Jordens største udryddelseshændelse kan have været forårsaget af fortynding af ozon

End-Permian udryddelse er en af ​​de største mysterier i jordens historie. Sikker på, at den kridt- og tertiære udryddelseshændelse - den der næsten (næsten) udslettede alle dinosaurerne - var dårlig, men selv det pales i sammenligning. End-Permian udryddelse, som begyndte for 251,9 millioner år siden, udslettet mere end 90 procent af marine arter og mere end to tredjedele af terrestriske arter i omkring 500 tusinde år.

Men videnskabsmænd ved ikke rigtig, hvad der forårsagede det, idet de kun havde en teori om, at massiv vulkanudbrud sparkede hele arrangementet i gang.

Men i et papir udgivet onsdag i tidsskriftet Videnskabelige fremskridt forskere fra Institut for Integrativ Biologi og Museum for Paleontologi ved University of California, Berkeley, give eksperimentelt bevis for, at den endepermere udryddelse, også kendt som Permian-Triassic udryddelse, kunne have været forårsaget i stor del af noget vi er alt for bekendt med: et udtømt ozonlag.

De foreslår, at øget UV-B-stråling, som blev slettet af et ozonlag, der var blevet tyndt af den massive vulkanudbrud, gjorde det vanskeligt eller umuligt for træerne at reproducere. Så snarere end direkte dræber dyrene, sparkede den vulkanske aktivitet en kaskade, der udløste skovrydning, hvilket førte til fødebanebolleder og til sidst udrydder dyr.

Beviset kommer i form af muterede pollenkorn, som forskerne hævder, var resultatet af øget UV-B-stråling - den slags, der forårsager solbrændinger. Den fossile rekord har påvist mange eksemplarer af muteret pollen fra gymnospermer, de planter der dominerede før blomstringens stigning, som alle dater til ultimo-perioden. Mens videnskabsmænd har antydet, at disse mutante fyrretræer, palme og gingko pollenkorn var resultatet af UV-B-stråling, havde forskere endnu ikke fået noget stærkt bevis.

For at teste deres hypotese forsøgte forskerne at mutere pollenkorn selv og forsøgte at genskabe virkningerne af lavt ozonforhold. De udsatte 30 reproduktivt modne dværgpine (Pinus mugo Columnaris), hvis pollen svarer til endperminernes fyrretræer, til en række lysforhold: Seks blev tilbage uden for at tjene som kontrolgruppe, mens de andre 24 blev anbragt indendørs i vækstkamre med højere niveauer af UV-B stråling.

Alle planter overlevede, men træerne udsat for forhøjede niveauer af UV-B-stråling udviklede muterede pollenkorn og havde kegler, der stoppede voksende, før de var frugtbare. Med andre ord var plantene i live men kunne ikke reproducere.

De muterede pollenkorn fra træerne dyrket under UV-B-betingelser (designet til at simulere dem fra den ende-permiske udryddelseshændelse) har en slående lighed med fossiliserede pollenkorn fra den pågældende periode.

Dette understøtter hypotesen om, at vulkansk aktivitet under den ende-permiske udryddelseshændelse ikke direkte dræbte dyr på Jorden, men skabte i stedet forhold, der var virkelig dårlige for planter og dyr, der bor her. Disse forhold førte til et langsomt men sikkert fald i løbet af hundreder af tusinder af år, da planter ikke reproducerede, forårsager fødevarekrisen efter fødevarekrisen for dyr og eventuelt massedød.

Forskerne advarer om, at dette også kunne tjene som en advarselshistorie for vores nuværende æra. I et øjeblik, hvor havtemperaturerne stiger, og gletsjere smelter, er det muligt, at noget som kaskade af økologiske kræfter, der skete for millioner af år siden, kunne ske igen i dag. Faktisk siger nogle videnskabsmænd, at det er nært sikkert, at vi vil se en masseudryddelsesbegivenhed i det næste århundrede. Men hej, i hvert fald måske vil nogen lære af vores fejl om et par hundrede millioner år.

Abstrakt: Selv om Siberian Trap-vulkanisme anses for at være en primær driver for den største udryddelse i jordens historie, er den slut-permiske krise forblev uklar. Misdannelser i fossiliseret gymnosperm pollen fra udryddelsesintervallet antyder biologisk stress sammenfaldende med pulserende skovnedgang. Disse korn er hypotese for at være forårsaget af øget ultraviolet-B (UV-B) bestråling fra vulkanisme-induceret ozonskærmforringelse. Vi testede denne foreslåede mekanisme ved at observere virkningerne af udledte end-permeære UV-B-regimer på pollenudvikling og reproduktiv succes i levende nåletræer. Vi konstaterer, at pollen misdannelsesfrekvenser stiger fem gange under høje UV-B-intensiteter. Overraskende overlevede alle træer, men blev steriliseret under forbedret UV-B. Disse resultater understøtter hypotesen om, at øget UV-B-stress kunne have bidraget ikke kun til pollenformation, men også til skovrydning under perioder med permisk-triasisk krise. Ved at reducere frugtbarheden hos flere udbredte gymnosperm-linjer, kunne pulserende ozonskærms svækkelse have induceret gentagen terrestrisk biosfæredestabilisering og fødevarebanekollapse uden at udøve en direkte "kill" -mekanisme på jordplanter eller dyr. Disse resultater udfordrer paradigmet, at masseudslettelser kræver killingsmekanismer og foreslår, at moderne nåletræskove kan være betydeligt mere sårbare over for antropogen ozonlaget udtømning end forventet.