Голямото умиране: Какво причинява най-голямото измиране на биологични видове на Земята?

Ако стане въпрос за събитие, свързано с изчезване на много видове, всички се сещат първо за астероида, убил динозаврите. Но Земята е преживяла 5 масови изчезвания (досега) и вероятно в момента преживява шесто.

От всички такива събития масовото измиране през кредата, което слага край на повечето динозаври, дори не е най-голямото. Тази чест се пада на Масовото измиране перм – триас, известно още като Голямото измиране, което унищожава около 70 % от всички сухоземни видове и 96% от всички морски видове на Земята.

Освен това странната празнина от 10 милиона години във въглищата, създадена по времето на това измиране – известна подходящо като „въглищната празнина“ – предполага, че огромен брой дървета, които образуват въглища, са изчезнали по време на събитието и съответно са били необходими милиони години, за да се възстановят.

Намирането на времеви период във фосилните записи, в който има внезапно намаляване на броя на видовете, очевидно е лесната част. Учените развиват редица обяснения за измирането и причините за него – от катастрофално изпускане на метан от океанското дъно до нашия стар приятел астероида.

От изследването на скалите, образувани по време на измирането, знаем, че в края на пермския период в океаните и плитките води е липсвал кислород. Изглежда, че тази липса (известна още като аноксия) със сигурност е изиграла роля в измирането, както и че е предизвикала домино ефект.

Сулфат-редуциращите микроорганизми, които могат да дишат анаеробно, използвайки сулфат, а не О₂, вероятно са процъфтявали в тази среда с ниско съдържание на кислород. Произвежданият от тях страничен продукт сероводород, както и превръщането на океаните в сулфидни като страничен ефект от липсата на кислород, може да e бил изпуснат в атмосферата. Там той може да е отровил растенията и да е увредил озоновия слой, излагайки живота на убийствени нива на ултравиолетовите лъчи преди около 250 милиона години и същевременно да е нагрял планетата. Загряването на океаните, от своя страна, би могло да доведе до изхвърляне на замръзнал метан в атмосферата, което да задълбочи проблема.

Едно от алтернативните обяснения за измирането, предложено от екип от Масачузетския технологичен институт през 2014 г., е може би най-тревожното. Възможно ли то да е причинено от микроби?

Даниел Ротман, професор по геофизика в МТИ, и неговият екип забелязват появата на определен микроб по времето на измирането. Methanosarcina, едноклетъчен организъм, развива способността да разгражда органични вещества, произвеждайки метан като страничен продукт, благодарение на прехвърлянето на един ген от бактерията Clostridia.

Хипотезата им е, че Methanosarcina е процъфтява по това време, изхвърляйки метан в атмосферата, което причинява (или допринасяйки за) нарушаването на въглеродния цикъл и в крайна сметка подхранва измирането.

Химическият процес, свързан с образуването на метан от микробите, включва метала никел – това означава, че ако екипът не успее да открие съответно по-голямо количество никел в този период, хипотезата на практика може да бъде отхвърлена. Но екипът разглежда най-изследваните седименти в Южен Китай и действително открива високи нива на никел, което подкрепя теорията.

„Един хоризонтален трансфер на гени е предизвикал биогеохимична промяна, масивният вулканизъм е действал като катализатор, а последвалата експанзия на ацетокластичната Methanosarcina е нарушила нивата на CO₂ и O₂„, заключава екипът в изследването.

„Последвалите биогеохимични смущения вероятно са били широко разпространени. Например анаеробното окисление на метана може да е повишило нивата на сулфидите, което евентуално да е довело до токсично отделяне на сероводород в атмосферата, предизвиквайки масовото измиране на сушата.“

Екипът подчертава, че макар да са необходими повече доказателства за теорията, изследването може да покаже колко чувствителна е Земята към еволюцията на микробния живот.

„Последиците за днешния ден са, че има много начини, по които могат да се случат естествени колебания във въглеродния цикъл на Земята“, казва Ротман пред The Conversation. „Когато изучаваме промените, които се случват в него сега, трябва да се опитаме да вземем предвид колкото се може повече от тях, за да можем да направим бъдещи прогнози.“

Проучването все още не е окончателно, като други обяснения – или може би комбинация от събития – все още са много актуални. Също така не е възможно да се определи точно кога Methanosarcina е еволюирала, за да започне да произвежда метан като страничен продукт. Въпреки това, ако тази хипотеза е вярна, е възможно до 90% от видовете на планетата да са били унищожени отчасти чрез прехвърляне на един ген в един-единствен микроб.

Като се има предвид огромното количество микроби на Земята, това не е най-обнадеждаващата възможност, която някога сме чували.