Pada suatu ketika dalam sejarah, hampir semua spesies di darat dan laut hilang. Kita sekarang tahu mengapa. Kepunahan massa Permian, secara tidak formal disebut sebagai Great Dying, dianggap sebagai salah satu peristiwa geologi terbesar dalam sejarah kehidupan di Bumi. Dalam jangka masa yang agak singkat, kira-kira 70% vertebrata hidup di darat dan kira-kira 90% spesies laut hilang dari permukaan bumi. Kepunahan Permian yang besar, sejujurnya, baru saja menjadi bencana terbesar di dunia. Bagaimanapun, Bumi untuk kita adalah, pertama sekali, kehidupan.
Sepuluh tahun yang lalu, tidak diketahui pasti pencetus mana yang menyebabkan bencana yang sangat mematikan ini 252 juta tahun yang lalu. Sebabnya diselimuti misteri, para saintis mengemukakan puluhan teori.
Oleh itu, baru-baru ini, kemajuan dalam teknologi temu janji dan pencarian bukti geologi telah memberikan petunjuk yang tepat. Sebilangan besar saintis di Bumi bersetuju bahawa kepunahan Big Five disebabkan oleh aktiviti gunung berapi selama sejuta tahun.
Tetapi adakah teka-teki ini telah diselesaikan? Tidak juga.
Foto: hi-news.ru
Ya, di suatu tempat kira-kira 5 juta kilometer padu keluar di suatu tempat di Siberia barat laut hari ini - cukup untuk menutup permukaan bumi sedalam 10 meter - dan ini berlaku sebelum kepupusan besar-besaran bermula. Ini memicu pembebasan sejumlah besar gas rumah kaca yang menyokong pemanasan global dan mengganggu sistem sokongan kehidupan Bumi.
Walaupun begitu, perincian tepat bagaimana sebenarnya ini menyebabkan kepunahan begitu banyak bentuk kehidupan tetap menjadi subjek perbahasan ilmiah yang sengit.
Video promosi:
Dan ini bukan hanya minat akademik. Kejadian bencana ini memainkan peranan penting dalam membentuk flora dan fauna yang kita lihat sekarang. Di samping itu, terdapat persamaan antara perubahan persekitaran yang berlaku pada masa itu dan diperhatikan hari ini. Ada yang mengatakan bahawa meningkatkan kesedaran spesies kita pada masa-masa ketika hidup hampir tidak ada akan membantu kita memastikan kelangsungan hidup jangka panjang kita sendiri.
Pada tahun 1980, Louis dan Walter Alvarez, seorang ayah dan anak lelaki di University of California, Berkeley, memberikan bukti baru dan meyakinkan bahawa kepunahan massal yang paling terkenal - yang berlaku pada dinosaur 66 juta tahun yang lalu - adalah hasil dari jatuh asteroid besar-besaran. Dan mencetuskan gelombang minat terhadap penyebab kepupusan besar-besaran, termasuk yang terbesar dari Permian akhir.
Foto: hi-news.ru
Pada masa itu, pemburu kepupusan Barat kurang mendapat bukti kerana mereka berada di China dan Rusia, bukan negara yang paling terbuka. Tetapi ini tidak menghalang mereka untuk mengemukakan pelbagai teori.
Ada yang menunjukkan kesan sampingan dari pembentukan benua super Pangea, seperti menurunkan kedalaman habitat laut, di mana kebanyakan spesies laut hidup. Yang lain menunjukkan penurunan oksigen yang tajam pada sampel batu Permian akhir dan penurunan permukaan laut - kedua-duanya mungkin menjelaskan mengapa spesies laut mempunyai pengalaman buruk.
Yang lain mencadangkan pembebasan metana secara besar-besaran dari dasar laut. Terdapat juga pilihan bahawa gunung berapi yang kuat yang meninggalkan begitu banyak batu gunung berapi di Siberia adalah faktor istimewa. Setiap aliran lava seterusnya menyebar pada yang sebelumnya, mewujudkan serangkaian bukit melangkah. Mereka mendapat nama perangkap Siberia - dari "perangkap" Sweden, iaitu langkah.
