Οι μεγάλες εξαφανίσεις οδηγούν σε αναγέννηση των ειδών τα τελευταία 542 εκατομμύρια χρόνια

Άρθρο, Μάιος 2006

Πριν από περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια, στη γη φάνηκε σαν να είχαν ενωθεί όλες οι φυσικές δυνάμεις, για να αφανίσουν κάθε ίχνος ζωής από το πρόσωπο της Γης. Η θάλασσα υποχώρησε, αφήνοντας το θαλάσσιο πυθμένα γεμάτο νεκρά ζώα. Συγχρόνως τεράστιες ηφαιστειακές εκρήξεις γέμισαν την ατμόσφαιρα με στάχτη και αέρια, ενώ την ίδια περίοδο ένας τεράστιος μετεωρίτης έπεσε στη Γη, προκαλώντας μία τέτοια Βιβλική καταστροφή, που μόνο με πυρηνικό χειμώνα θα μπορούσε να συγκριθεί.

Η καταστροφή αυτή, που σηματοδοτεί το όριο ανάμεσα στις γεωλογικές περιόδους του Κρητιδικού και του Τριτογενούς, ήταν η τελευταία από μία σειρά πέντε παγκοσμίων καταστροφών, οι οποίες έπληξαν τη Γη τα τελευταία 542 εκατομμύρια χρόνια και η καθεμία τους αφάνισε τουλάχιστον τα 3/4 όλων των ειδών που υπήρχαν στον πλανήτη. Δικαιολογημένα, λοιπόν, οι ειδικοί αποκαλούν ης μαζικές αυτές καταστροφές Οι Πέντε Μεγάλες.

Παρόμοια γεγονότα ίσως συνέβησαν πολλές φορές στην ιστορία της Γης, που αριθμεί 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά μόνο για τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια μπορούν να κάνουν λόγο με βεβαιότητα οι γεωλόγοι, στηριζόμενοι στις καταγραφές των απολιθωμάτων.

Οι καταστροφές έχουν αφήσει εμφανή ίχνη. Είδη που απαντώνται συχνά στο ένα γεωλογικό στρώμα, στο επόμενο εξαφανίζονται απρόσμενα και νέα είδη παίρνουν τη θέση τους. Το όριο μεταξύ Κρητιδικού και Τριτογενούς χαρακτηρίζεται, για παράδειγμα, από το τέλος της εποχής των δεινοσαύρων, και την έναρξη της εποχής των θηλαστικών. Οι πέντε μεγάλες καταστροφές έχουν αφήσει πολύ έντονα ίχνη στα γεωλογικά στρώματα, ωστόσο οι γεωλόγοι έχουν ανακαλύψει ενδείξεις άλλων εννέα παγκοσμίων καταστροφών μικρότερης κλίμακας, κατά τις οποίες αφανίστηκε μεγάλο μέρος της ζωής του πλανήτη μας. Οι δύο πιο πρόσφατες συνέβησαν πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια η πρώτη, όταν αυξήθηκε θεαματικά και αιφνίδια η μέση θερμοκρασία της Γης, και πριν από 34 εκατομμύρια χρόνια η δεύτερη, όταν πολλά είδη θηλαστικών αφανίστηκαν, παραχωρώντας τη θέση τους στα μεγάλα φυτοφάγα που σήμερα ζουν στη σαβάνα.

Η ζωή σώθηκε σαν από θαύμα

Εξετάζοντας τα στρώματα όπου υπάρχουν τα ίχνη των Πέντε Μεγάλων, οι ειδικοί έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι καμία από αυτές δεν μπορεί να αποδοθεί σε ένα μεμονωμένο αίτιο. Πάντα πρόκειται για πολλές ατυχείς συγκυρίες που, όλες μαζί συνδυασμένα, κατέστησαν ανέφικτη τη ζωή για τα ζώα της Γης. Η καταστροφή που έγινε κατά τη μετάβαση από το Πέρμιο στο Τριαδικό, πριν από 251 εκατομμύρια χρόνια, καταδεικνύει καλύτερα από κάθε άλλη το τι συνέβη πραγματικά. Η καταστροφή αυτή θεωρείται η μεγαλύτερη των Πέντε Μεγάλων και, σύμφωνα με κάποιον από τους επιστήμονες που μελέτησαν σε βάθος τα γεγονότα της περιόδου αυτής, δε θα πρέπει να αναρωτιόμαστε πώς έγινε και εξαφανίστηκαν τότε τόσο πολλά από τα είδη της Γης, αλλά μάλλον πώς υπήρξαν κάποια που επιβίωσαν. Τα περισσότερα είδη ζούσαν τότε στη θάλασσα, ιδιαίτερα στα ρηχά νερά, αλλά μετά την καταστροφή οι παλιές ακτογραμμές είχαν αλλάξει ολοκληρωτικά. Όλες οι ήπειροι είχαν συσπειρωθεί σε μία γιγάντια υπερήπείρο, την Παγγαίο, που απλωνόταν από ψηλά στο Βόρειο ημισφαίριο μέχρι το Νότιο Πόλο. Όλες οι παράκτιες ζώνες που υπήρχαν παλιότερα ανάμεσα στις μικρότερες ηπείρους είχαν τώρα συνενωθεί.

