Powód, dla którego nasza planeta straciła straszne jaszczurki z dawnych czasów, może wydawać się oczywisty. Około 66 milionów lat temu asteroida wyszła z nieba i uderzyła w dzisiejszy Półwysep Jukatan w Meksyku. Dewastacja, która nastąpiła później, była bezprecedensowa, z tsunami, przegrzaną atmosferą, zaciemnionym niebem, strasznym zimnem i innymi apokaliptycznymi wydarzeniami ekologicznymi usuwającymi około siedemdziesiąt pięć procent znanego życia na Ziemi.
Paleontolodzy znają tę katastrofę jako wydarzenie wymierania K / Pg, ponieważ oznacza ona przejście z okresu kredy do paleogenu w historii Ziemi. Ale mimo tego, że ciągle go badano, szczegóły tego wydarzenia wciąż są ekspertami od zagadek. Sprawa nie została zamknięta rozpoznaniem krateru uderzeniowego w latach 90. i dokładnie, jak rozgrywa się wyginięcie - co odróżniało życie od umarłych - nadal inspiruje paleontologów do kopania w kataklizmie Kredy.
Aby lepiej zrozumieć całą historię, badacze cofają się od momentu uderzenia, aby zbadać szersze wzorce życia w tym czasie. Dinozaury nie żyły w stabilnej i bujnej utopii mezozoicznej, ani też nie były jedynymi organizmami w tym czasie - z dala od tego. Świat zmieniał się wokół nich jak zawsze. Gdy Kreda zbliżała się ku końcowi, poziomy mórz spadały, klimat stawał się coraz chłodniejszym światem, a część prehistorycznych Indii zwanych Pułapkami Dekanu bulgotała intensywną aktywnością wulkaniczną. Ustalenie, w jaki sposób zmiany te wpłynęły na życie na Ziemi, nie jest prostym zadaniem, szczególnie po tym, jak kataklizmiczny meteoryt pomieszał rzeczy w skale, ale paleontolodzy przeszukują wraki, aby lepiej zrozumieć, co się stało.
„Aby dowiedzieć się, co wydarzyło się po zderzeniu z asteroidą, potrzebujemy rzetelnych danych bazowych na temat tego, jak szybkie były wyginięcia tła, zanim doszło do K / Pg”, powiedział paleontolog Paul Barrett z Muzeum Historii Naturalnej. Chwila katastrofy może mieć sens tylko w szerszym kontekście życia przed i po. „To sprawiłoby różnicę między kataklizmicznymi wydarzeniami w Chicxulub, które były albo główną przyczyną wyginięcia, albo jedynie zamachem stanu, który wykończył ekosystem, którego odporność stopniowo zanikała”.
Artystyczny rendering asteroidy wpływającej na Ziemię. (NASA / Don Davis) Chociaż wyginięcie K / Pg było globalnym kryzysem, sposób, w jaki rozegrał się w różnych lokalizacjach na świecie, jest w dużej mierze nieznany. Ilość informacji w dowolnym miejscu zależy od tego, jak dobrze zachowane są odpowiednie warstwy skalne i od tego, jak są dostępne dla naukowców. Niektóre z najlepszych ekspozycji mają miejsce w zachodniej Ameryce Północnej, gdzie istnieje ciągła sekwencja warstw osadowych rejestrujących koniec kredy aż do początku paleogenu. Te skały oferują przed i po ujęciach wymierania, i to właśnie te ekspozycje pozwoliły paleontologowi Royal Saskatchewan Museum Emily Bamforth zbadać, co działo się przez 300 000 lat, które doprowadziły do wybuchowego zamknięcia Kredy.
Patrząc na zapis geologiczny południowo-zachodniej części Saskatchewan, Bamforth mówi, że lokalne warunki, takie jak częstotliwość pożarów lasów i cechy konkretnego siedliska, były równie ważne, jak to, co działo się w skali globalnej przy określaniu wzorców starożytnej różnorodności biologicznej. „Myślę, że jest to ważna wiadomość, o której należy pamiętać, myśląc o przyczynach wyginięcia”, mówi Bamforth. „Każdy inny ekosystem mógł mieć własne czynniki napędzające różnorodność biologiczną na mniejszą skalę, które działały przed wyginięciem, które leżą u podstaw wielkich globalnych czynników”. To, co było dobre dla żółwi, płazów, roślin, dinozaurów i innych organizmów w jednym miejscu, mogło nie mieć skorzystaliśmy z innej, podkreślając, że nie jesteśmy w stanie zrozumieć globalnych zmian bez podstawy lokalnej różnorodności. „Ekosystemy to skomplikowane rzeczy i myślę, że warto o tym pamiętać, rozważając przyczynę i czas trwania masowego wymierania, ” mówi Bamforth.
