Tι συνέβαλε στη μεγαλύτερη εξαφάνιση των ειδών στη Γη;

Η ζωή στη Γη έφτασε αρκετές φορές στο «χείλος του γκρεμού» στα 4 δισεκατομμύρια χρόνια από την εμφάνισή της. Τα σχετικά γεγονότα είναι γνωστά ως μαζικές εξαφανίσεις ειδών, κατά τις οποίες τα είδη που εξαφανίστηκαν ήταν περισσότερα από εκείνα που επέζησαν. Η χειρότερη τέτοια κρίση ήταν πριν από 252 εκατομμύρια χρόνια, στο τέλος της Πέρμιας Περιόδου. Ανεξέλεγκτες φωτιές και μεγάλη ξηρασία έπληξαν τη στεριά, ενώ οι ωκεανοί έγιναν πολύ θερμοί και αποπνικτικοί, με λιγοστό διαλυμένο οξυγόνο. Λίγα έμβια όντα μπόρεσαν να επιζήσουν σε αυτήν την κόλαση. Τελικά περισσότερα από το 70% των ειδών της στεριάς και πάνω από 80% των θαλάσσιων ειδών εξαφανίστηκαν, κάνοντας μερικούς παλαιοντολόγους να ονομάσουν το γεγονός «Μεγάλο Θανατικό».

Αυτή η οικολογική καταστροφή άφησε τα ίχνη της στα πετρώματα όλης της Γης, αλλά ίσως πουθενά καθαρότερα από τις βραχώδεις ακτές της ανατολικής Αυστραλίας. Εκεί μπορεί να δει κανείς καθαρά τη χαρακτηριστική έλλειψη στρωμάτων άνθρακα στα γεωλογικά στρώματα, πάνω από το στρώμα της ύστερης Πέρμιας Περιόδου. Τα στρώματα γαιάνθρακα ηλικίας 259 έως 252 εκατομμυρίων ετών πριν από σήμερα αντιπροσωπεύουν τα συμπιεσμένα υπολείμματα των ελωδών δασών, που υπήρχαν την εποχή εκείνη σε μια μεγάλη ζώνη της υπερηπείρου Γκοντβάνα. Σε αντίθεση με αυτά, τα στρώματα της Τριασικής Περιόδου, που ακολούθησε, πριν από 252 έως 247 εκατομμύρια χρόνια, δεν έχουν καθόλου κάρβουνο, σε οποιοδήποτε μέρος της Γης και να ψάξει κανείς. Αυτά τα στρώματα δείχνουν μόνο μια ήρεμη εναπόθεση άμμου και λάσπης από ποτάμια και λίμνες, αδιατάρακτη από σχεδόν οποιοδήποτε είδος ζωής.

Κενό άνθρακα

Αυτό το λεγόμενο «κενό άνθρακα», ακριβώς λόγω της έλλειψης ορυκτών καυσίμων στα στρώματα που το απαρτίζουν, κατά κύριο λόγο αγνοήθηκε στο παρελθόν, αλλά τώρα εμφανίζεται σαν κλειδί για την κατανόηση της ιστορίας της ζωής πάνω στη Γη. Ξέρουμε πια ότι ήταν σύμπτωμα ενός άρρωστου κόσμου. Στο τέλος της Πέρμιας Περιόδου, δεν είχαν καταρρεύσει μόνο τα οικοσυστήματα της ξηράς και της θάλασσας, αλλά και των υδάτινων συστημάτων γλυκού νερού. Καθώς η θερμοκρασία ανέβηκε απότομα προς το τέλος της Πέρμιας Περιόδου, ανθήσεις βακτηρίων και φυκών έπνιξαν ποτάμια και λίμνες, κάνοντάς τα σε μεγάλο βαθμό ακατοίκητα από οποιοδήποτε είδος σύνθετης ζωής.

Η τελευταία απόθεση άνθρακα της Πέρμιας Περιόδου εμφανίζεται ως μαύρη λωρίδα σε αυτά τα εκτεθειμένα βράχια ενός λόφου. Από πάνω της ένα σχεδόν κενό από απολιθώματα στρώμα ψαμίτη της πρώιμης Τριασικής Περιόδου