"Akhir kepupusan massa Permian kemudian dianggap menyebar selama beberapa juta tahun," kata Paul Vignal, ahli geologi di University of Leeds yang menerbitkan The Worst of Times mengenai kepunahan massal pada bulan September 2015.
Setelah mengumpulkan sampel di Dolomites, Itali, Vignal dan Anthony Hallam dari University of Birmingham menyimpulkan dalam sebuah artikel yang diterbitkan pada tahun 1992 bahawa kepupusan itu benar-benar berlangsung puluhan atau ribuan tahun.
Jangka masa yang singkat ini mendorong banyak orang untuk mencari bencana pendek tetapi akut yang dapat menjelaskan kepupusan - sebagai contoh, kejatuhan asteroid.
Memihak kepada idea ini, sebilangan saintis menunjukkan butir kuarza kejutan yang jarang berlaku di Australia - butir pasir yang berada di lokasi kesan yang diduga dan mengalami kesan fizikal yang kuat dalam proses ini. Saintis lain yang bekerja di Antartika telah menemui helium dan argon dengan nisbah isotop yang serupa dengan meteorit kaya karbon pada sistem suria awal.
Tetapi tidak ada kawah impak yang dijumpai, dan semuanya mati.
"Kami tidak mempunyai bukti geologi mengenai kesan atau peristiwa besar lain yang boleh menyebabkan kepunahan sebesar ini, selain perangkap Siberia," kata Jonathan Payne, pakar geologi dan kepupusan besar-besaran di Universiti Stanford di California, AS.
Foto: hi-news.ru
Apabila kaedah temu janji bertambah dan sampel dikumpulkan, gunung berapi secara beransur-ansur menjadi penyebab utama - khususnya, setelah para saintis membuat kesimpulan bahawa perangkap Siberia terbentuk kira-kira sejuta tahun yang lalu, dan bukan 10-50 juta tahun, seperti yang difikirkan sebelumnya.
Akibat dari perangkap Siberia sangat mengerikan. Kesan terbesar diperhatikan di lautan, khususnya di dasar laut.
Banyak kumpulan telah hilang sepenuhnya, termasuk salah satu kumpulan arthropoda terawal - trilobit - dan permaidani primitif, karang, blastoid, kerabat landak moden dan bintang laut. Yang lain, seperti brachiopods, bryozoans, ammonites seperti sotong, dan teratai laut, telah kehilangan sebahagian besar spesies mereka.
Perenang sedikit lebih beruntung: acanthodes dan plododerm menjadi pupus, tetapi banyak lagi ikan dan belut seperti belut masih praktikal.
Organisma terestrial juga terjejas. Banyak kumpulan besar hancur, termasuk gorgonops, pemangsa dominan bergigi waktu itu, dan pareiasaur herbivor besar.
Menurut Dmitry Shcherbakov dari Institut Paleontologi di Moscow, sekitar 40% keluarga serangga dari akhir Permian musnah. Banyak kumpulan khatulistiwa, seperti lipas dan jangkrik, bergerak ke utara ketika suhu meningkat.
Dari segi tanaman, spesies hutan secara praktikalnya telah hilang.
Foto: hi-news.ru
Banyak kumpulan gymnosperma yang dominan telah menurun. Arang batu tidak dihasilkan selama kira-kira 10 juta tahun, menunjukkan hilangnya tanaman yang membentuk gambut. Satu lagi tanda pemusnahan tumbuhan yang tidak dapat disangkal adalah "lompatan cendawan" - peningkatan besar dalam jumlah spora kulat fosil.
"Ini ditafsirkan sebagai hasil letupan kulat yang hidup di pokok mati atau mati," kata Barry Lomax dari University of Nottingham di UK. "Kami belum pernah melihat perkara seperti ini di sempadan geologi yang lain."
Analisis yang tepat mengenai apa yang mati dan ketika ia mati memberikan beberapa petunjuk terbaik yang akan menjelaskan bagaimana perangkap Siberia dapat memberi kesan yang besar.
