أكبر انقراض جماعي في تاريخ الأرض قبل حوالي 251 مليون سنة سبقته ارتفاع معدلات الانقراض قبل الحدث الرئيسي وأعقبه انتعاش متأخر استمر ملايين السنين. يشير بحث جديد أجراه اثنان من علماء جامعة واشنطن إلى أن الانخفاض الحاد في مستويات الأكسجين الجوي كان على الأرجح سببًا رئيسيًا لمعدلات الانقراض المرتفعة والانتعاش البطيء جدًا.
قال ريمون هيوي ، أستاذ علم الأحياء في جامعة دبليو دبليو ، إن الأرض في ذلك الوقت كانت لا تزال متجمعة في قارة عظمى تسمى بانجيا ، وأصبحت معظم الأراضي فوق مستوى سطح البحر غير صالحة للسكن لأن انخفاض الأكسجين جعل التنفس صعبًا للغاية بالنسبة لمعظم الكائنات الحية.
والأكثر من ذلك ، أنه في كثير من الحالات تم قطع السكان القريبين من نفس النوع عن بعضهم البعض لأنه حتى الممرات على ارتفاعات منخفضة لا تحتوي على الأكسجين الكافي للسماح للحيوانات بالعبور من واد إلى آخر. وقال هيوي إن هذا التفتت السكاني من المرجح أن يزيد من معدل الانقراض وتباطأ الانتعاش بعد الانقراض الجماعي.
وقال: "لقد فكر علماء الأحياء سابقًا في العواقب الفسيولوجية لانخفاض مستويات الأكسجين خلال أواخر العصر البرمي ، ولكن ليس بشأن هذه العوامل البيوجغرافية".
كان محتوى الأكسجين الجوي ، حوالي 21 في المائة اليوم ، غنيًا جدًا بنسبة 30 في المائة في أوائل العصر البرمي. ومع ذلك ، فإن النمذجة السابقة لدورة الكربون من قبل روبرت بيرنر في جامعة ييل قد حسبت أن الأكسجين الجوي بدأ ينخفض بعد ذلك بوقت قصير ، حيث وصل إلى حوالي 16 في المائة في نهاية العصر البرمي ويصل إلى أقل من 12 في المائة حوالي 10 مليون سنة في الفترة الترياسية.
قال هيوي: "انخفض الأكسجين من أعلى مستوى له إلى أدنى مستوى له على الإطلاق في 20 مليون سنة فقط ، وهو أمر سريع للغاية ، والحيوانات التي كانت قادرة في السابق على عبور الممرات الجبلية بسهولة شديدة فجأة كانت حركتها مقيدة بشدة".
وقد قدر أنه عندما يصل مستوى الأكسجين إلى 16 في المائة ، فإن التنفس عند مستوى سطح البحر كان سيشبه محاولة التنفس في قمة جبل يبلغ ارتفاعه 9200 قدم اليوم. بحلول الفترة الترياسية المبكرة ، كان محتوى الأكسجين في مستوى سطح البحر أقل من 12 في المائة كما هو اليوم في الهواء الرقيق عند 17400 قدم ، وهو أعلى من أي سكن بشري دائم. وهذا يعني أنه حتى الحيوانات في مستوى سطح البحر كانت ستواجه تحدي الأكسجين.
هيوي وعالم الحفريات في جامعة دبليو دبليو بيتر وارد مؤلفان لورقة تفصيلية للعمل ، نُشرت في طبعة 15 أبريل من مجلة Science. تم دعم العمل بمنح مقدمة من المؤسسة الوطنية للعلوم ومعهد علم الأحياء الفلكي التابع للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء.
وقال العلماء إن محتوى الأكسجين الجوي لم ينخفض فقط في نهاية العصر البرمي ، ولكن مستويات ثاني أكسيد الكربون آخذة في الارتفاع ، مما أدى إلى ارتفاع درجة حرارة المناخ العالمي.
قال هيوي: "كان انخفاض درجة حرارة الأكسجين والاحترار أمرًا مرهقًا على نحو مضاعف للحيوانات البرمية المتأخرة". "مع ارتفاع درجة حرارة المناخ ، ترتفع درجات حرارة الجسم ومعدلات التمثيل الغذائي. وهذا يعني أن الطلب على الأكسجين آخذ في الارتفاع ، لذلك ستواجه الحيوانات زيادة في الطلب على الأكسجين وانخفاض العرض. سيكون الأمر مثل إجبار الرياضيين على ممارسة المزيد ولكن إعطائهم القليل من الطعام. سيكونون في مأزق ".
كان وارد مؤلفًا رئيسيًا لبحث نُشر في مجلة ساينس في وقت سابق من هذا العام يعرض أدلة على أن معدلات انقراض فقاريات الأرض كانت مرتفعة في جميع أنحاء العصر البرمي المتأخر ، على الأرجح بسبب تغير المناخ ، وبلغت ذروتها في انقراض جماعي في نهاية العصر البرمي. كان هذا الحدث ، الذي يُطلق عليه غالبًا "الموت العظيم" ، هو أكبر انقراض جماعي في تاريخ الأرض ، حيث قتل 90 في المائة من جميع الكائنات البحرية وما يقرب من ثلاثة أرباع النباتات والحيوانات البرية.
وقال وارد إن علماء الحفريات كانوا قد افترضوا من قبل أن بانجيا لم تكن مجرد قارة عظمى بل كانت أيضًا "طريق سريع فائق" واجهت فيه الأنواع حواجز طرق قليلة أثناء الانتقال من مكان إلى آخر.
ومع ذلك ، يبدو أن الأكسجين المنخفض بشكل كبير قد خلق بالفعل حواجز غير سالكة أثرت على قدرة الحيوانات على الحركة والبقاء.
قال وارد: "إذا كان هذا صحيحًا ، أعتقد أننا يجب أن نعود وننظر إلى الأكسجين ودوره في التطور وكيف تطورت الأنواع المختلفة". "يمكنك الذهاب بدون طعام لبضعة أسابيع. يمكنك الذهاب بدون ماء لبضعة أيام. إلى متى يمكن أن تستمر بدون الأكسجين ، بضع دقائق؟ لا يوجد شيء له تأثير تطوري أكبر من الأكسجين ".
المصدر الأصلي: UW News Release
