ASTROBIOLOGIJA
8. mart. 2010.
Sićušni oklopljeni organizmi bacaju svetlo na izumiranje i oporavak od pre 65 miliona godina.
Skenirajući elektronski mikrograf nanofosila Chiasmolithus starog oko 60 miliona godina. Ovaj rod je nastao posle masovnog izumiranja u periodu između krede i paleogena. Njegova veličina je oko 8 mikrona.
Možda udar asteroida nije bio jedini koji je pre 65 miliona godina doveo do masovnog izumiranja okeanskih i kopnenih vrsta, ali bi možda tragovi meteora na nebu i nastala prašina, mrak i toksična kontaminacija metalima mogla da objasni nesimetrično izumiranje i oporavak živih bića, smatra grupa pensilvanijskih geologa i geohemičara.
„Naši rezultati bacaju novo svetlo na uzroke nanoplanktonskog izumiranja, kako je nastavljeno dalje razmnožavanje, faktore koji su uticali na stvarnje novih vrsta, i, konačno, na način na koji je fitoplankton uticao na oporavak čitavog pomorskog ekosistema," glasio je raport grupe istraživača u prošlomesečnom broju „Nature Geoscience"[1].
Naučnici, koristeći 823 uzorka iz 17 bušotina sa severne i sa južne polulopte, napravili su analizu zajedničkih svojstava krečnjačkih nanoplanktona (onih sa ljušturama). U svojoj studiji su se usredsredili na dva područja - jedno u Tihom okeanu a drugo u Južnom Atlantiku - sa pouzdanim i preciznim datiranjem.
„ U graničnom periodu između krede i paleogena[2], nestalo je 93 procenta svih nanoplanktona," kaže Timothy J. Bralower, profesor geonauke[3]. „Nanoplanktoni predstavljaju bazu u okeanskom lancu ishrane. Ako oni počnu da izumiru, onda oni veći organizmi, koji se hrane njima, upadaju u nerešiv problem."
U međuvremenu, naučnici su sakupili obilje podataka o nanoplanktonima iz tog vremena, ali, prema Braloweru, svaki uzorak je posmatran posebno i niko ih nije upoređivao. Bralower, radeći sa Shijun Jiangom, postdoktorantom sa Floridskog univerziteta i prof. Markom E. Patzkowskim, otkrili su da je izumiranje bilo u tesnoj vezi sa geografskom širinom. Najveći stepen izumiranja zabeležen je na severnoj hemisferi, sa postepenim opadanjem kako se krene na jug.
Analiza tragova asteroida koji je izazvao katastrofu pokazuje da je u atmosferu uleteo sa jugoistoka i kretao se ka severozapadu, udarivši konačno u Zemlju u vrh meksičkog poluostrva Yukatan.
Na levoj strani su sakupljeni neki snimci elektronskim mikroskopom koji prikazuju paleocenske nanofosile stare 60-65 miliona godina. Svi oni su nastali nakon K-Pg događaja. S desne strane se vide neki sadašnji nanoplanktonski organizmi. Skoro si primerci na slici ima takođe oko 8 mikrona.
„To se sve slaže sa činjenicom da je tlo Severne Amerike bilo udareno, i da je masovno izumiranje na tom kontinentu bilo specijalno izraženo," kaže Bralower.
Inicijalna prašina, gasovi i komadi nastali od udarnog kratera najpre i najjače su pogodili severnu poluloptu. Već nakon 40 hiljada godina od nesreće na severnoj polulopti su se na mestu istrebljenih nanoplanktona pojavili prvi lokalni organizmi, a toj polulopti je trebalo oko 270 hiljada godina da se oporavi. Na južnoj polulopti je zabeležen samo ograničeni nivo izumiranja i opstao je znatno veći diverzitet organizama, što se podudara sa manjim promenama u biljnom svetu na južnoj hemisferi.
Tama nastala sudarom smanjila je proces fotosinteze i znatno redukovala reprodukciju nanoplanktona. Iako se nije stvorio potpuni mrak, na severu je efekat mogao da traje najviše šest meseci. Međutim, sa dovoljno Sunca i sa bogatom hranljivom rezervom u okeanima, populacija je trebalo da se povrati, čak i na severu, relativno brzo, ali nije. Naučnici sugerišu da to znači da su toksični metali koji su sačinjavali asteroid jako zagadili severne okeane i predstavljali glavni inhibirajući faktor oporavka živog sveta u okeanima.
„Metali imaju velike potencijalne mehnizme za odlaganje oporavka," kaže prof. Bralower. „Čak i milijarditi delovi bakra, nikla, kadmijuma ili gvožđa u stanju su da tako pojačaju toksičnost sredine da znatno usporavaju oporavak života."
S jedne strane, naučnici smatraju da je scenario sa sudarom izvor trajne zime i okeanske acidifikacije i da može da objasni spori oporavak, ali ne i razlike na severnoj i južnoj polulopti. Tragovi trovanja metalom bi, sa druge strane, imali ozbiljnog uticaja u blizini udara na severnoj polulopti. Kada su usijane krhotine nastale sudarom upale u vodu, bakar, hrom, aluminijum, živa i olovo su se rastvorili u slanoj vodi do verovatno smrtonosnih koncentracija za planktone. Gvožđe, cink i magnezijum - u normalnoj situaciji, mikronutritienti[4] - vrlo brzo su nakon sudara dostigli štetnu koncentraciju. Ostali izvori metala su mogle da budu kisele kiše ili šumski požari. Tako nagomilan metal lako je mogao da zaistavi reprodukciju ili stvaranje neophodnih krečnjačkih ljušturica.
Toksični metali su verovatno premašili sposobnost organskih jedinjenja da se vezuju za njih i da ih izbacuhu iz sistema. Zato što su nanoplanktoni u samoj osnovi lanca ishrane, veći organizmi su koncentrisali sav taj metal u sebi čineći samo trovanje metalima još efikasnijim. Sa preostalim otrovnim sastojcima u vodi i manjkom Sunčeve svetlosti, dužina vremena potrebnog za oporavak se povećavala.
„Mi još uvek ne znamo stvarno kako su neki organizmi izumrli, dok su se drugi mučili ali uspeli da pređive i oporave se," priznaje prof. Bralower.
[1] Naučni mesečnik koji izdaje Nature Publishing Group, izdavač slavnog naučnog časopisa Nature. Izlazi već 14 meseci i bavi se rezultatima novih istraživanja u oblastima geo-nauka.
[2] Ranije je to nazivano „periodom kreda-tercijernog izumiranja" (K-T extinction event, odn. K-T granica, period između era mezozoika i kenozoika), koji se zbio pre oko 65,5 mil. god. Po novome, to se sada naziva K-Pg periodom, i to prihvata sve više naučnika (naši se ne pominju).
[3] Bilo koja nauka koja se bavi istorijom Zemlje, kao što je geologija ili geohemija.
[4] Supstance, kao što su minerali ili vitamini, čiji su čak i minimalni iznosi neophodni za razvoj i metabolizam živih organizama.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
