چرا میلیون ها سال طول کشید تا حیات روی زمین پس از رویداد بزرگ مرگ دوباره بهبود یابد؟

در پایان دوره پرمین، حدود 252 میلیون سال پیش، زمین شاهد یک انقراض دسته جمعی بود که منجر به نابودی بیش از 90 درصد از گونه ها شد. در مقایسه با دیگر انقراض های دسته جمعی، احیای حیات روی زمین پس از این دوره به اصطلاح “مرگ بزرگ” بسیار کند بود. حداقل ده میلیون سال طول کشید تا زمین با جمعیت حیوانات پر شود و تنوع زیستی آن احیا شود.

امروزه دانشمندان دلایل احتمالی تاخیر در احیای حیات روی زمین را درک می کنند. گروهی از موجودات دریایی کوچک به نام رادیولاریا پس از انقراض دسته جمعی پرمین ناپدید شدند. عدم وجود آنها باعث تغییراتی در شیمی دریا شد و راه را برای تشکیل نوعی کانی رسی که دی اکسید کربن آزاد می کند هموار کرد. انتشار دی اکسید کربن باعث گرم شدن جو زمین و اسیدی شدن اقیانوس ها شده است. به همین دلیل، احیای حیات روی زمین زمان زیادی به طول انجامید. دانشمندان مقاله این تحقیق را در 3 اکتبر در مجله Nature Geoscience منتشر کردند.

راستی نبرد کلینتیکی از نویسندگان این مطالعه و استاد اکولوژی و علوم زمین در دانشگاه اتاوا، کانادا، زمین برای صدها میلیون سال شاهد شدیدترین شرایط محیطی بوده است. او اضافه کرد:

این وضعیت نشان می دهد که ما چقدر در مورد چرخه های بیوژئوشیمیایی اطلاعات کمی داریم و چگونه تغییرات کوچک می تواند یک سیستم را خیلی سریع از تعادل خارج کند.

رادیولاریا

مدل ارگانیسم رادیولاری در موزه تاریخ طبیعی اسمیتسونیان

زمین نامهربان

باتیل در بخشی از تحقیقات فوق دکتری خود با شیا مینگ لیو، یک ژئوشیمیدان در دانشگاه کارولینای شمالی، همکاری کرد. این دو محقق به دنبال درک تغییرات آب و هوای زمین در پایان دوره پرمین (298.9 میلیون تا 251.9 میلیون سال پیش) و آغاز دوره تریاس (251.9 میلیون تا 201.3 میلیون سال پیش) بودند. در آن زمان، قاره ها توسط یک توده خشکی بزرگ به نام پانگه آ به هم متصل بودند و مجموعه عظیم آتشفشان ها در منطقه سیبری گازهای گلخانه ای گرم کننده را به جو اضافه کردند و احتمالاً به انقراض کمک کردند که تقریباً همه آن را از بین برد.

  ساعت هوشمند Huawei Watch Fit 2 با نمایشگر AMOLED و عمر باتری 10 روزه معرفی شد

محققان فرآیندی به نام هوازدگی شیمیایی را مورد مطالعه قرار دادند. در این فرآیند، سنگ های زمین تجزیه می شوند و کلسیم آزاد می کنند که سپس در اقیانوس ها حل می شود. در اقیانوس ها، کلسیم با دی اکسید کربن متصل می شود و سنگ های کربناته را تشکیل می دهد. هرچه آب و هوای زمین گرمتر باشد، روند هوازدگی سریعتر است. زیرا واکنش های شیمیایی در دماهای بالاتر سریعتر رخ می دهد و جریان آب بیشتر به معنای فرسایش بیشتر است. این یک حلقه بازخورد ایجاد می کند که دمای جهانی را تحت کنترل نگه می دارد. باتیل می گوید:

هنگامی که فرآیند هوازدگی سریعتر و گرمتر باشد، دی اکسید کربن بیشتری به دریا می ریزد و در صخره های اقیانوس به دام می افتد و در نتیجه به خنک شدن آب و هوا کمک می کند. با سرد شدن آب و هوا، روند هوازدگی کند می شود و دی اکسید کربن کمتری در صخره های اقیانوس به دام می افتد. این از سرد شدن بیش از حد جلوگیری می کند.