Ακολούθησε μία σειρά μεγάλων ηφαιστειακών εκρήξεων στη σημερινή Σιβηρία. Η τέφρα απέκλεισε αρχικά το φως του ήλιου και πάγωσε τη Γη, αλλά μαζί μ' αυτήν απελευθερώθηκε και διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο δημιούργησε ένα φαινόμενο θερμοκηπίου, με αποτέλεσμα τη σημαντική άνοδο της θερμοκρασίας. Οι κλιματικές μεταβολές αποτελούν γενικά, μαζί με τις αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης, δύο από τις σημαντικότερες αιτίες των μαζικών εξαφανίσεων στην ιστορία της Γης.

Τα μεγάλα δάση που κάλυπταν τη Γη κατά το Πέρμιο είχαν παραγάγει μεγάλες ποσότητες οξυγόνου, οι οποίες τώρα έρχονταν να παίξουν καταλυτικό ρόλο σε ένα επικίνδυνο κοκτέιλ. Το οξυγόνο αντέδρασε με το θειάφι των ηφαιστείων, δίνοντας κυριολεκτικά το έναυσμα για πυρκαγιές σε όλο τον πλανήτη, που τις τροφοδοτούσαν γενναιόδωρα οι τεράστιες ποσότητες ξυλείας.

Όταν κόπασε η καταστροφή, το οικοσύστημα έπρεπε να ξεκινήσει από την αρχή, με καινούργιους συντελεστές. Το 95% των ειδών που υπήρχαν πριν είχαν αφανιστεί. Η μετάβαση ήταν τόσο ραγδαία και η αλλαγή στα είδη της πανίδας τόσο μεγάλη, που τα γεγονότα της Πέρμιας-Τριαδικής αποτέλεσαν το όριο μεταξύ του Παλαιοζωικού και του Μεσοζωικού αιώνα, ο οποίος θα γινόταν η εποχή των δεινοσαύρων.

Στα γεωλογικά στρώματα των περιόδων που ακολουθούν αμέσως μετά από μία καταστροφή οι επιστήμονες ανακαλύπτουν συχνά απολιθώματα, τα οποία μαρτυρούν έντονους πειραματισμούς και ταχύτατη εξέλιξη. Με λίγη τύχη, κάθε φορά, μερικά από αυτά τα νέα είδη κατάφερναν να κρατηθούν στη ζωή και να προσαρμοστούν σε νέους τρόπους διαβίωσης, που προσφέρονταν μετά την εξαφάνιση των παλιών ειδών.

Μετά την καταστροφή της Πέρμιας-Τριαδικής, τα ηνία ανέλαβαν οι αρχαίοι προγονοί των θηλαστικών, τα θηραψιδωτά ερπετά, και αργότερα οι πρώτοι δεινόσαυροι, που διαδέχτηκαν πολλά μεγάλα αρπακτικά αμφίβια. Εάν είχαν επιβιώσει στο Τριαδικό τα περισσότερα από τα αμφίβια που ζούσαν μέχρι τότε, οι προγονοί μας θα είχαν ισχυρούς ανταγωνιστές και η ιστορία θα είχε, ίσως, ακολουθήσει εντελώς διαφορετική πορεία.

