Joto duniani ambalo liliacha wanyama wakishindwa kupumua lilisababisha kutoweka kwa wingi wa Permian katika bahari, kulingana na utafiti mpya.

Wakati joto lilipopanda na kimetaboliki ya wanyama wa baharini ikapita, maji yenye joto hayakuweza kushikilia oksijeni ya kutosha kwao kuishi, watafiti waliripoti.

Kupotea kabisa katika historia ya Dunia kuliashiria kumalizika kwa kipindi cha Permian, miaka 252 iliyopita. Muda mrefu kabla ya dinosaurs, mlolongo wa milipuko mikubwa ya volkano huko Siberia ilimaliza kabisa mimea na wanyama walioishi sayari yetu.

Kielelezo kidogo kinaonyesha asilimia ya wanyama wa baharini waliopotea mwishoni mwa enzi ya Permian kwa latitudo, kutoka kwa mfano (mstari mweusi) na kutoka kwa rekodi ya visukuku (dots za samawati). Asilimia kubwa ya wanyama wa baharini walinusurika katika nchi za hari kuliko kwenye miti. Rangi ya maji inaonyesha mabadiliko ya joto, na nyekundu kuwa kali zaidi joto na manjano chini ya joto.

Juu ni Pangea kuu, na milipuko mikubwa ya volkano inayotoa dioksidi kaboni. Picha zilizo chini ya mstari zinawakilisha asilimia 96 ya spishi za baharini ambazo zilikufa wakati wa hafla hiyo. [Inajumuisha michoro ya visukuku na Ernst Haeckel / Wikimedia; Picha ya kaa ya Bluu na Wendy Kaveney / Flickr; Picha ya cod ya Atlantiki na Hans-Petter Fjeld / Wikimedia; Picha ya Chambered nautilus na John White / CalPhotos.] (Mikopo: Justin Penn na Curtis Deutsch / U. Washington) Visukuku katika miamba ya baharini ya zamani huonyesha mfumo wa ikolojia unaostawi na anuwai, kisha uwanja wa maiti. Asilimia 96 ya spishi za baharini zilifutwa wakati wa "Kufa Kubwa," ikifuatiwa na mamilioni ya miaka wakati uhai ulilazimika kuongezeka na kutawanyika mara nyingine tena.

Kile ambacho kimejadiliwa hadi sasa ndio haswa kilichofanya bahari ziwe hazina maisha - asidi ya juu ya sumu ya maji, chuma na sulfidi, ukosefu kamili wa oksijeni, au joto tu la juu.

'Kimbia au uangamie'

"Hii ni mara ya kwanza kwa sisi kufanya utabiri wa kiufundi juu ya kile kilichosababisha kutoweka kunakoweza kupimwa moja kwa moja na rekodi ya visukuku, ambayo inatuwezesha kutoa utabiri juu ya sababu za kutoweka baadaye," anasema mwandishi mwenza Justin Penn, mwanafunzi wa udaktari katika masomo ya bahari katika Chuo Kikuu cha Washington.

Watafiti waliendesha mfano wa hali ya hewa na usanidi wa Dunia wakati wa Permian, wakati raia wa ardhi walipounganishwa katika bara kuu la Pangea. Kabla ya milipuko ya volkano inayoendelea huko Siberia kuunda sayari ya gesi chafu, bahari ilikuwa na joto na kiwango cha oksijeni sawa na leo. Watafiti kisha waliinua gesi chafu katika modeli hiyo kwa kiwango kinachohitajika kufanya joto la bahari ya kitropiki kwenye uso juu ya nyuzi 10 Celsius (20 digrii Fahrenheit) juu, hali zinazofanana wakati huo.

Mfano huzaa mabadiliko makubwa katika bahari. Bahari zilipoteza karibu asilimia 80 ya oksijeni yao. Karibu nusu ya bahari ya bahari, haswa katika kina kirefu, haikuwa na oksijeni kabisa.

Ili kuchambua athari kwa spishi za baharini, watafiti walizingatia tofauti za oksijeni na hali ya joto ya spishi 61 za baharini za kisasa-pamoja na crustaceans, samaki, samakigamba, matumbawe na papa-kwa kutumia vipimo vya maabara vilivyochapishwa. Uvumilivu wa wanyama wa kisasa kwa joto la juu na oksijeni ya chini unatarajiwa kuwa sawa na wanyama wa Permian kwa sababu walibadilika chini ya mazingira sawa ya mazingira. Watafiti kisha waliunganisha tabia za spishi na uigaji wa paleoclimate kutabiri jiografia ya kutoweka.

"Viumbe vichache sana vya baharini walikaa katika makao yale yale waliyokuwa wakiishi - labda ni kukimbia au kuangamia," anasema mwandishi mwenza Curtis Deutsch, profesa mwenza wa masomo ya bahari.