Ketika Vinyal dan rakan-rakannya di Universiti Sains Terestrial China di Wuhan memeriksa secara terperinci sampel yang menunjukkan nasib 537 spesies laut di China, mereka mendapati bahawa 92 peratus daripadanya telah musnah. Mereka juga mendapati bahawa kepupusan itu berlaku dalam dua fasa, dipisahkan oleh 180,000 tahun.
Yang pertama sangat berbahaya bagi penduduk perairan cetek seperti karang, yang hidup di bahagian bawah haiwan mikroskopik fusulinid dan plankton radiolarians. Kepupusan gelombang kedua berlaku di kedalaman lautan.
Spesies baru berkembang dengan cepat selepas gelombang pertama, tetapi pemulihannya jauh lebih perlahan selepas gelombang kedua - kemungkinan disebabkan oleh sebab jangka panjang yang telah mengikis asas mendalam banyak ekosistem. Bukti lain dari sisa tumbuhan yang ditemui di Greenland dan Antartika menyokong idea kepupusan dua kali ganda.
Ada apa dengan gunung berapi Siberia yang menyebabkan begitu banyak kehancuran hidup dalam pelbagai manifestasi Permiannya?
Bersama lava, sejumlah besar rumah hijau dan gas berbahaya lain keluar. Ini termasuk jumlah besar karbon dioksida dan sulfur dioksida, yang menyebabkan kenaikan suhu.
Foto: hi-news.ru
Pemanasan lautan mengurangkan kemampuan mereka menahan oksigen, dan arus yang biasanya membawa oksigen ke kedalaman dapat melambat atau berhenti. Kekurangan oksigen diyakini menjadi penyebab utama kepupusan laut, seperti yang ditunjukkan oleh sampel batu di batas antara dua tempoh geologi di lokasi yang berlainan di seluruh dunia.
"Hampir semua batuan sedimen yang kita lihat berubah menjadi kaya dengan oksigen dan hidup menjadi miskin oksigen dan kehidupan," kata Mike Benton, ahli paleontologi di University of Bristol. "Garis ini sama mutlak dengan tepi pisau dan jelas kelihatan."
Beberapa menunjukkan bahawa ketika kadar karbon dioksida di atmosfer meningkat, levelnya juga meningkat di lautan, air menjadi lebih berasid dan cenderung mendorong organisma laut membuat kerang mereka. Peningkatan tahap karbon dioksida pada amnya memberi kesan negatif terhadap sistem pertukaran oksigen haiwan laut.
"Orang bercakap mengenai triniti pemanasan, pengasidan dan deoksigenasi yang mematikan," kata Payne, yang mendakwa pengasidan dapat bertahan selama puluhan ribu tahun. "Semua perkara ini mempengaruhi kehidupan haiwan laut, metabolisme mereka dan penggunaan oksigen."
Vignal, bagaimanapun, memainkan peranan pengasidan lautan. "Tidak diragukan lagi jika anda mengasidasi permukaan lautan, tetapi kebanyakan organisma masih dapat membuat cangkangnya kerana mereka melakukannya di badan mereka, tanpa bersentuhan dengan air laut di sekitarnya."
Pemanasan mempunyai akibat yang besar bagi tanah - tetapi tidak dapat dibandingkan dengan yang menyebabkan kepunahan sebilangan besar pada masa itu. Ahli geologi menyalahkan pembebasan gas seperti CFC berbahaya seperti klorometana.
Gas-gas ini diduga dihasilkan ketika lapisan arang batu dan garam menjadi panas ketika magma bergerak ke permukaan Siberia. Mereka membawa kepada pemusnahan lapisan ozon, yang menyebabkan peningkatan ketara dalam pendedahan radiasi ultraviolet berbahaya dari matahari.
Hujah untuk menyokong teori ini muncul pada tahun 2004 ketika Henk Vischer dari University of Utrecht di Belanda mengemukakan bukti peningkatan yang signifikan dalam spora limfoid bermutasi fosil semasa kepupusan massa Permian akhir.
Yang lain mencadangkan bahawa tekanan persekitaran seperti peningkatan kekeringan, dan bukannya peningkatan radiasi, mungkin menyebabkan mutasi. Lomax, bagaimanapun, menyokong teori Vischer. "Terdapat masa kering yang berpanjangan, dan kami tidak melihat bukti adanya hubungan dengan mutasi spora, jadi nampak lebih logik untuk mengaitkannya dengan sinaran UV."