Jeśli chodzi o Saskatchewan, społeczność ekologiczna prowadząca do wyginięcia była jak wielka gra w Jenga. „Wieża nadal stoi, ale czynniki takie jak zmiany klimatu powoli wyciągają z niej bloki, osłabiając system i czyniąc go wrażliwym” - mówi Bamforth. Ciągle zmieniająca się stabilność ekologiczna spowodowała poważne katastrofy - jak asteroida uderzająca w niewłaściwym miejscu, w niewłaściwym czasie - szczególnie katastrofalne.
Ten obraz zmieniających się ekosystemów odwraca uwagę katastrofy K / Pg. Podczas gdy powód, dla którego wymarły nie-ptasie dinozaury i inne organizmy, zawsze przykuwa naszą uwagę, naukowcom trudniej było ustalić, dlaczego ocalali mogli przejść do następnego rozdziału historii życia.
Gatunki, które przetrwały uderzenie, były zwykle małe, półwodne lub robione w norach i mogły utrzymywać się z różnorodnych pokarmów, ale istnieją pewne kluczowe sprzeczności. Było kilka małych dinozaurów nie-ptasich, które miały te zalety i nadal wyginęły, a wiele gadów, ptaków i ssaków wymarło, mimo że należały do szerszych grup, które przetrwały. Didelphodon, ssak wielkości borsuka, na przykład go nie zrobił, podobnie jak starożytny ptak Avisaurus .
„Trudno mi to wyjaśnić” - mówi Barrett. Ogólnie rzecz biorąc, mniejsze dinozaury i inne zwierzęta powinny mieć większe szanse na przeżycie niż ich więksi krewni, ale nie zawsze tak było.
Tyrannosaurus rex żył w zachodnich Stanach Zjednoczonych od około 66 do 68 milionów lat temu, aż do zdarzenia wymarcia K / Pg. (Smithsonian National Museum of Natural History) Pat Holroyd z University of California Museum of Paleontology porównuje te dochodzenia do tego, co dzieje się po wypadkach lotniczych. „Wchodzą i zbierają wszystkie dane i próbują wymyślić:„ No cóż, dlaczego ludzie w części ogonowej przeżyli, a ludzie w innych częściach samolotu nie dali rady? ” Holroyd mówi. I chociaż takie katastrofy mogą być pojedynczymi zdarzeniami o wyjątkowych przyczynach, nadal możliwe jest wspólne przeanalizowanie wielu incydentów w celu zidentyfikowania wzorców i poinformowania o tym, co możemy uznać za jedno zdarzenie.
Jeśli chodzi o wyginięcie K / Pg, wzory wciąż się pojawiają. Holroyd szacuje, że wiele istotnych badań dotyczących tego, które gatunki przetrwały wpływ, opublikowano lub przesłano do bazy danych paleobiologii w ciągu ostatniej dekady. Te nowe informacje pozwoliły Holroydowi i jego współpracownikom zbadać wzorce obrotu - jak długo gatunki utrzymywały się na lądzie i w powiązanych siedliskach słodkowodnych - na długo przed i po uderzeniu asteroidy. Ustalenia zespołu zostały zaprezentowane wcześniej tej jesieni na dorocznym spotkaniu Society of Vertebrate Paleontology w Albuquerque w Nowym Meksyku.
Niektóre wzory były znane. Ryby, żółwie, płazy i krokodyle ogólnie radziły sobie lepiej niż organizmy ściśle lądowe. „Ludzie obserwowali ten schemat od co najmniej lat 50. i prawdopodobnie wcześniej”, mówi Holroyd. Jednak odporność gatunków wodnych nigdy wcześniej nie była szczegółowo określana ilościowo, a nowa analiza ujawnia, że rozwiązanie układanki o wymieraniu może być przed nami cały czas.
