Według badań przeprowadzonych przez naukowców z IUPUI i współpracowników z Wielkiej Brytanii, ewolucja korzeni drzew mogła wywołać serię masowych wymierań, które wstrząsnęły ziemskimi oceanami ponad 300 milionów lat temu.

Okres dewonu: ewolucja korzeni drzew i wzrostu glonów

Gabriel Filippelli, profesor nauk o Ziemi w IUPUI’s School of Science, powiedział, że według analizy ich zespołu ewolucja korzeni drzew prawdopodobnie wypełniła wcześniejsze oceany zbyt dużą ilością składników odżywczych, co doprowadziło do masowego wzrostu glonów. Większość tlenu w oceanach zostałaby wyczerpana przez te niszczycielskie i szybko rosnące zakwity glonów, co doprowadziłoby do katastrofalnych wydarzeń masowego wymierania.

Uważa się, że przed ewolucją życia na lądzie, w okresie dewonu trwającym od 419 do 358 milionów lat, kilka masowych wymierań zabiło około 70% całego życia na Ziemi.

Proces opisany w badaniu, znany naukowo jako eutrofizacja, jest uderzająco podobny do współczesnego, ale na nieco mniejszą skalę zjawiska, które obecnie powoduje powstawanie szerokich „martwych stref” w zbiornikach wodnych, w tym w Zatoce Meksykańskiej, a także w Wielkich Jeziorach. Tutaj zbyt dużo składników odżywczych z nawozów, a także innych spływów rolniczych powoduje masowe zakwity glonów, które niszczą cały tlen w wodzie, zasilając Zatokę Meksykańską oprócz „martwych stref” Wielkich Jezior.

Różnica polega na tym, że te historyczne wydarzenia były prawdopodobnie w dużej mierze spowodowane korzeniami drzew, które w okresach wzrostu pobierały składniki odżywcze z ziemi, a następnie pospiesznie wyrzucały je do wód Ziemi.

Perspektywa chemiczna

Filippelli twierdzi, że połączenie aktualnych i historycznych danych potwierdza teorię.

Naukowcom udało się potwierdzić cykle wyższych i niższych stężeń fosforu, pierwiastka chemicznego obecnego w całym życiu na Ziemi, na podstawie analizy chemicznej przeprowadzonej na osadach kamiennych pobranych z dna starożytnych jezior. Próbki pobrane do badań z miejsc na Grenlandii i wzdłuż północno-wschodniego wybrzeża Szkocji należą do wielu pozostałości osadów kamiennych, które wciąż można znaleźć dzisiaj.

Ponadto byli w stanie rozróżnić cykle mokre i suche na podstawie oznak „wietrzenia” lub formowania się gleby, które jest spowodowane wzrostem korzeni. Mniejsze wietrzenie sugerowało cykle suche z mniejszą liczbą korzeni, podczas gdy większe wietrzenie sugerowało cykle mokre z większą liczbą korzeni.

Co najważniejsze, zespół odkrył, że cyklom suszy towarzyszył wyższy poziom fosforu, co wskazuje, że w tych okresach składniki odżywcze z obumierających korzeni były uwalniane do wód planety.

Matthew Smart, dr. Student w laboratorium Filippelli w czasie badań powiedział, że chociaż spojrzenie wstecz o 370 milionów lat jest trudne, wciąż istnieją miejsca na planecie, w których chemia może działać jak mikroskop, aby odkryć tajemnice starożytnego świata, ponieważ skały mają długą pamięć.

Naukowcom udało się zidentyfikować rozkład korzeni drzew jako głównego sprawcę wymierania w okresie dewonu, ze względu na cykle fosforu odbywające się równolegle z ewolucją pierwszych korzeni drzew, charakterystyczną dla Archaeopteris, która była pierwszą rośliną, która rosną liście, a także osiągają wysokość 30 stóp.

Nowe zagrożenia dla oceanów

Na szczęście, powiedział Filippelli, natura opracowała od tego czasu systemy przeciwdziałające skutkom gnicia drewna, więc współczesne drzewa nie powodują podobnych zniszczeń. W porównaniu z cienką warstwą gleby, która pokrywała starożytną Ziemię, współczesna gleba jest głębsza i zatrzymuje więcej składników odżywczych.

Wyniki badania dynamiki dostarczyły jednak informacji o innych, nowszych zagrożeniach dla życia morskiego. Autorzy badania zauważają, że inni badacze argumentowali we wcześniejszym badaniu, które zostało opublikowane w czasopiśmie Science, że zanieczyszczenie materiałami organicznymi, w tym ściekami, nawozami, obornikiem, niebezpiecznie zamyka oceany Ziemi na utratę całego tlenu.

Filippelli powiedział, że te nowe spostrzeżenia na temat zniszczeń spowodowanych przez klęski żywiołowe w starożytności mogą wysłać mocny sygnał o tym, co może się stać dzisiaj, jeśli podobne warunki wynikają z działalności człowieka, donosi Phys Org.

Biuletyn GSA podaje dowody na poparcie tej nowej interpretacji uderzająco niestabilnego okresu na prehistorycznej Ziemi. Badanie prowadzili Gabriel Filippelli i Matthew Smart.

Opracowanie: irme.pl