první masové vymírání

Foto: Foto s laskavým svolením Duncana McIlroye/Tiskový zdroj EurekAlert

Představte si, že na Zemi zmizí většina života a nikdo si toho nevšimne celých 550 milionů let. To, co kdysi vypadalo jako rutinní úbytek druhů v rané historii Země, by ve skutečnosti mohlo být prvním katastrofickým vyhynutím v historii zvířat.

Fosilie prvních mořských tvorů o nichž se předpokládalo, že zmizeli před velkým masovým vymíráním, ke kterému došlo asi před 550 miliony lety, známá jako Kotlinská krize, byly nyní nalezené a poskytují nové podrobnosti o tomto období.

Život starý 551 milionů let

V Inner Meadow ve východní Kanadě se nachází místo, které je velmi bohaté na fosilie. Desítky listovitých mořských organismů se na skalním povrchu zachovaly v jemných detailech. Dr. Duncan McIlroy na tomto místě v horninách datovaných do doby před přibližně 551 miliony lety, identifikoval klasické fosilie avalonského typu.

Doteď byly tyto organismy známé pouze z mnohem starších vrstev. Tady se však objevují v horninách uložených těsně před vyhynutím. Tím, že se nacházejí až na pokraji vyhynutí, si toto místo vynucuje přehodnocení toho, jak náhle se tyto rané ekosystémy zhroutily.

Tři známé sestavy

Po celá desetiletí vědci věřili, že se raný komplexní život odvíjel ve třech odlišných vlnách. Nejstarší společenstva prosperovala v hluboké vodě a dominovaly jim vysoké organismy ve tvaru listů ukotvené na mořském dně.

Později mělká moře zaplnil rozmanitější život, včetně některých z nejstarších jasných příbuzných moderních zvířat. Po tomto vyhynutí, ke kterému došlo asi asi před 550 miliony lety, zbyla jen řidší a méně rozmanitá skupina organismů, což bylo poslední kapitolu před kambrijskou explozí.

Prolínání

Datování ukazuje, že fosilie z vnitřní louky jsou asi o 13 milionů let mladší než z jiných blízkých nalezišť, což je řadí do blízkosti komunit, o kterých se dříve předpokládalo, že vznikly později. To by znamenalo, že místo dvou časových období žily starší a mladší skupiny současně v různých prostředích.

Hlubokomořské dno upřednostňovalo společenstva s převahou rostlin, zatímco mělká moře podporovala mobilnější formy a jasnější zvířecí předky. Tím, že nová lokalita zobrazuje obě skupiny vedle sebe, oslabuje teorii, že jedna skupina jednoduše nahradila jinou.

Kotlinská krize a počátek masového vymírání

Protože vnitřní louka v témže časovém okamžiku zachovává starší druhy života, zdá se, že mnoho druhů na stejném místě zaniká. Závažnost vymírání způsobeného Kotlinskou krizí je mnohem závažnější, než by se mohlo zdát. Tato změna v jediném pulzu totiž zvyšuje odhadované ztráty na přibližně 80 % známých, tedy velkých fosilií, které lze vidět i bez mikroskopů.

Dříve v ediakarském období se zdálo, že běžný pokles vymírání je ve fosilních záznamech neobvykle nízký. Místo stabilní obměny vykazovalo mnoho linií dlouhá období s malými viditelnými změnami až do Kotlinské ​​krize. Podle Mcllroye je míra vymírání v nejranějších biotách téměř nulová. Tento prudký posun od téměř nulových ztrát k rozsáhlému vymírání naznačuje, že raní zvířecí příbuzní čelili svému prvnímu velkému vyhynutí bez dlouhého varovného období.

Možnou příčinou mohl být úbytek kyslíku

Chemické stopy ve vrstvách hornin ve starověkých mořích z tohoto intervalu naznačují úbytek kyslíku. Nižší hladina kyslíku by zvířata vytlačila do menších obyvatelných zón, protože voda chudá na kyslík omezuje dýchání a zdroj potravy.

Změna mořského dna mohla mít také vliv, protože raní norníci narušili bakteriální filmy a přetvořili stanoviště pro nepohyblivé formy. Tyto teorie odpovídají širšímu vzorci vymírání, ale samotný výzkum Inner Meadow nedokáže prokázat, který stresový faktor dohnal společenstva až k hranici jejich limitu.

Proč se fosilie zachovaly v dobrém stavu

Vnitřní louka se kvalifikuje jako Lagerstätte, naleziště fosilií s neobvykle detailním zachováním, protože mnoho těl zde zanechalo ve skále ostré obrysy. Sopečný popel, který se usadil v mořské vodě a utěsnil mořské dno, zabránil rozkladu na dostatečně dlouhou dobu, aby sedimenty ztvrdly.

Malé známky popela naznačují, že postup vrstvení popela byl pomalý a jemný, protože si listy rostlin udržely svou polohu, místo aby se převrátily. Protože měkké tkáně obvykle mizí rychle, každý dobře zachovaný povrch zachycuje krátký interval, nikoli dlouhou historii.

Datování podle zirkonů potvrzuje masové vymírání

Úzká vrstva popela fungovala jako časový ukazatel, protože se vytvořila téměř okamžitě ve srovnání s pomalým hromaděním sedimentu. Uvnitř tohoto popela se nacházely drobné zirkony, pevné krystaly, které při růstu zachycují uran, které obsahují měřitelný signál.

Pomocí datování U-Pb metody, která rozpoznává přeměnu uranu na olovo, vědci určili stáří popela. I s nejistotou kratší než jeden milion let toto datum řadí Inner Meadow velmi blízko k hranici vyhynutí.

Práce na Inner Meadow postupují pomalu, protože pracovníci odlupují zeminu a rostliny, aniž by poškodili fosilní podlahu. Některé volné kusy byly přidané do sbírky provinčního muzea, čímž byl zajištěn trvalý záznam i mimo terénní lokalitu.

Poučení z Kotlinské ​​krize

Fosilie na Inner Meadow převracejí to, co se kdysi jevilo jako úhledný vývoj raného života. Místo toho, aby se tato společenstva nahradila, se v čase překrývala a spojovala se v prosperující avalonskou biotu přímo s pokrajem vyhynutí.

Tento objev boří propast mezi stabilitou a katastrofou. Ukazuje, že krize neudeřila po pomalém odeznění, ale na vrcholu diverzity. Otázka se nyní přesouvá od toho, zda došlo k velkému vymírání, k tomu, proč k němu došlo.

Budoucí vykopávky a přesnější datování by mohly odhalit, zda kolaps způsobila rozsáhlá změna životního prostředí, narušení ekologické situace, nebo kombinace povětrnostních sil.

Jasné je toto: Nejstarší komplexní život na Zemi se nevyvinul potichu do kambria. Nejprve utrpěl hlubokou a zničující ztrátu.

---

Zdroj: https://www.mun.ca/earthsciences/our-people/faculty/dr-duncan-mcilroy; Studie je publikována v časopise Geology ; https://www.eurekalert.org/news-releases/1117966; https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/doi/10.1130/G54217.1/725338/Ediacaran-endlings-from-the-Avalon-Assemblage-and?redirectedFrom=fulltext