Ανάλυση των τελευταίων αποθέσεων άνθρακα της Πέρμιας στη σημερινή Αυστραλία έδειξε ότι αποτελούνταν από συμπιεσμένα φύλλα, ρίζες και βλαστούς δέντρων του γένους Γλωσοπτέρις, που ευδοκιμούσαν στους υγρότοπους εκείνης της περιόδου και τα οποία, όταν συμπιεστούν σχηματίζουν τύρφη, έναν πρόδρομο του γαιάνθρακα. Στο αμέσως παραπάνω στρώμα (το αμέσως νεότερο), δεν υπάρχει σχεδόν κανένα απολίθωμα ζωντανού οργανισμού, με εξαίρεση κάποια απλά λαγούμια μήκους μέχρι δύο μέτρων, που γέμισαν στη συνέχεια με άμμο. Με βάση το μέγεθος και το σχήμα αυτών των λαγουμιών, οι ερευνητές εκτιμούν ότι πιθανότατα σκάφτηκαν από μικρά ερπετά, που έμοιαζαν με θηλαστικά, περίπου στο μέγεθος των σημερινών τυφλοπόντικων. Τα ζώα αυτά έφτιαξαν τη φωλιά τους μέσα στη λασπώδη νεκρή ζώνη, όντας ανάμεσα στους λίγους επιζήσαντες της καταστροφής του τέλους της Πέρμιας. Ισως ακριβώς η στρατηγική τους να κατοικήσουν κάτω από την επιφάνεια να ήταν η αιτία της επιτυχίας τους, καθώς τους παρείχε καταφύγιο από τις υψηλές θερμοκρασίες του εξωτερικού περιβάλλοντος.

Μικροαπολιθώματα

Ανάλυση μικροαπολιθωμάτων έδειξε ότι η συγκέντρωση σπόρων φυτών και γύρης έπεσε απότομα στο ανώτερο τμήμα του στρώματος άνθρακα της Πέρμιας Περιόδου, δείχνοντας τη σχεδόν πλήρη καταστροφή των δασών. Προς έκπληξη των επιστημόνων, διαπιστώθηκε ότι λίγο μετά τη μαζική εξαφάνιση αυξήθηκαν απότομα τα φύκη και τα βακτήρια, μολύνοντας τα επίγεια γλυκά νερά με τοξική γλίτσα. Εφτασαν μάλιστα σε συγκεντρώσεις τυπικών σύγχρονων μικροβιακών ανθήσεων, όπως οι ανθήσεις ρεκόρ στη λίμνη Ιρι των ΗΠΑ, το 2011 και το 2014. Επειδή η εκρηκτική μικροβιακή ανάπτυξη οδηγεί σε φτωχή οξυγόνωση των υδάτων και πολλά μικρόβια παράγουν μεταβολικά παραπροϊόντα που είναι τοξικά, τέτοια φαινόμενα μπορούν να οδηγήσουν σε μαζικό θάνατο των ζώων, που κατοικούν στα μολυσμένα οικοσυστήματα. Στα απόνερα της καταστροφής του τέλους της Πέρμιας, οι ταπεινότεροι ζωντανοί οργανισμοί κληρονόμησαν λίμνες και ποτάμια και έγιναν οι κυρίαρχοι σε αυτά.

Πριν από τη μεγάλη εξαφάνιση των ειδών στο τέλος της Πέρμιας Περιόδου, υγρότοποι γεμάτοι δέντρα κυριαρχούσαν στο τοπίο (αριστερά). Μετά το γεγονός, η απότομη «άνθιση» των φυκών και των βακτηρίων μπλόκαρε την ανάκαμψη αυτών των οικοσυστημάτων (δεξιά)

Η κατάρρευση των οικοσυστημάτων συμπίπτει με την έναρξη των τεράστιων ηφαιστειακών εκρήξεων στην περιοχή της σημερινής Σιβηρίας. Η λέξη ηφαιστειακές μάλλον υποτιμά το φαινόμενο, καθώς σε αυτές τις εκρήξεις συμμετείχε μάγμα με όγκο πολλών εκατομμυρίων κυβικών χιλιομέτρων, κάνοντας τις εκρήξεις αυτές σε σύγκριση με την έκρηξη ενός τυπικού ηφαιστείου, να μοιάζουν όπως το τσουνάμι συγκριτικά με έναν κυματισμό στην μπανιέρα… Πολλές μελέτες θεωρούν αυτές τις εκρήξεις τον καθοριστικό παράγοντα που οδήγησε στο «Μεγάλο Θανατικό», καθώς τα πετρώματα της περιοχής, όπου συνέβησαν, ήταν πλούσια σε άνθρακα, πετρέλαιο και αέριο (σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό απ’ ό,τι σήμερα). Η θερμότητα του μάγματος μετέτρεψε αυτές τις τεράστιες ποσότητες άνθρακα και υδρογονανθράκων σε αέρια του θερμοκηπίου που πλημμύρισαν την ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα να αυξηθεί κατά 6 φορές, συγκριτικά με τα προηγούμενα επίπεδα. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα στην περιοχή του σημερινού Σίδνεϊ να ανέβει η θερμοκρασία μέσα σε μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια κατά 10 έως 14 βαθμούς Κελσίου! Η γεωλογικά γοργή μεταβολή των συνθηκών οδήγησε τα ζώα εύκρατων περιοχών σε εξαφάνιση, ή τα ανάγκασε να ζουν, τουλάχιστον ένα μέρος του εικοσιτετραώρου, στο δροσερότερο υπέδαφος. Ταυτόχρονα πυροδότησε τη μεγάλη διάδοση των μικροβιακών ανθήσεων, που ανιχνεύτηκε κατά την εξέταση των μικροαπολιθωμάτων.