Ο θάνατος είναι μοχλός της εξέλιξης

Ωστόσο, η ιστορία των πέντε μεγάλων καταστροφών δε μιλάει μόνο για θάνατο, αλλά και για τη δημιουργία, την εξέλιξη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το 95% - ίσως μάλιστα και το 99% - όλων των ειδών που έζησαν τα τελευταία 542 εκατομμύρια χρόνια έχουν εξαφανιστεί. Όλα τα είδη που χάθηκαν αντικαταστάθηκαν πλουσιοπάροχα από νέα είδη, τα οποία προσαρμόστηκαν σε αναρίθμητους νέους τρόπους ζωής και περιβάλλοντα. Τα περισσότερα είδη εμφανίστηκαν κατά το τελευταίο μισό δισεκατομμύριο χρόνια. Από την αρχή του Καμβρίου, πριν από 542 εκατομμύρια χρόνια, μέχρι την καταστροφή στα τέλη του Ορδοβίσίου η ποικιλότητα των ειδών αυξήθηκε γρήγορα, και μετά την καταστροφή Περμίου-Τριαδικού εμφάνισε και πάλι ταχύτατη αύξηση, μέχρι τις μέρες μας.

Σήμερα υπάρχουν από 10 έως 100 εκατομμύρια είδη στη Γη, και από αυτά η επιστήμη έχει κατονομάσει μόνο 1,7 εκατομμύρια. Καλύτερη απόδειξη για τη δύναμη της εξέλιξης δε θα μπορούσε να ζητήσει κανείς. Η εξέλιξη δημιούργησε με γρήγορους ρυθμούς νέα είδη και πειραματίστηκε με νέες μορφές ζωής με τη βοήθεια των αλλεπάλληλων καταστροφών, οι οποίες σε τακτά διαστήματα «καθάριζαν» το χώρο για νέα, συναρπαστικά πειράματα.

Τίποτε δεν αποδεικνύει ότι η ζωή έχει περάσει την τελευταία της Κρίση. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν, μάλιστα, ότι η επόμενη καταστροφή θα είναι ανθρώπινο έργο - ίσως να προκληθεί από τη ρύπανση του περιβάλλοντος ή τα πυρηνικά όπλα. Αν τα πράγματα όντως πάρουν τέτοία τροπή, ας παρηγορηθούμε με το ότι η ζωή, πιθανότατα, θα βρει ξανά έναν τρόπο να ανακάμψει με ανανεωμένη δύναμη.

Οι ήπειροι καθορίζουν τη ζωή

Σε όλη την ιστορία της Γης, οι ήπειροι μετακινούνται ακατάπαυστα. Κατά περιόδους σχημάτιζαν μεγάλες υπερ-ηπείρους, ενώ άλλοτε βρίσκονταν διασκορπισμένες σαν νησιά στη θάλασσα. Κάθε φορά που το πρόσωπο της Γης άλλαζε, η θαλάσσια και η χερσαία ζωή προσαρμόζονταν στις νέες συνθήκες.

Ορδοβίσια - πριν από 488-444 εκατομμύριο χρόνια : Οι ήπειροι του νοτίου ημισφαιρίου είναι συνκεντρωμένες στην υπερήπειρο Γκοντβάνα, η οποία καλύπτει το Νότιο πόλο. Σχηματίζονται τεράστιοι παγετώνες, οι οποίοι δεσμεύουν πολύ από το νερό του πλανήτη, με αποτέλεσμα να αφανιστεί μεγάλο μέρος της θαλάσσιας ζωής.

Δεβόνια - Πριν από 416-359 εκατομμύρια χρόνια : Η Γκοντβάνα προσφέρει καλές συνθήκες ανάπτυξης της χερσαίας ζωής. Η πανίδα εμπλουτίζεται και εξαπλώνεται. Οι πρώιμοι δίπνοοί ιχθύες κολυμπούν από το αλμυρό νερό στους πρώτους ποταμούς. Όταν το νερό εξατμίζεται, αναπνέουν με πνεύμονες.

Πέρμια - Πριν από 299-251 εκατομμύρια χρόνια : Όλες οι ήπειροι είναι συγκεντρωμένες στην Παγγαίο, που απλώνεται από τον έναν πόλο στον άλλο. Οι παράκτιες ζώνες είναι πολύ μικρότερες συγκριτικά με πριν - κάτι που δεν ευνοεί πολλά θαλάσσια είδη. Στην ξηρά, αντίθετα, εξαπλώνονται αρκετά επιτυχημένα είδη.

