Põhjus, miks meie planeet pikka aega mineviku ajastute kohutavad sisalikud kaotas, võib tunduda iseenesestmõistetav. Umbes 66 miljonit aastat tagasi karjus taevast välja asteroid ja naeris sellesse, mis on praegu Mehhiko Yucatáni poolsaar. Sellele järgnenud laastamine oli enneolematu: tsunamide, ülekuumenenud atmosfääri, pimendatud taeva, kohutava külmapilgu ja muude apokalüptiliste ökoloogiliste sündmustega, mis kustutasid hinnanguliselt seitsekümmend viis protsenti Maa teadaolevast elust.
Paleontoloogid teavad seda katastroofi K / Pg väljasuremise sündmusena, kuna see tähistab üleminekut kriidiajastu juurest Maa ajaloo paleogeensele perioodile. Kuid kuigi seda on pidevalt uuritud, mõistatavad selle sündmuse üksikasjad ikkagi asjatundjaid. Juhtum ei lõppenud 1990ndatel löögikraatri tunnustamisega ning täpselt see, kuidas väljasuremine välja mängis - mis eristas surnuist elamist - innustab paleontoloogid kaevama kriidiajastu kataklüsmi.
Tervikliku loo paremaks mõistmiseks tõmbuvad teadlased mõju hetkest tagasi, et uurida tolleaegseid laiemaid elumustreid. Dinosaurused ei elanud stabiilses ja lopsakas mesosoikumises utoopias ega olnud tol ajal ainsad organismid - kaugel sellest. Maailm muutus nende ümber nii nagu alati. Kriidiajastu lõppedes oli meretaseme langus, kliima kaldus jahedama maailma poole ja osa eelajaloolisest Indiast, mida nimetatakse Deccani lõksudeks, mullitas intensiivse vulkaanilise aktiivsusega. Sorteerida, kuidas need muutused mõjutasid elu Maal, pole lihtne ülesanne, eriti pärast seda, kui kataklüsmiline meteoriit segas rahuarvestuses asju, kuid paleontoloogid sõeluvad rusude kaudu, et toimunut paremini mõista.
“Asteroidi mõju tagajärjel toimuva kohta idee saamiseks vajame kindlaid lähteandmeid selle kohta, millised olid tausta väljasuremise määrad enne K / Pg toimumist, ” räägib loodusmuuseumi paleontoloog Paul Barrett. Katastroofihetkel on mõte enne ja pärast elu laiemas kontekstis. "See teeks vahet Chicxulubi kataklüsmiliste sündmuste vahel, mis on kas väljasuremise peamine põhjus või pelgalt riigipöörde arm, mis lõpetas ökosüsteemi, mille vastupanuvõime oli järk-järgult kulunud."
Kunstniku Maale mõjuva asteroidi renderdamine. (NASA / Don Davis) Kui K / Pg-i väljasuremine oli ülemaailmne kriis, ei ole suuresti teada, kuidas see kogu planeedi ümbruses aset leidis. Teabe hulk konkreetses asukohas sõltub sellest, kui hästi on säilitatud vastavad kivimikihid ja kui teadlastele need on ligipääsetavad. Mõned parimad säritused asuvad Põhja-Ameerika lääneosas, kus on pidev settekihtide jada, mis salvestab kriidiajastu lõppu otse Paleogeeni algusse. Need kivid pakuvad enne ja pärast väljasuremispilte ning just need säritused on võimaldanud Royal Saskatchewani muuseumi paleontoloog Emily Bamforthil uurida, mis juhtus 300 000 aasta jooksul enne kriidiajastu plahvatuslikku sulgemist.
Vaadates Saskatchewani edelaosa geoloogilisi andmeid, ütles Bamforth, et kohalikud olud, nagu metsatulekahjude sagedus ja konkreetse elupaiga omadused, olid iidse bioloogilise mitmekesisuse mustrite määramisel sama olulised kui globaalses mastaabis toimuvad sündmused. "Ma arvan, et see on oluline sõnum, mida tuleks väljasuremise põhjustele mõeldes meeles pidada, " ütleb Bamforth. “Igal erineval ökosüsteemil võisid olla oma väljasuremise eel tegutsenud väiksema ulatusega bioloogilise mitmekesisuse ajendid, mis olid aluseks suurtele, globaalsetele teguritele.” Mis oli kasulik kilpkonnadele, kahepaiksetele, taimedele, dinosaurustele ja teistele organismidele, mida ühes kohas polnud on olnud kasulik teises, rõhutades, et me ei saa globaalsetest muutustest aru ilma kohaliku mitmekesisuse aluspõhjata. "Ökosüsteemid on keerulised asjad ja ma arvan, et seda tasub kaaluda, kui kaaluda massilise väljasuremise põhjust ja kestust, " ütleb Bamforth.