Τοξική συνταγή

Η αρχαία συνταγή γι’ αυτήν την τοξική σούπα περιλάμβανε τρία κύρια συστατικά: Την υψηλή συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, τις υψηλές θερμοκρασίες και την πληθώρα θρεπτικών υλικών μέσα στα επίγεια νερά. Οι τεράστιες εκρήξεις στην περιοχή της σημερινής Σιβηρίας πρόσφεραν τα δύο πρώτα συστατικά. Η απότομη καταστροφή των δασών δημιούργησε το τρίτο: Οταν τα δέντρα βγήκαν από τη μέση, το χώμα, που συγκρατούσαν ως τότε, μπορούσε εύκολα να παρασυρθεί από τις βροχές μέσα σε ποτάμια και λίμνες, προσφέροντας όλα τα θρεπτικά υλικά που χρειάζονται τα υδρόβια μικρόβια για να πολλαπλασιαστούν. Η έλλειψη ψαριών και ασπόνδυλων, που θα μπορούσαν να καταναλώσουν αυτά τα μικρόβια περιορίζοντας την ανάπτυξή τους, τους επέτρεψε να κυριεύσουν πλήρως τις επίγειες οδούς και συγκεντρώσεις γλυκού νερού, για τα επόμενα 300.000 χρόνια. Οι συγκεντρώσεις μικροβίων έγιναν κάποιες φορές τόσο μεγάλες, που το νερό έγινε τοξικό, εμποδίζοντας την ανάκαμψη της ποικιλότητας των ζωικών ειδών μέσα σε αυτά τα νερά, ίσως για εκατομμύρια χρόνια.

Νεκρό ψάρι στη λίμνη Ίρι των ΗΠΑ, μέσα στην τοξική γλίτσα μικροβίων, που αναπτύσσεται σε διάφορα οικοσυστήματα γλυκού νερού, καθώς αυξάνονται η θερμοκρασία, η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και η απορροή λιπασμάτων

Είναι δύσκολο να συγκρίνει κανείς τις συνθήκες του τέλους της Πέρμιας Περιόδου με κάποια φαινόμενα που συμβαίνουν σήμερα και να κάνει αναλογίες και εκτιμήσεις με βεβαιότητα. Η αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και η παρεπόμενη αύξηση της θερμοκρασίας της, σε συνδυασμό με τις απορροές λιπασμάτων σε ποτάμια και λίμνες και την αποψίλωση μεγάλων δασικών εκτάσεων, σίγουρα προκαλούν ανησυχίες. Αποτέλεσμα αυτών των παραγόντων είναι η απότομη αύξηση γεγονότων τοξικών ανθήσεων μικροβίων, όπως αυτές στη λίμνη Ιρι. Και οι ανεξέλεγκτες δασικές πυρκαγιές χειροτερεύουν το πρόβλημα ακόμη περισσότερο. Μετά από τέτοιες πυρκαγιές στις ΗΠΑ παρατηρήθηκαν ανθήσεις φυκών σε ποτάμια των περιοχών που κάηκαν, ενώ οι πυρκαγιές του «Μαύρου Καλοκαιριού» της Αυστραλίας το 2020 είχαν ως αποτέλεσμα εκτεταμένες ανθήσεις φυκών στα νερά του ωκεανού, κατά μήκος της διαδρομής που ακολούθησε ο καπνός, μεταφέροντας στάχτη.

Υπάρχει όμως μια βέβαιη διαφορά στον σημερινό κόσμο, συγκριτικά με τις παλιές γεωλογικές περιόδους. Η αιτία πίσω από τα φαινόμενα, που αναφέρθηκαν παραπάνω, δεν είναι μια δύναμη της φύσης, όπως τα υπερηφαίστεια, αλλά ένα νοήμον είδος, ο άνθρωπος, που έχει αναπτύξει τεράστιες τεχνολογικές δυνατότητες. Αν απαλλαγεί από τον τρόπο οργάνωσης της παραγωγής και της κοινωνίας που μπαίνει εμπόδιο στην αρμονική με το περιβάλλον διαβίωση της ανθρωπότητας, τον καπιταλισμό, αν προχωρήσει στην παραγωγική και κοινωνική οργάνωση με επιστημονικά σχεδιασμένο τρόπο, τον σοσιαλισμό – κομμουνισμό, μπορεί να αποφύγει τους κινδύνους, που σχετίζονται με την ενεργειακή υποστήριξη της ανάπτυξης του πολιτισμού και τη χρήση των φυσικών πόρων.

Επιμέλεια: Σταύρος Ξενικουδάκης
Πηγή: «Scientific American»
Ριζοσπάστης