Foto: hi-news.ru
Gas yang keluar dari gunung berapi membentuk asid karbol, sulfurik dan lain-lain, yang jatuh dalam bentuk hujan asid, memperburuk bahaya alam sekitar. Ini menunjukkan bagaimana persekitaran dapat memusnahkan spesies secara langsung dan tidak langsung dalam semalam.
"Kehilangan tanaman dari sinaran UV dan hujan asid seharusnya menghilangkan tulang belakang rantai makanan di darat, yang menyebabkan kelaparan herbivora, yang pada gilirannya adalah sumber makanan untuk karnivora," kata Benton.
Ramai yang percaya bahawa hubungan ekosistem ini harus difikirkan oleh orang-orang abad ke-21, kerana aktiviti kita meningkatkan kepekatan karbon dioksida di atmosfer ke tahap yang melampau. Kepupusan akhir zaman Permian menyediakan makanan untuk berfikir.
"Pada dasarnya, kami membuat atau mempercepat kepupusan massa akhir Permian," kata Vignal. "Namun, akan memakan waktu lama untuk memanaskan lautan, dan model menunjukkan bahwa lautan akan mengalami masalah dalam 200-300 tahun dari segi kandungan oksigen terlarut, dan masalah dengan peredaran laut akan muncul dalam beberapa ribu tahun. Siapa tahu apa yang akan kita lakukan ketika itu."
Foto: hi-news.ru
Payne menunjukkan bahawa kepupusan besar-besaran Permian dapat dilihat bermanfaat bagi kehidupan dalam jangka panjang - jumlah spesies di Bumi akhirnya tumbuh lebih banyak daripada yang berlaku - tetapi garis masa tidak menyediakan makanan untuk keselesaan.
"Kepunahan terbesar dalam sejarah kehidupan ada hubungannya dengan perubahan persekitaran yang terjadi hari ini dan yang dapat diharapkan dalam 100-1000 tahun ke depan," katanya. "Sebenarnya, dalam jangka panjang, ini akan memberi kesan merangsang keanekaragaman ekosistem, tetapi pemulihan akan memakan masa berjuta-juta tahun, jadi kehilangan kepelbagaian hampir tidak bermanfaat bagi masyarakat manusia."
Dalam bukunya pada tahun 1993, The Great Paleozoic Crisis, ahli paleobiologi Amerika Doug Erwin membandingkan masalah menilai kemungkinan penyebab berlakunya kepupusan massa Permian dengan situasi yang dihadapi oleh Hercule Poirot di Murder on the Orient Express. Detektif Agatha Christie akhirnya membuat kesimpulan bahawa semua penumpang di dalam kereta api terlibat dalam pembunuhan tersebut.
Dalam buku terbarunya, Vignal menerangkan kesimpulan Poirot bahawa "semua orang melakukannya" sebagai "malas." Sebaliknya, dia memetik contoh Sarah Lund, bintang drama jenayah Denmark Murder. Senarai suspek bertambah dengan setiap siri. (Akan lebih mudah bagi kita untuk menyebut "Chaghov" Chekhov sebagai contoh). Pembunuh Vignal adalah vulkanisme, mengakibatkan pemanasan, deoksigenasi lautan dan penipisan ozon.
Walau bagaimanapun, para saintis mendapatkan akses ke kumpulan data yang semakin tepat yang semakin meningkat yang berusaha mengasingkan perbezaan dalam kombinasi tepat faktor penyebab kepunahan dalam pelbagai ekosistem, kumpulan dan spesies, yang mungkin tidak memberikan jawapan langsung. Sekiranya ini adalah salah satu permainan jenayah, maka sangat kompleks, dengan sekumpulan mayat, dan mereka dibunuh dengan pelbagai senjata.
"Penyebab alam sekitar berlipat ganda daripada bertambah, jadi sukar untuk memilih satu perkara," kata Payne. Ini bukan kegagalan sains, melainkan tuduhan terhadap permintaan kita untuk mendapatkan jawapan yang mudah.