Mis puutub Saskatchewanisse, oli väljasuremiseni viinud ökoloogiline kogukond nagu Jenga suur mäng. "Torn püsib, kuid sellised tegurid nagu kliimamuutused tõmbavad aeglaselt sellest välja plokid, nõrgendades süsteemi ja muutes selle haavatavaks, " räägib Bamforth. Pidevalt muutuv ökoloogiline stabiilsus muutis suured häiringud - nagu valesse kohta valel ajal tabatud asteroid - eriti katastroofilisi.
See pilt muutuvatest ökosüsteemidest pöörab K / Pg katastroofi tähelepanu keskpunkti. Kui mittelindude dinosauruste ja muude organismide surm on alati meie tähelepanu köitnud, on teadlastel olnud raskem kindlaks teha, miks ellujäänud suutsid edasi liikuda järgmisse eluloo peatükki.
Mõju üle elanud liigid olid tavaliselt väikesed, poolvees olevad või valmistatud urud, mis võivad elada mitmesugustel toitudel, kuid seal on mõned peamised vastuolud. Seal olid mõned väikesed linnugindudeta dinosaurused, millel olid need eelised ja mis siiski läksid väljasuremiseks, ning paljud roomajad, linnud ja imetajad surid vaatamata kuulumisele laiemasse rühma, mis püsis. Mägerisuurune imetaja Didelphodon näiteks ei teinud seda, teiste seas ka muinaslind Avisaurus .
"Seda on mul raske selgitada, " ütleb Barrett. Üldiselt pidanuks väiksematel dinosaurustel ja teistel loomadel olema parem ellujäämisvõimalus kui nende suurematel sugulastel, kuid see ei olnud alati nii.
Tyrannosaurus rex elas Ameerika Ühendriikide lääneosas umbes 66–68 miljonit aastat tagasi, kuni K / Pg väljasuremise sündmuseni. (Smithsoniani riiklik loodusmuuseum) Pat Holroyd California ülikooli paleontoloogia muuseumist võrdleb neid uurimisi juhtumitega, mis juhtuvad lennuõnnetuste tagajärjel. "Nad lähevad sisse ja koguvad kõik andmed ja proovivad välja mõelda:" Noh, okei, miks sabaosas inimesed ellu jäid ja lennuki muude osade inimesed seda ei teinud? "" Ütleb Holroyd. Ja kuigi sellised katastroofid võivad olla ainulaadsed sündmused, millel on ainulaadsed põhjused, on siiski võimalik vaadata mitu vahejuhtumit ühiselt, et tuvastada mustreid ja anda teavet selle kohta, mida me võime arvata ainsusest.
Mis puutub K / Pg väljasuremisse, siis mustrid alles tekivad. Holroyd hindab, et suur osa asjakohastest uuringutest selle kohta, millised liigid mõju üle elasid, on alles viimase kümnendi jooksul avaldatud või üles laaditud paleobioloogia andmebaasi. See uus teave võimaldas Holroydil ja tema kolleegidel uurida käibe mustreid - kui kaua püsisid liigid maismaal ja sellega seotud magevee elupaikades - kaua enne ja pärast asteroidi mõju. Meeskonna tulemusi tutvustati varem sel sügisel New Mexico osariigis Albuquerque'is toimuval selgroogsete paleontoloogiate seltsi iga-aastasel kohtumisel.
Mõned mustrid olid tuttavad. Kalad, kilpkonnad, kahepaiksed ja krokodillid käitusid üldiselt paremini kui rangelt maapealsed organismid. "Inimesed on seda mustrit jälginud vähemalt 50ndatest peale ja ilmselt ka enne seda, " ütleb Holroyd. Kuid vees leiduvate liikide vastupidavust ei olnud kunagi varem detailselt kvantitatiivselt määratletud ja uus analüüs näitab, et väljasuremismustri mõistatuse lahendus võis olla meie kõigi otsas.
