Das größte Aussterben der Erde könnte durch verdünntes Ozon verursacht worden sein

Das Ende der Perm-Aussterben ist eines der größten Mysterien in der Geschichte der Erde. Sicher, das Kreide-Tertiär-Aussterben - das Ereignis, das (fast) alle Dinosaurier auslöschte - war schlecht, aber im Vergleich dazu verblasst es sogar. Die vor 251,9 Millionen Jahren beginnende Auslöschung des endpermischen Perms hat in rund 500.000 Jahren über 90 Prozent der Meerestiere und mehr als zwei Drittel der Landtiere ausgelöscht.

Wissenschaftler wissen jedoch nicht wirklich, woher sie stammen. Sie haben nichts anderes als die Theorie, dass ein massiver Vulkanausbruch das ganze Ereignis in Gang gesetzt hat.

Aber in einem Papier veröffentlicht am Mittwoch in der Zeitschrift Wissenschaftliche Fortschritte Forscher aus der Abteilung für Integrative Biologie und dem Museum für Paläontologie der University of California, Berkeley, liefern experimentelle Beweise dafür, dass die endpermische Auslöschung, auch Perm-Trias-Aussterben genannt, zum großen Teil durch etwas verursacht worden sein könnte Wir kennen uns alle aus: eine erschöpfte Ozonschicht.

Sie schlagen vor, die erhöhte UV-B-Strahlung, die von einer durch den massiven Vulkanausbruch verdünnten Ozonschicht eingelassen wurde, die Fortpflanzung von Bäumen erschwert oder unmöglich machte. Also eher als direkt Mit dem Absterben der Tiere löste die vulkanische Aktivität eine Kaskade aus, die Abholzung auslöste und zum Zusammenbruch des Nahrungsnetzes und schließlich zum Aussterben der Tiere führte.

Der Beweis liegt in Form mutierter Pollenkörner vor, die nach Ansicht der Forscher das Ergebnis einer erhöhten UV-B-Strahlung sind - der Art, die Sonnenbrand verursacht. Der Fossilienbestand hat viele Exemplare von mutiertem Pollen von Gymnospermen, den Pflanzen, die vor dem Aufstieg der Blütenpflanzen dominiert haben, aufgetaucht, die alle auf den Zeitpunkt der Auslöschung des endpermischen Perm datieren. Während die Wissenschaftler die Hypothese aufgestellt haben, dass diese mutierten Kiefern-, Palm- und Gingko-Pollenkörner auf UV-B-Strahlung zurückzuführen sind, hatten die Forscher zuvor keine eindeutigen Beweise gefunden.

Um ihre Hypothese zu testen, versuchten die Forscher, die Pollenkörner selbst zu mutieren, um die Auswirkungen von Ozon mit niedriger Ozonkonzentration nachzubilden. Sie belichteten 30 reproduktiv reife Zwergkiefern (Pinus mugo Columnaris), dessen Pollen dem der endpermianischen Kiefern ähnelt, einer Reihe von Lichtverhältnissen: Sechs wurden als Kontrollgruppe draußen gelassen, während die anderen 24 in Wachstumskammern mit höherem UV-B-Gehalt untergebracht wurden Strahlung.

Alle Pflanzen überlebten, aber die Bäume, die einer erhöhten UV-B-Strahlung ausgesetzt waren, entwickelten mutierte Pollenkörner und hatten Kegel, die aufhörten zu wachsen, bevor sie fruchtbar waren. Mit anderen Worten, die Pflanzen lebten konnte aber nicht reproduzieren.

Die mutierten Pollenkörner der unter UV-B-Bedingungen gezüchteten Bäume (die simuliert werden sollen, um das Ende des Perm-Aussterbens zu simulieren) haben auffallende Ähnlichkeiten mit versteinerten Pollenkörnern aus dieser Zeit.

Dies stützt die Hypothese, dass die vulkanische Aktivität während des End-Perm-Aussterbens nicht direkt auf der Erde Tiere abtötete, sondern Bedingungen geschaffen hat, die für die hier lebenden Pflanzen und Tiere wirklich schlecht waren. Diese Bedingungen führten zu einem langsamen, aber sicheren Rückgang über Hunderttausende von Jahren, da sich die Pflanzen nicht vermehrten, was zu einer Ernährungskrise nach der Nahrungskrise der Tiere und schließlich zu Massensterben führte.

Die Forscher warnen davor, dass dies auch eine Warnung für unsere heutige Ära sein könnte. In einem Moment, in dem die Meerestemperaturen ansteigen und die Gletscher schmelzen, ist es möglich, dass die Kaskaden ökologischer Kräfte, die vor Millionen von Jahren stattgefunden haben, heute wieder passieren können. Einige Wissenschaftler sagen sogar, es sei fast sicher, dass wir im nächsten Jahrhundert ein Massensterben erleben werden. Aber hey, vielleicht wird in einigen hundert Millionen Jahren jemand aus unseren Fehlern lernen.

Abstrakt: Obwohl der Vulkanismus in der sibirischen Falle als Hauptursache für das größte Aussterben in der Erdgeschichte, der End-Perm-Krise, gilt, bleibt der Zusammenhang zwischen diesen Ereignissen unklar. Fehlbildungen in fossilisiertem Gymnosperm-Pollen aus dem Auslöschungsintervall deuten jedoch auf biologischen Stress hin, der mit einem Rückgang des gepulsten Waldes einhergeht. Es wird vermutet, dass diese Körner durch eine verstärkte Bestrahlung mit ultraviolettem B (UV-B) aufgrund einer durch Vulkanismus induzierten Verschlechterung der Ozonabschirmung verursacht wurden. Wir haben diesen vorgeschlagenen Mechanismus getestet, indem wir die Auswirkungen von abgeleiteten UV-B-Regimen im endpermianischen Perm auf die Pollenentwicklung und den Fortpflanzungserfolg in lebenden Nadelbäumen beobachteten. Wir finden, dass die Häufigkeit der Pollenmissbildung bei hohen UV-B-Intensitäten um das Fünffache zunimmt. Überraschenderweise überlebten alle Bäume, wurden aber unter verstärktem UV-B sterilisiert. Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass ein erhöhter UV-B-Stress nicht nur zur Pollenmissbildungsproduktion beigetragen haben könnte, sondern auch zur Entwaldung in Krisenintervallen der Perm-Trias-Zeit. Durch die Verringerung der Fruchtbarkeit mehrerer weit verbreiteter Gymnosperm-Abstammungslinien hätte eine Abschwächung der gepulsten Ozonabschirmung zu einer wiederholten Destabilisierung der terrestrischen Biosphäre und einem Zusammenbruch des Nahrungsnetzes führen können, ohne einen direkten "Abtötungsmechanismus" auf Landpflanzen oder Tiere auszuüben. Diese Ergebnisse stellen das Paradigma in Frage, dass Massenaussterben Abtötungsmechanismen erfordern, und legen nahe, dass moderne Nadelwälder für den Abbau anthropogener Ozonschichten möglicherweise anfälliger sind als erwartet.