قبل 252 مليون سنة: حدد العلماء أخيرًا سبب أكبر انقراض جماعي

وضع علماء الحفريات حدا لنزاع طويل الأمد حول أسباب أكبر أزمة بيولوجية في تاريخ الأرض. وقد وصف فريق دولي من الباحثين بشكل شامل آليات انقراض العصر البرمي الترياسيوالتي حدثت منذ حوالي 252 مليون سنة. بحث جديد يشرح لأول مرة سبب انقسام المصير التطوري لسكان المحيط: فقد تم محو بعض المجموعات من على وجه الكوكب، بينما تمكنت مجموعات أخرى من التكيف ونشوء حيوانات حديثة. تم نشر العمل في المجلة بناس.

ما هي الأنواع التي تعاملت بشكل أفضل مع الانقراض الجماعي؟

تسببت الكارثة المعروفة باسم “الموت العظيم” في أضرار جسيمة للمحيط الحيوي للأرض: كان هناك تدمير 96% من الأنواع البحرية و70% من الفقاريات الأرضية. ومع ذلك، كما وجد العلماء، لم تعاني جميع الكائنات البحرية بشكل متساوٍ. كان الهدف الرئيسي للدراسة هو مقارنة مجموعتين من سكان القاع: ذراعيات الأرجل (ذراعيات الأرجل) و ذوات الصدفتين. قبل الكارثة، كانت ذراعيات الأرجل هي المسيطرة المطلقة على قاع المحيط لمدة طويلة تقريبًا 280 مليون سنةلكنهم هم الذين تكبدوا خسائر فادحة. في الوقت نفسه، على العكس من ذلك، نجت الرخويات والقواقع وقنافذ البحر من الأزمة بشكل جيد نسبيا، واحتلال المنافذ التي تم إخلاؤها.

الجواب، وفقا للمؤلف الرئيسي خوسيه أندريس ماركيز، يكمن في علم وظائف الأعضاء والتمثيل الغذائي. ووجد الباحثون أن العامل الحاسم هو رد فعل الكائنات الحية على عاملين: زيادة حرجة في درجة حرارة الماء وانخفاض حاد في مستويات الأكسجين المذاب. كانت هذه الظروف بالتحديد هي التي أدت إلى إطلاق كميات هائلة من غازات الدفيئة (ثاني أكسيد الكربون والميثان) نتيجة للانفجارات البركانية، هز الكوكب في مطلع الفترات الجيولوجية. كان إطلاق الغازات الدفيئة هو السبب الرئيسي للانقراض الجماعي.

يقول المؤلف المشارك إريك سبيرلينج: “أظهر عملنا الميداني وتجاربنا المعملية أن ذراعيات الأرجل، التي تتميز بعملية التمثيل الغذائي البطيئة، اختنقت حرفيًا عندما ارتفعت درجة حرارة الماء”. “المفارقة هي أنه على الرغم من أن طلبها على الأكسجين أقل من طلب الرخويات النشطة، إلا أنه مع ارتفاع درجات الحرارة، فإن أنظمتها الأيضية ليس لديها الوقت للتكيف مع الطلب المتزايد على الأكسجين. وعلى العكس من ذلك، تتمتع ذوات الصدفتين الأكثر قدرة على الحركة باحتياطي فسيولوجي: فالعضلات والخياشيم المتطورة تسمح لها بتحمل مثل هذه الأحمال الزائدة”.

أجرى الباحثون سلسلة من التجارب لقياس استهلاك الأكسجين في ذراعيات الأرجل الحديثة. ثم هذه المعلومات مقارنة ببيانات المحاكاة الحاسوبية للمحيطات القديمة. وأظهرت النتائج أن تحمض المحيطات، على الرغم من وجوده كعامل، لعب دورا طفيفا مقارنة ب مجاعة الأكسجين و ارتفاع درجة حرارة الجسم.

كيف يذكرنا الموت العظيم بعصرنا

إن تغير المناخ اليوم، مدفوعاً بانبعاثات الكربون الناجمة عن أنشطة بشرية، يتطور في سيناريو مثير للقلق يذكرنا بالظروف التي كانت سائدة في نهاية العصر البرمي. إن ارتفاع درجة حرارة المحيطات وانخفاض تركيزات الأكسجين يهددان بالفعل النظم البيئية البحرية.

يحذر سبيرلينج: “إذا شهد الموت العظيم ارتفاع درجات الحرارة بمقدار 8 إلى 12 درجة مئوية على مدى آلاف السنين، فإننا نخاطر اليوم بالسير على هذا النحو خلال قرن من الزمان”. “ومع ذلك، لدينا نفوذ ويمكننا تغيير هذا الوضع”.

ووفقاً للتوقعات، فمن الممكن أن ترتفع درجات الحرارة بحلول عام 2100 من 1.5 إلى 4 درجات مئوية مقارنة بعصر ما قبل الصناعة. ويخطط العلماء لمواصلة البحث لتقييم التأثير المشترك لثلاثة عوامل سلبية – الحرارة ونقص الأكسجين وزيادة حموضة المحيطات – على الأنواع الحديثة.