swobodniejszy rozwój. Jak powstają elementy składowe systemu ekologicznego i co oznaczają one dla odbudowy po katastrofie - te pytania powinny być teraz w pełni w centrum naszej uwagi.
„Zachodnie wnętrze Ameryki Północnej jest jedynym oknem, przez które możemy się zorientować, co stało się z żywymi organizmami na ziemi w wyniku katastrofy kredowo-paleogenicznej, ale nie jest całkowicie jasne, czy jest to typowe” - powiedział Barrett. „Nie mamy pojęcia, jak intensywny był proces wymierania w różnych częściach świata”, zwłaszcza w tych miejscach, które znajdowały się w znacznej odległości od upadku asteroidy. „Wydaje się mało prawdopodobne, aby istniał model uniwersalny”, który przesądziłby o losach tak odrębnych organizmów, jak edmontozaury na lądzie i amonity muszlowe w morzu, a także wielu innych gatunków, które wyginęły w czasie kredy. Badania w Europie,Ameryka Południowa dopiero zaczyna tworzyć podstawę bardzo potrzebnego globalnego obrazu najsłynniejszego procesu wymierania gatunków w historii.
„To jak wielka układanka, którą zaczęliśmy składać coraz więcej elementów” - zauważa Bamforth. Z czasem pełny obraz tego krytycznego momentu w historii Ziemi zostanie odtworzony.
Brian Switek