Niespodzianka, jak stwierdził Holroyd, polegała na tym, że różnica między ocalałymi a wyginięciem zdarzenia K / Pg naśladowała wzór, który obowiązuje od dziesiątek milionów lat przed i po uderzeniu asteroidy. Gatunki żyjące na lądzie, szczególnie duże gatunki, zwykle nie utrzymują się tak długo, jak gatunki żyjące w środowiskach słodkowodnych. Gatunki lądowe często wymierają w większym stopniu niż te w środowisku wodnym, nawet bez ogromnej katastrofy, aby usunąć je z obrazu. Wydaje się, że gatunki żyjące w siedliskach słodkowodnych i wokół nich utrzymywały się dłużej, nawet gdy nie było kryzysu, a kiedy wymieranie pod koniec Kredy uderzyło z pełną siłą, organizmy te miały przewagę nad swoimi czysto ziemskimi sąsiadami.
Ale nawet w ich względnie bezpiecznych środowiskach wodnych nie wszystko brzmiało brzoskwiniowo dla zwierząt wodnych. Holroyd zauważa, że na przykład żółwie kredowe straciły na całym świecie pięćdziesiąt procent swojej różnorodności, chociaż tylko około dwudziestu procent w bardziej zlokalizowanym obszarze zachodniej Ameryki Północnej, co dodatkowo podkreśla znaczenie zrozumienia lokalnych i globalnych wzorców. Nawet linie, które można uznać za „ocalałych”, nadal poniosły straty i mogły nie powrócić do dawnej świetności. Na przykład ssaki torbacze przeżyły masowe wymieranie jako grupa, ale ich różnorodność i liczebność drastycznie zmniejszono.
Zacieniowany płaskorzeźba półwyspu Jukatan w Meksyku, wskazujący na krater uderzeniowy Chicxulub. (NASA / JPL) Wpływ tych zmian na lokalne ekosystemy to kolejny krok w kierunku zrozumienia, w jaki sposób wyginięcie miało wpływ na świat. Holroyd wskazuje na przykład Triceratops „znaną z trzech rogów”. Ten dinozaur był wszechobecny w dużej części zachodniej Ameryki Północnej pod koniec Kredy i był wyraźnie głównym składnikiem jego ekosystemu. Te zwierzęta były żubrem ich czasu, a biorąc pod uwagę, jak duże zwierzęta roślinożerne zmieniają swoje siedliska poprzez wypas i migrację, wyginięcie Triceratops niewątpliwie miało poważne konsekwencje dla odbudowy ekosystemów po katastrofie kredy. Ucierpiałyby na przykład rośliny, które mogły polegać na Triceratopsie w rozrzucaniu nasion, podczas gdy inne rośliny, które zostały zdeptane przez dinozaury, mogły rosnąć bardziej swobodnie. Jak te ekologiczne elementy pasują i co oznaczają dla powrotu do zdrowia po wyginięciu, nie zostały jeszcze w pełni skupione.
„Zachodnie wnętrze Ameryki Północnej daje nam jedyne szczegółowe okno na to, co stało się z życiem na lądzie podczas wymierania K / Pg, ale nie jest całkowicie jasne, czy było to typowe” - mówi Barrett. „Nie wiemy zbyt wiele o tym, jak intensywność ekstynkcji zmieniała się na całym świecie”, szczególnie w lokalizacjach odległych geograficznie od uderzenia asteroidy. „Wydaje się mało prawdopodobne, aby jeden uniwersalny model byłby odpowiedzialny za wycinanie organizmów tak odmiennych od siebie, jak Edmontosaurus na lądzie i amonitów otoczonych cewką w morzach, wśród tak wielu innych gatunków utraconych przez Kredę. Badania w Europie, Ameryce Południowej, Azji i Australii dopiero zaczynają stanowić podstawę bardzo poszukiwanego globalnego obrazu najsłynniejszego wydarzenia wymierania w historii.
„To jak jedna gigantyczna układanka, do której zaczęliśmy odkrywać więcej elementów” - mówi Bamforth. Powstały obraz tego krytycznego momentu w historii Ziemi zostanie ujawniony dopiero na czas.