فرآیند دیگری به نام هوازدگی معکوس می تواند در اقیانوس ها رخ دهد. این فرآیند زمانی اتفاق می افتد که سیلیس معدنی فراوان باشد و خاک های جدیدی در کف اقیانوس ایجاد کند. در طول هوازدگی معکوس، این خاک های معدنی دی اکسید کربن بیشتری نسبت به کربنات ها آزاد می کنند.

سیلیس در اقیانوس های امروزی به وفور یافت نمی شود. زیرا موجودات پلانکتونیک کوچک از آنها برای ساختن پوسته خود استفاده می کنند. در نتیجه هوازدگی معکوس زیاد اتفاق نمی افتد. به همین ترتیب، در دوره پرمین، موجودات کوچکی به نام رادیولارا تقریباً تمام سیلیس را جذب کردند و هوازدگی معکوس را به حداقل رساندند.

  دوربین گلکسی اس 22 اولترا می تواند تفاوت زیادی در کیفیت عکس های گرفته شده با گوشی های هوشمند ایجاد کند

تغییر ناگهانی

با این حال، همه چیز در پایان پرمین و آغاز تریاس تغییر کرد. در این مرحله، سنگ های غنی از سیلیس که پوسته های رادیولاری را تشکیل می دادند ناپدید شدند. این شواهد نابودی رادیولارا را نشان می دهد. همزمان تعادل برخی از انواع مولکول ها در سنگ های اقیانوسی به هم خورد.

محققان نسبت های ایزوتوپ لیتیوم را مورد مطالعه قرار دادند. ایزوتوپ ها نسخه هایی از یک عنصر با وزن اتمی کمی متفاوت هستند. دلیل تفاوت وزن اتم ها، اختلاف تعداد نوترون ها در هسته اتم ها است. همانطور که خاک‌های معدنی رسی جدید در فرآیند هوازدگی معکوس تشکیل می‌شوند، ایزوتوپ‌های مختلف لیتیوم به دلیل وزن‌های مختلف نسبت‌های متفاوتی را اشغال می‌کنند.

مقالات مرتبط:

محققان دریافتند که برخی از ایزوتوپ های لیتیوم قبل از رویداد بزرگ مرگ از اقیانوس ها ناپدید شدند و تا 5 میلیون سال بعد در دوره تریاس دوباره ظاهر نشدند. این نتیجه تصویری از جهانی را ترسیم می کند که در آن کمبود رادیولاریان منجر به اقیانوس های غنی از سیلیس و هوازدگی معکوس می شود. دی اکسید کربن آزاد شده توسط فرآیند هوازدگی معکوس، هوازدگی شیمیایی دی اکسید کربن را تجزیه می کند و در نتیجه آب و هوا را بیش از حد تبخیر می کند. در چنین شرایطی شکل گیری زندگی با مشکل مواجه شد.

هانا یوریکووایک بیوژئوشیمیدان دریایی در دانشگاه سنت اندروز در اسکاتلند، نتایج فوق الذکر را اولین شواهد مستقیم از هوازدگی معکوس می داند که در آن زمان رخ می دهد. او می گوید: قطعاً کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد. اما ما به یک نظریه خارق‌العاده رسیده‌ایم.»

  تاریخ انتشار نسخه نهایی اندروید 13 با ردی از گوگل کشف شد

یکی از سوالاتی که باید به آن پاسخ داده شود این است که “چه چیزی باعث نابودی رادیولارا شد؟” شواهد نشان می دهد که هوازدگی معکوس چندین میلیون سال قبل از انقراض دسته جمعی آغاز شده است. بنابراین، شاید این موجودات میکروسکوپی قبل از فوران سیبری در معرض خطر انقراض بودند. شاید شرایط زندگی قبل از فوران های عظیم آتشفشانی دشوار بود. یوریکووا اضافه می کند:

ما همیشه در مورد انقراض دسته جمعی هیجان زده بوده ایم و سعی کرده ایم به آن نزدیک شویم. اما شاید اکنون زمان به دست آوردن دیدگاه است.

دیدگاهتان را بنویسید