Κρητιδική - Πριν από 146-66 εκατομμύρια χρόνια : Η στεριά διασπάται σε ξεχωριστές ηπείρους, όπου εμφανίζονται ενδημικά είδη ζώων και φυτών - όπως συνέβη, π.χ., με τη διαμόρφωση της σημερινής χλωρίδας και πανίδας της Αυστραλίας. Η βιοποικιλότητα αυξάνεται μέχρι τις μέρες μας.

Η προϊστορία είναι αποτυπωμένη στα πετρώματα

Τα γεωλογικά στρώματα της Γης αποκαλύπτουν μία πολυτάραχη ιστορία. Από τότε που εμφανίστηκαν οι πρώτοι πολυκύτταροί οργανισμοί που γνωρίζουμε, πριν από 540 εκατομμύρια χρόνια, η Γη έχει υποστεί πέντε παγκόσμιες καταστροφές, οι οποίες αφάνισαν μέχρι και το 95% όλων των ειδών που υπήρχαν τότε. Κάθε καταστροφή άφησε ένα ορατό αποτύπωμα στα γεωλογικά στρώματα, το οποίο σηματοδοτεί τη μετάβαση από τη μία γεωλογική περίοδο στην άλλη.

5η μαζική εξαφάνιση
Περίοδος Όριο Κρητιδικής με Τριτογενής.  66 εκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα (Καινοζωϊκός Αιώνας)
Πυρηνικός Χειμώνας. Ισχυρές ηφαιστειακές εκρήξεις στην περιοχή της σημερινής Ινδίας απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες τέφρας και αερίων. Επιπλέον, ένας μετεωρίτης με διάμετρο 10 χλμ. προσκρούει στη Γη και προκαλεί παγκόσμιο «πυρηνικό χειμώνα» Το 75% όλων των ειδών αφανίζεται.

4η μαζική εξαφάνιση
Περίοδος Όριο Τριαδικής με Ιουρασικής. 200 εκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα (Μεσοζωϊκός Αιώνας)
Αινιγματικός αφανισμός. Γνωρίζουμε ελάχιστα για το τι συνέβη στα τέλη του Τριαδικού. Η στάθμη της θάλασσας φαίνεται όμως να έχει παίξει σημαντικό ρόλο. Ίσως να υπήρξε μία έξαρση στην ηφαιστειακή δραστηριότητα, ενώ υπάρχουν ενδείξεις για άνοδο της παγκοσμίας θερμοκρασίας. Το μόνο σίγουρο είναι ότι περί το 80% όλων των ειδών αφανίζεται.

3η μαζική εξαφάνιση
Περίοδος Όριο Πέρμιας με Τριαδικής. 251 εκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα (Μεσοζωϊκός Αιώνας)
Συντέλεια της Γης. Ένα ηφαίστειο στη Σιβηρία εκτοξεύει 2 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα λάβας. Σκόνη και τέφρα σκιάζουν τον ήλιο και η στάθμη της θάλασσας υποχωρεί, έτσι ώστε μόνο το 13% της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας να καλύπτεται από νερό. Το 95% των ειδών αφανίζεται.

2η μαζική εξαφάνιση
Περίοδος Λιθανθρακοφόρος. 359 εκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα (Παλαιοζωϊκός Αιώνας)
Παρατεταμένο ψυχορράγημα. Η ζωή περνάει ήδη κρίση για μία μεγάλη περίοδο, καθώς ένα βίαιο συμβάν έχει τερματίσει αιφνίδια το Δεβόνιο. Το κλίμα γίνεται ψυχρότερο και τα φτωχά σε οξυγόνο ύδατα έρχονται στην επιφάνεια. Ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι το ψύχος οφείλεται σε πρόσκρουση μετεωρίτη. Το 80% των ειδών αφανίζεται.

1η μαζική εξαφάνιση
Περίοδος Σιλούριος. 444 εκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα (Παλαιοζωϊκός Αιώνας)
Έλλειψη Οξυγόνου. Το κλίμα αλλάζει από θερμό σε ψυχρό και στην υπερήπειρο Γκοντβάνα σχηματίζονται μεγάλοι παγετώνες. Κατά περιόδους, η στάθμη της θάλασσας πέφτει, ενώ άλλες φορές ύδατα φτωχά σε οξυγόνο ανέρχονται από τα βάθη του ωκεανού. Σχεδόν όλα τα θαλάσσια ζώα επηρεάζονται και το 85% των ειδών αφανίζεται.

Πηγές: Science Illustrated, physivs4u