Peristiwa Kepupusan Paling Besar Bumi Mungkin Disebabkan oleh Penipisan Ozon

Kepupusan akhir Permian adalah salah satu misteri terbesar dalam sejarah Bumi. Tentu saja, peristiwa kepupusan Cretaceous-Tertiary - yang (nyaris) menghapuskan semua dinosaur - adalah buruk, tetapi walaupun ia agak luar biasa. Kepupusan akhir Permian, yang bermula kira-kira 251,9 juta tahun yang lalu, menghapus lebih dari 90 persen spesies laut dan lebih dari dua pertiga spesies terestrial di sekitar 500 ribu tahun.

Walau bagaimanapun, saintis tidak benar-benar tahu apa yang menyebabkannya, tanpa apa-apa kecuali satu teori yang meletus letusan gunung berapi menendang keseluruhan peristiwa yang bergerak.

Tetapi dalam makalah yang disiarkan Rabu dalam jurnal Kemajuan Sains, penyelidik dari Jabatan Biologi Integriti dan Muzium Paleontologi di University of California, Berkeley, memberikan bukti eksperimen bahawa kepupusan akhir Permian, yang juga dikenali sebagai kepupusan Permian-Trias, mungkin disebabkan oleh sebahagian besar, oleh sesuatu kita sudah biasa dengan: lapisan ozon yang habis.

Mereka mencadangkan bahawa peningkatan radiasi UV-B, yang telah dilepaskan oleh lapisan ozon yang telah ditiup oleh letusan gunung berapi yang besar, menjadikannya sukar atau mustahil bagi pokok-pokok untuk menghasilkan semula. Jadi, bukannya secara langsung membunuh binatang itu, aktiviti gunung berapi memulakan larian yang memicu penebangan hutan, yang membawa kepada runtuhan web makanan, dan, akhirnya menjadi kepupusan haiwan.

Bukti itu datang dalam bentuk butiran debunga mutu, yang menurut penyelidiknya adalah hasil peningkatan sinaran UV-B - jenis yang menyebabkan sinar matahari. Rekod fosil telah menghasilkan banyak contoh serbuk bermutu dari gymnosperms, tumbuh-tumbuhan yang mendominasi sebelum tumbuhan berbunga tumbuhan, yang semuanya berakhir dengan kepupusan akhir Permian. Walaupun para saintis telah membuat hipotesis bahawa bijirin serbuk pinus, sawit, dan gingko mutant ini adalah akibat radiasi UV-B, sebelum ini para penyelidik tidak menemui bukti yang kuat.

Untuk menguji hipotesis mereka, para penyelidik cuba untuk bermutasi bijirin debunga sendiri, cuba mencipta semula kesan ozon rendah. Mereka mendedahkan 30 pine kerdil matang semula (Pinus mugo Kolumnaris), yang debunga adalah serupa dengan pinus akhir-Permian, kepada pelbagai keadaan cahaya: Enam yang ditinggalkan di luar untuk berkhidmat sebagai kumpulan kawalan, manakala 24 yang lain diletakkan di dalam ruang pertumbuhan dengan tahap UV-B yang lebih tinggi radiasi.

Semua tumbuhan itu terselamat, tetapi pokok-pokok yang terdedah kepada paras radiasi UV-B yang tinggi telah menghasilkan bijirin debunga bermutasi dan mempunyai kon yang berhenti tumbuh sebelum mereka subur. Dalam erti kata lain, tumbuh-tumbuhan masih hidup tetapi tidak dapat menghasilkan semula.

Biji-bijian debunga yang dimutarkan dari pokok-pokok yang ditanam di bawah syarat-syarat UV-B (yang direka untuk mensimulasikan mereka dari peristiwa kepupusan akhir Permian) menimbulkan persamaan yang menarik kepada biji debunga fosil dari masa itu.

Ini menyokong hipotesis bahawa aktiviti gunung berapi semasa peristiwa kepupusan akhir Permian tidak secara langsung membunuh haiwan di Bumi tetapi sebaliknya menciptakan keadaan yang sangat buruk bagi tumbuhan dan haiwan yang tinggal di sini. Keadaan ini membawa kepada penurunan yang perlahan tetapi tertentu selama ratusan ribu tahun, ketika tumbuhan gagal menghasilkan semula, menyebabkan krisis makanan setelah krisis makanan untuk hewan dan kematian massal.

Para penyelidik memberi amaran bahawa ini juga boleh menjadi kisah peringatan bagi era semasa kita. Dalam seketika apabila suhu laut naik dan glasier mencair, mungkin sesuatu yang seperti kekayaan kuasa ekologi yang berlaku berjuta-juta tahun lalu boleh berlaku lagi hari ini. Sebenarnya, sesetengah saintis mengatakan ia adalah kepastian yang dekat bahawa kita akan melihat peristiwa kepupusan besar-besaran pada abad yang akan datang. Tetapi, sekurang-kurangnya mungkin seseorang akan belajar dari kesilapan kami dalam beberapa ratus juta tahun.

Abstrak: Walaupun volkanisme Perangkap Siberian dianggap sebagai pemacu utama kepupusan terbesar dalam sejarah bumi, krisis akhir Permian, hubungan antara peristiwa-peristiwa ini masih tidak jelas. Walau bagaimanapun, kecacatan dalam serbuan gimnosperm fosil dari selang kepupusan menunjukkan tekanan biologi yang bertepatan dengan penurunan hutan berdenyut. Biji-bijian ini dihipotesiskan disebabkan oleh penyinaran ultraviolet-B (UV-B) yang dipertingkatkan daripada kemerosotan perisai yang disebabkan oleh volkanisme. Kami menguji mekanisme yang dicadangkan ini dengan memerhatikan kesan rejim UV-B Permian akhir yang diimpikan terhadap pembangunan debunga dan kejayaan reproduktif dalam konifer hidup. Kami mendapati bahawa frekuensi kecemasan debunga meningkat lima kali ganda di bawah intensiti UV-B yang tinggi. Menghairankan, semua pokok terselamat tetapi disterilkan di bawah UV-B yang dipertingkatkan. Keputusan ini menyokong hipotesis bahawa tegasan UV-B dapat memberi sumbangan bukan sahaja kepada pengeluaran debunga malformasi tetapi juga untuk penebangan hutan semasa tempoh krisis Permian-Triassic. Dengan mengurangkan kesuburan beberapa gimnosperma meluas yang meluas, pelemahan perisai ozon yang berdenyut boleh menyebabkan terjadinya ketidakstabilan biosphere terulang dan keruntuhan web makanan tanpa menggunakan mekanisme "membunuh" langsung pada tumbuhan atau haiwan. Penemuan ini mencabar paradigma bahawa kepupusan besar-besaran memerlukan mekanisme membunuh dan menunjukkan bahawa hutan konifer moden mungkin lebih terdedah kepada kekurangan lapisan ozon antropogenik daripada yang dijangkakan.