Evenimentul cel mai mare de stingere al Pământului poate fi cauzat de ozonul subțire

Extincția de la sfârșitul Permianului este unul dintre cele mai mari mistere din istoria Pământului. Desigur, evenimentul de dispariție Cretacic-Terțiar - cel care (aproape) a șters toate dinozaurile - a fost rău, dar chiar și în comparație. Extincția de la sfârșitul Permianului, care a început acum aproximativ 251,9 milioane de ani, a distrus peste 90% din speciile marine și mai mult de două treimi din speciile terestre în aproximativ 500 de mii de ani.

Cu toate acestea, oamenii de știință nu știu cu adevărat ce a cauzat-o, având doar o teorie că erupția vulcanică masivă a lovit întregul eveniment.

Dar într-o lucrare publicată miercuri în jurnal Progresele științei, cercetătorii de la Departamentul de Biologie Integrativă și Muzeul de Paleontologie de la Universitatea din California, Berkeley, furnizează dovezi experimentale că dispariția finală-Permiană, cunoscută și sub numele de extincția permian-triasică, ar fi putut fi cauzată, în mare parte, de ceva suntem cu toții familiarizați cu: un strat de ozon epuizat.

Ei propun ca radiația UV-B crescută, care a fost lăsată de un strat de ozon care a fost subtiată de erupția vulcanică masivă, a făcut dificilă sau imposibilă reproducerea copacilor. Deci, mai degrabă decât direct uciderea animalelor, activitatea vulcanică a dat naștere unei cascade care a declanșat despăduriri, ducând la prăbușirea rețelei alimentare și, eventual, la dispariția animalelor.

Dovezile vin sub forma de boabe de polen mutate, despre care cercetatorii sustin ca au fost rezultatul cresterii radiatiilor UV-B - care provoaca arsuri solare. Recordul fosilelor a scos la iveală numeroase exemplare de polen mutant din gimnosperme, plantele care au dominat înaintea apariției plantelor cu flori, toate date până la sfârșitul perioadei de dispariție a Permilor. În timp ce oamenii de știință au emis ipoteza că aceste boabe de polen, palmier și gingko mutant au fost rezultatul radiației UV-B, cercetătorii nu au prezentat dovezi puternice.

Pentru a-si testa ipoteza, cercetatorii au incercat sa-si mute granulele de polen, incercand sa recreeze efectele unor conditii de ozon scazut. Au expus 30 de pini piticuri mature reproductibile (Pinus mugo Columnaris), a cărui polen este similar cu cel al pinilor end-permieni, într-o gamă de condiții de lumină: șase au fost lăsate în afara pentru a servi drept grup de control, în timp ce celelalte 24 au fost plasate în interior în camere de creștere cu niveluri mai ridicate de UV-B radiații.

Toate plantele au supraviețuit, dar copacii expuși la niveluri ridicate de radiații UV-B au dezvoltat boabe de polenă modificate și au avut conuri care au încetat să crească înainte de a fi fertile. Cu alte cuvinte, plantele erau vii dar nu a putut reproduce.

Boabele de polenă mutate din copacii cultivate în condiții UV-B (concepute pentru a simula cele din evenimentul de dispariție finală-Permian) poartă o asemănare izbitoare cu boabele de polen fosilizate din acea perioadă de timp.

Aceasta susține ipoteza că activitatea vulcanică în timpul evenimentului de dispariție finală-Permian nu a distrus direct animalele de pe Pământ, ci a creat condiții care erau foarte rele pentru plantele și animalele care locuiau aici. Aceste condiții au condus la un declin lent, dar sigur, de-a lungul a sute de mii de ani, deoarece plantele nu au reușit să se reproducă, provocând o criză alimentară după criza alimentară pentru animale și eventualele decese în masă.

Cercetătorii avertizează că acest lucru ar putea servi și ca o poveste de prudență pentru epoca noastră actuală. Într-un moment în care temperaturile oceanelor se ridică și ghețarii se topesc, este posibil ca ceva de genul cascadelor forțelor ecologice care au avut loc cu milioane de ani în urmă să se întâmple din nou astăzi. De fapt, unii oameni de știință spun că este o certitudine aproape că vom vedea un eveniment de dispariție în masă în secolul următor. Dar, cel puțin, poate că cineva va învăța din greșelile noastre în câteva sute de milioane de ani.

Abstract: Deși vulcanismul de la Siberian Trap este considerat un motor principal al celei mai mari dispariții din istoria Pământului, criza end-permiană, relația dintre aceste evenimente rămâne neclară. Cu toate acestea, malformațiile din polenul gimnospermic fosilizat din intervalul de extincție sugerează că stresul biologic coincide cu declinul impulsiv al padurilor. Aceste boabe sunt ipoteze că au fost cauzate de o intensificare a radiațiilor ultraviolete-B (UV-B) cauzate de deteriorarea scutului de ozon indusă de vulcanism. Am testat acest mecanism propus prin observarea efectelor regimurilor end-Permian UV-B derivate asupra dezvoltării polenului și succesului reproductiv al coniferelor vii. Se constată că frecvențele de malformație a polenului cresc de cinci ori în intensități intense de UV-B. Surprinzător, toți copacii au supraviețuit, dar au fost sterilizați sub UV-B îmbunătățit. Aceste rezultate susțin ipoteza că stresul UV-B intensificat ar fi putut contribui nu numai la producția de malformație a polenului, ci și la despăduriri în timpul perioadelor de criză permian-triazică. Prin reducerea fertilității unor linii generalizate de gimnosperm, slăbirea pulsată a scutului de ozon ar fi putut provoca destabilizarea repetată a biosferei terestre și colapsul rețelei alimentare fără a exercita un mecanism direct de "ucidere" asupra plantelor sau animalelor terestre. Aceste constatări provoacă paradigma că extincțiile în masă necesită mecanisme de ucidere și sugerează că pădurile moderne de conifere pot fi considerabil mai vulnerabile la epuizarea stratului de ozon antropic decât se aștepta.