Holroyd leidis üllatusena, et K / Pg sündmusest ellujäänute ja väljasurnud inimeste erinevus jäljendas mustrit, mis on kehtinud kümneid miljoneid aastaid enne ja pärast asteroidi lööki. Maismaal elavad liigid, eriti suured liigid, ei püsi tavaliselt nii kaua kui mageveekeskkonnas elavad. Maapealsed liigid kustuvad sageli kiiremini kui veekeskkonnas, isegi ilma massilise katastroofita, et neid pildilt välja võtta. Magevee elupaikades ja nende ümbruses elanud liigid näivad olevat kauem püsinud ka siis, kui kriisi pole olnud. Kui kriidiajastu lõplik väljasuremine tabas täie jõudu, oli neil organismidel eelis puhtalt maapealsete naabrite ees.
Kuid isegi nende suhteliselt turvalises veekeskkonnas polnud vesi vees liikuvate loomade jaoks sugugi ebaühtlane. Holroyd märgib, et näiteks kriidikilpkonnade kilpkonnad kaotasid maailmas viiskümmend protsenti oma mitmekesisusest, ehkki Põhja-Ameerika lääneosa lokaliseeritumas piirkonnas on neid vaid umbes kakskümmend protsenti, rõhutades veelgi kohalike ja globaalsete mustrite mõistmise olulisust. Isegi sugulased, keda võib pidada ellujäänuteks, kannatasid endiselt kaotusi ega pruukinud oma endise hiilguse juurde tagasi pöörduda. Näiteks elasid marsupiaalsed imetajad rühmana massilise väljasuremise, kuid nende mitmekesisus ja arvukus vähenesid drastiliselt.
Varjutatud reljeefpilt Mehhiko Yucatani poolsaarel, millel on näidatud Chicxulubi löögikraater. (NASA / JPL) See, kuidas need muutused mõjutasid kohalikke ökosüsteeme, on järgmine samm mõistmaks, kuidas väljasuremisjuhtum maailmat mõjutas. Holroyd osutab näitena tuttavale “kolme sarvega näole” Triceratopsile . See dinosaurus oli kogu kriidiajastu lõpus laialt levinud Põhja-Ameerika lääneosast ja oli selgelt selle ökosüsteemi oluline komponent. Need loomad olid oma aja piisonid ja arvestades seda, kui suured taimtoidulised muudavad nende elupaiku karjatamise ja rände kaudu, avaldas Triceratopi väljasuremine kahtlemata kriidiajastu katastroofi tagajärjel taastuvatele ökosüsteemidele suurt mõju. Taimed, kes võisid seemnete hajutamisel tugineda Triceratopsile, oleksid näiteks kannatanud, teised dinosaurused tallatud taimed oleksid võinud vabamalt kasvada. Kuidas need ökoloogilised tükid sobivad ja mida need tähendavad elu taastumist pärast väljasuremist, ei ole veel täielikult keskendunud.
"Põhja-Ameerika läänepoolne sisekujundus annab meile ainsa üksikasjaliku ülevaate sellest, mis K / Pg väljasuremise ajal maismaal juhtus, kuid on täiesti ebaselge, kas see oli tüüpiline, " räägib Barrett. “Me ei tea palju sellest, kuidas väljasuremise intensiivsus kogu maailmas varieerus, ” eriti asteroidi löögist geograafiliselt kaugel asuvates kohtades. “Tundub ebatõenäoline, et kõigile sobiv mudel” vastutab organismide üksteisest eristamise, nagu näiteks Edmontosaurus maismaal ja mähistega ammooniidid, kärpimise eest nii paljude teiste kriidiajastu kadunud liikide hulka. Teadusuuringud Euroopas, Lõuna-Ameerikas, Aasias ja Austraalias alles alustavad ajaloo kõige kuulsama väljasuremisürituse palju ihaldatud ülemaailmse pildi alust.
"See on nagu üks hiiglaslik pusle, millesse oleme hakanud rohkem tükke üles panema, " räägib Bamforth. Sellest ajaloost kriitilisel hetkel saadud pilt selgub alles aja jooksul.
