Ασφυξία από έλλειψη οξυγόνου υποψιάζονται οι επιστήμονες για τη μαζική εξάλειψη ειδών πριν από 251 εκατ. χρόνια

Από σελίδα του NewScientist, 9 Σεπτεμβρίου 2003

 Η έλλειψη του οξυγόνου, λόγω των τεράστιων ποσοτήτων του μεθανίου που ανέβλυσε από τους ωκεανούς, ήταν η κυριότερη αιτία που προκάλεσε τη μεγαλύτερη εξάλειψη των χερσαίων ειδών του 70% έως 90% πριν 251 εκατομμύρια χρόνια, προτείνει νέα έρευνα.

Το αέριο σύμφωνα με Αμερικανό γεωλόγο του Πανεπιστημίου του Όρεγκον, Greg Retallack, αντέδρασε με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και πυροδότησε μια σειρά από αλλαγές πλανητικής κλίμακας, οι οποίες οδήγησαν σε δραστική μείωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Τα περισσότερα ζώα πέθαναν από ασφυξία.

Τη θεωρία του ο Retallack τη στηρίζει επίσης και στο απολίθωμα ενός μικρού ερπετού, τη σαύρα του γένους Lystrosaurus, που επιβίωσε μυστηριωδώς μετά από αυτή την εξαφάνιση και τελικά έγινε το πιο κοινό ζώο στον πλανήτη μας μετά από το τέλος της Πέρμιας περιόδου, πριν 251 εκατομμύρια χρόνια. Η σαύρα αυτή είχε προσαρμοστεί να ζει σε στοές, όπου το οξυγόνο είναι λίγο και η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μεγάλη. Το ερπετό, μήκους ενός μέτρου, είχε τεράστιο θώρακα, διογκωμένους πνεύμονες, ανεπτυγμένο διάφραγμα και ρηχά ρουθούνια.

Οι παλαιοντολόγοι διχάζονταν καιρό τώρα πάνω στη μαζική εξάλειψη στο τέλος της Πέρμιας περιόδου. Δεν υπάρχει κανένα στοιχείο για έναν μεγάλο αστεροειδή που να συγκρούστηκε με τη Γη, αλλά υπάρχουν ξαφνικές αλλαγές στις αναλογίες των ισοτόπων του άνθρακα. Αυτές δείχνουν ότι κάποιο σπουδαίο γεγονός προκάλεσε τις τεράστιες απελευθερώσεις παγωμένων ένυδρων ουσιών του μεθανίου κάτω από το πυθμένα της θάλασσας καθώς και στους πολικούς πάγους.

Το μεθάνιο μαζί με το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα από τα αέρια που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επίσης, αντιδρά με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και δίνει διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο επίσης οδηγεί στην άνοδο της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας. Σύμφωνα με την επικρατέστερη θεωρία, η μαζική εξαφάνιση οφειλόταν στην αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη.

Αλλά ο Retallack δεν πείστηκε για αυτές τις απόψεις όταν πήγε να εργαστεί στην έρημο Karoo της Νότιας Αφρικής. Τα απολιθώματα εκεί εμφανίζουν ότι εξαφανίστηκε μαζικά το 88% των πρόσφατων γενών της Πέρμιας περιόδου. Αλλά αυτά τα χώματα που εξέτασε δεν εμφάνισαν στοιχεία της τεράστιας κλιματικής αλλαγής που απαιτείται για τη μεγάλη μαζική εξαφάνιση.

Κατακόρυφη μείωση του οξυγόνου

Όταν όμως είδε ο Retallack μια μελέτη για τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα της ελευθέρωσης του μεθανίου που έκανε ο Bob Berner του Πανεπιστημίου Yale άρχισε να σκέπτεται διαφορετικά. Ο Bob Berner υπολόγισε ότι μια χιονοστιβάδα επιδράσεων στους υγροβιότοπους και στους σκοπέλους των κοραλλιών θα είχε μειώσει τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα από 35% ακριβώς σε 12% μόνο σε 20.000 χρόνια - μια πολύ μικρή χρονική περίοδος μέσα στη γεωλογική εποχή.

Ο Retallack γνωρίζει τα αποτελέσματα των χαμηλών επιπέδων οξυγόνου πάρα πολύ καλά. "Ξέρω τι σημαίνει να μειώνεται το οξυγόνο σε 12% στα ψηλά βουνά όπου εργαζόμουν. Παραλίγο να πεθάνω στο βουνό".

Οι πνεύμονες των χερσαίων ζώων, που είναι συνηθισμένοι σε υψηλότερη πίεση του οξυγόνου, θα γέμισαν με υγρό ενώ θα υπέφεραν από ναυτία και πονοκέφαλους ενώ τα θαλάσσια ζώα θα ασφυκτιούσαν στο φτωχό σε οξυγόνο νερό.

Έτσι τώρα, ο Retallack υποστηρίζει ότι τα ζώα εκείνης την περιόδου ήταν ήδη νεκρά όταν συνέβη η κλιματική αλλαγή. Είχαν πεθάνει λόγω της έλλειψης οξυγόνου

Όμως το ερπετό Lystrosaurus επέζησε επειδή είχε εξελιχθεί για να ζει στα λαγούμια, όπου το επίπεδο του οξυγόνου είναι χαμηλό και το επίπεδο του διοξειδίου του άνθρακα υψηλό. Το ερπετό, μήκους ενός μέτρου, είχε τεράστιο θώρακα, διογκωμένους πνεύμονες, ανεπτυγμένο διάφραγμα και ρηχά ρουθούνια για να πάρει το οξυγόνο που χρειάστηκε.

Ενώ τα περισσότερα ζώα της Πέρμιας περιόδου πέθαναν λαχανιάζοντας για την αναπνοή, το ερπετό Lystrosaurus διαδόθηκε γρήγορα. Σε ορισμένες περιοχές, το Lystrosaurus αντιστοιχεί στο 90% των ζώων στο αρχείο των απολιθωμάτων μετά το καταστροφικό γεγονός.

Η μείωση του οξυγόνου θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει γιατί τα έλη με άνθρακα και οι σκόπελοι των κοραλλιών εξαφανίστηκαν εκατομμύρια χρόνια μετά από την εξάλειψη, λέει ο Retallack, καθώς και τα δύο είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στα επίπεδα του οξυγόνου.

Αναγνωρίζει ότι απαιτείται περισσότερη εργασία για να επιβεβαιώσει τη θεωρία του, και προτείνει να ψάξουν πως ο Lystrosaurus άλλαξε καθώς διαδόθηκε στον μετα- μεθάνιο κόσμο. Προβλέπει ότι η δημιουργία μιας παχιάς σπονδυλικής στήλης θα ήταν η προσαρμογή για το χαμηλό οξυγόνο.

Η ικανότητά του να επιζεί σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου πρέπει να ήταν η συνταγή για την επιτυχία του: σε ορισμένες περιοχές, το Lystrosaurus αντιστοιχεί στο 90% των ζώων στο αρχείο των απολιθωμάτων μετά το καταστροφικό γεγονός.

Περιοδικό δημοσίευσης: Geological Society of America Bulletin (vol 115, p 1133)