Mfano huo unaonyesha walioathirika zaidi walikuwa viumbe nyeti zaidi kwa oksijeni inayopatikana mbali na nchi za hari. Aina nyingi ambazo ziliishi katika kitropiki pia zilipotea katika mfano huo, lakini inatabiri kuwa spishi za latitudo, haswa zile zilizo na mahitaji mengi ya oksijeni, zilikuwa zimefutwa kabisa.

Kwa kweli ni mbaya

Ili kujaribu utabiri huu, waandishi wa maandishi Jonathan Payne na Erik Sperling katika Chuo Kikuu cha Stanford walichambua ugawaji wa visukuku vya marehemu-Permian kutoka kwa Hifadhidata ya Paleoceanography, jalada halisi la makusanyo ya visukuku vilivyochapishwa. Rekodi ya visukuku inaonyesha ni wapi spishi zilikuwa kabla ya kutoweka, na ambazo zilifutwa kabisa au kuzuiliwa kwa sehemu ya makazi yao ya zamani.

Rekodi ya visukuku inathibitisha kwamba spishi zilizo mbali na ikweta ziliteseka sana wakati wa hafla hiyo.

"Saini ya utaratibu huo wa kuua, ongezeko la hali ya hewa na upotezaji wa oksijeni, ni muundo huu wa kijiografia ambao unatabiriwa na mtindo huo na kisha kugunduliwa katika visukuku," Penn anasema. "Makubaliano kati ya haya mawili yanaonyesha utaratibu huu wa hali ya hewa ya joto na upotezaji wa oksijeni ndio sababu kuu ya kutoweka."

Utafiti unaendelea juu ya kazi iliyopita Deutsch iliongoza kuonyesha kwamba, kama bahari ya joto, kimetaboliki ya wanyama wa baharini inaharakisha, inamaanisha wanahitaji oksijeni zaidi, wakati maji ya joto hayashiki. Utafiti huo wa mapema unaonyesha jinsi bahari yenye joto husukuma wanyama mbali na nchi za hari.

Utafiti mpya unachanganya mabadiliko ya hali ya bahari na mahitaji anuwai ya kimetaboliki ya wanyama kwa joto tofauti. Matokeo yanaonyesha kuwa athari mbaya zaidi ya kunyimwa oksijeni ni kwa spishi zinazoishi karibu na miti.

"Kwa kuwa kimetaboliki ya viumbe vya kitropiki tayari ilikuwa imebadilishwa kuwa hali ya joto na ya chini ya oksijeni, wangeweza kutoka kwenye hari na kupata hali sawa mahali pengine," Deutsch anasema. "Lakini ikiwa kiumbe kilibadilishwa kuwa mazingira baridi, yenye utajiri wa oksijeni, basi hali hizo zilikoma kuwapo katika bahari ya kina kirefu."

Kinachoitwa "kanda zilizokufa" ambazo hazina kabisa oksijeni zilikuwa chini ya vilindi ambavyo spishi ziliishi, na zilichukua jukumu ndogo katika viwango vya kuishi.

"Mwisho wa siku, ilibainika kuwa saizi ya maeneo yaliyokufa kweli haionekani kuwa jambo muhimu kwa kutoweka," Deutsch anasema. "Mara nyingi tunafikiria juu ya anoxia, ukosefu kamili wa oksijeni, kama hali ambayo unahitaji kupata ukosefu wa makazi. Lakini unapoangalia uvumilivu wa oksijeni ya chini, viumbe vingi vinaweza kutengwa na maji ya bahari katika viwango vya oksijeni ambazo haziko karibu na mafuta. "

Sawa na leo

Joto linalosababisha oksijeni haitoshi inaelezea zaidi ya nusu ya upotezaji wa utofauti wa baharini. Waandishi wanasema kwamba mabadiliko mengine, kama vile acidification au mabadiliko katika uzalishaji wa viumbe vya photosynthetic, labda zilifanya kama sababu za ziada.

Hali katika marehemu Permian - kuongezeka kwa gesi chafu katika anga ambayo husababisha joto zaidi duniani - ni sawa na leo.

"Chini ya mazingira ya biashara kama kawaida, ifikapo joto 2100 katika bahari ya juu itakuwa imekaribia asilimia 20 ya joto mwishoni mwa Permian, na ifikapo mwaka 2300 itafikia kati ya asilimia 35 na 50," Penn anasema.

"Utafiti huu unaangazia uwezekano wa kutoweka kwa umati kutokana na utaratibu kama huo chini ya mabadiliko ya hali ya hewa ya anthropogenic."

Utafiti unaonekana ndani Bilim. Gordon na Betty Moore Foundation na National Science Foundation walifadhili utafiti huo.

chanzo: Chuo Kikuu cha Washington

{youtube}y6ig6zKiNTc{/youtube}

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon