Vymírání, které hubilo trilobity, mohla spustit „ozonová díra“

TLDR: Analýza fosilizovaných rostlinných spór naznačuje, že Zemi cca. 360 milionů let nazpět bombardovaly silné dávky UV záření. Mohlo by to vysvětlit vymírání v pozdním devonu. Otázka je, co způsobilo ono vysoké záření? Studie tu.

Jsou v tom stromy nevině?

Vymírání v pozdním devonu není ani největší ani nejznámější očistou biomu, ale to neznamená, že byste ho chtěli zažít. Během periody mezi 375 až 360 miliony lety tehdy vyhubilo na 70 % dobových druhů. Nejslavněji se na zadní obrátila majorita druhů slavných trilobitů, kteří pozdním devonem přišla o svou dominanci. Devonská rotyka se tak řadí mezi pěti největších dosavadních vymírání vůbec. A o to je víc zneklidňující, že stále neznáme jeho přesnou příčinu…

Možná si pamatujete, že rok nazpět jsem v souvislosti s devonským umíráčkem psal o potenciálním pachateli ve formě přemnožených stromů! Ti měli dle hypotézy podpořené nálezy rapidní expanze stromů do krajiny zvýšit míru eroze, vyplavení živin do moří a tak i podpořit růst fytoplanktonu, který by mohl u moří odčerpat kyslík.

Nyní se objevuje nová práce, která však ukazuje na docela jiného podezřelého – ultrafialové záření, které mohl bombardovat povrch prehistorické Země díky nedostatku atmosférického ozónu! Pojďme se probrat oběma možnostmi a tím, která z nich je pravděpodobnější…

Na ozón sází nová práce Johna Marshalla a jeho týmu z University of Southampton. Výzkumníci zjistili, že fosilní rostlinné spory pocházející z inkriminovaného období (360 Mya) často vykazují známky poškození a/nebo adaptací (tmavší pigmentace) zapříčiněné zvyšující se intenzitou UV záření. A protože UV zachycuje ozonová vrstva, je pravděpodobné, že se intenzita UV dopadajícího až na povrch zvýšila kvůli úbytku ozonu v atmosféře.

Co to může znamenat? Výsledkem by byla snížená schopnost reprodukce pomocí spor, která způsobila extinkci dominantních skupin rostlin! A lze se domnívat, že vyšší UV by mělo efekt i na zbytek života, protože je to významný mutagen, který náhodně pozměňuje DNA, což je většinou letální. Otázka zní, proč by začalo ubývat ozonu.

Vědci jako nejpravděpodobnější vidí globální oteplování, které v oné době probíhalo též…

Ozon na lavici obžalovaných

Z moderní éry totiž víme, že globální oteplování přirozeně vede ke zvyšování chlormetanu a jeho kámošů v atmosféře – víme, že jejich koncentrace negativně koreluje s koncentrací ozonu. Jinými slovy, více chlormetanu = méně ozonu.

Když teda doplníme celou (ne)rovnici, dostaneme něco takového „více tepla = více chlormetanu a spol. = méně ozonu = ozonové díry = více UV = více UV-indukovaných poškození rostlinných spor = nižší schopnost reprodukce rostlin = extinkce mnoha skupin rostlin!

Něco podobného se zřejmě stalo i při lépe prozkoumaném permském vymírání, kde ovšem ozonu ubylo kvůli masové vulkanické činnosti. Ta ale v devonu významněji odhalena nebyla. Jiných potenciálních mechanismů úbytku ozonu ovšem zase tolik neznáme – zdá se tedy, že globální oteplování, o němž víme díky ozonovým dírám nad Antarktidou, že k úbytku ozonu vede též, je tak žhavým horkým kandidátem na viníka devonské rotyky!

Moje evoluční podjednotka dokonce považuje tuto tezi za daleko pravděpodobnější než stromovou anoxickou hypotézu z minulého roku! Je ale důležité pamatovat na to, že dnes hledíme na hromadná vymírání jako na něco, co je zapříčiněno několika různými věcmi současně.

Za dinosaurů to například byly globální změny klimatu/vulkanická činnost a do toho přišla tečka na závěr v podobě yucatánské planetky. Navíc se tuší, že dinosauři měli několik objektivních evolučních nevýhod, nejslavněji zřejmě pomalejší dorůstání mladých. Byla to až kombinace vlivů, co způsobilo jejich vymírání, potažmo transformaci od dinosaurů na ptáky a plazy.

Jinak také řečeno, hledat jednoho viníka je těžké – a dost možná i nesprávné. Stejně jako by dinosauři nejspíše zažili menší vymírání i bez planetky, zřejmě by se z něj oklepali snáze a savci by nemuseli být tak významní. Totéž mohlo platit i v devonu.

Víc problémů je horší situace než problém jeden

Stromy možná expandovaly do krajiny rapidně – ale to nemuselo samo o sobě extinkci stačit. Navíc, loňská práce vlastně „jenom“ detekovala větší příbytek stromů v dávné pozemské krajině. To, že by stromy mohly vést k větší erozi a nepřímo tak i odčerpání kyslíku z moří, je stále hypotéza! Celkově se mi navíc loňská hypotéza se stromy zpětně zdá děravější než ementál…

Je to velký narativ vyspekulovaný z malého nálezu. Bude potřeba jej podrobit dalšímu testování a srovnání s publikovanými daty. Naproti tomu o globálních změnách klimatu víme, že postupně uvádí do pohybu další a další mechanismy daleko snáze! V přírodním světě totiž všechno nějakým způsobem souvisí se vším, všechno je provázáno. Takže se při něm život tak nějak dostává na stále více se zešikmující plochu, která vede do pomyslné spirály událostí, z níž už není návratu a masová extinkce už je v takovém bodě nevyhnutelná…

Co to v součtu znamená? Stromy nejsou z devonské zápletky stále venku. Svůj vliv mít mohly, i kdyby byl mírnější. To však budou muset ověřovat až další práce, které by přinesly jasnější závěry, než jen „stromů bylo hafo, duh“. Naproti tomu ozon, respektive ultrafialové záření, nyní vypadá jako mnohem věrohodnější pachatel trilobitocidy! Už jen protože víme, že něco podobného bychom s freony mohli udělat i my dnes.

Vědecké poznání je každopádně proces, takže nic nevylučuje, že za další rok najdeme třeba neočekávané vulkanické sedimenty, které by naznačily, že namísto dlouhodobého oteplování můžou za Devon sopky! Anebo nějaký astronom zjistí, že před 460 miliony lety došlo nedaleko Země na supernovu, která mohla ozon odfouknout i bez našeho klimatu.

Jisté je v závěru jediné – příroda nemá ráda jenom vás, ale v historii neměla ráda ani dinosaury nebo třeba trilobity! Jedeme v tom všichni společně a měli bychom si pomáhat. Na druhou stranu, je tu také pozitivnější zpráva z toho, že velká vymírání možná spouští až souhra několika mimořádně nepříjemných náhod. Naznačovalo by to, že život je mnohem tužší, než si o něm mnohdy myslíme!

[Jan Kollár, LL]

A pokud máte vymírání stále málo, tady je další rotyka!

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz