I Jordens største udryddelse, Udryddelse af land begyndte længe før havets omsætning

Masseudryddelsen i slutningen af ​​Perm-perioden for 252 millioner år siden - en af ​​de store omsætninger af liv på Jorden - ser ud til at have udspillet sig anderledes og på forskellige tidspunkter på land og i havet, ifølge nyligt rederede fossiler senge fra Sydafrika og Australien.

Nye tidsaldre for fossiliserede hvirveldyr, der levede lige efter døden af ​​den fauna, der dominerede den sene Perm, viser, at økosystemændringerne begyndte hundredtusinder af år tidligere på land end i havet, i sidste ende resulterer i udryddelse af op til 70 % af terrestriske hvirveldyrarter. Den senere marine udryddelse, hvor næsten 95 % af havarterne forsvandt, kan have fundet sted over et tidsrum på titusinder af år.

Selvom de fleste videnskabsmænd mener, at en række vulkanudbrud, forekommer i store pulser over en periode på en million år i det nuværende Sibirien, var den primære årsag til den ende-permiske udryddelse, forsinkelsen mellem landudryddelsen på den sydlige halvkugle og den marine udryddelse på den nordlige halvkugle antyder forskellige umiddelbare årsager.

"De fleste troede, at det jordiske kollaps startede samtidig med det marine kollaps, og at det skete på samme tid på den sydlige halvkugle og på den nordlige halvkugle, " sagde palæobotaniker Cindy Looy, University of California, Berkeley, lektor i integrativ biologi. "Det faktum, at de store ændringer ikke var synkrone på den nordlige og sydlige halvkugle, har en stor effekt på hypoteser for, hvad der forårsagede udryddelsen. En udryddelse i havet gør ikke, i sig selv, skal have samme årsag eller mekanisme som en udryddelse, der skete på land."

Bidrog tab af ozonlag til udryddelse?

Medlemmer af Looys laboratorium har udført eksperimenter på levende planter for at afgøre, om et sammenbrud af Jordens beskyttende ozonlag kan have bestrålet og udslettet plantearter. Andre globale ændringer - et opvarmende klima, en stigning i kuldioxid i atmosfæren og en stigning i havforsuring - forekom også omkring slutningen af ​​Perm-perioden og begyndelsen af ​​Trias og bidrog sandsynligvis.

På land, udryddelsen af ​​hvirveldyr i slutningen af ​​Perm er bedst dokumenteret i Gondwana, den sydlige halvdel af superkontinentet kendt som Pangea, der til sidst blev adskilt i de kontinenter, vi i dag kender som Antarktis, Afrika, Sydamerika og Australien. Der, i det sydafrikanske Karoo-bassin, populationer af store planteædere, eller planteædere, skiftet fra Daptocephalus-samlingen til Lystrosaurus-samlingen. Disse grupper er nu uddøde.

I havet, udryddelsen er bedst dokumenteret på den nordlige halvkugle, især af kinesiske fossiler. End-Perm-udryddelsen er måske bedst forbundet med trilobitternes død.

For at forbedre tidligere datoer for jordudryddelsen, et internationalt team af forskere, inklusive Looy, udført uran-bly-datering af zirkonkrystaller i en velbevaret vulkansk askeaflejring fra Karoo-bassinet. Løj, som også er kurator for palæobotani på campus' museum for palæontologi og kurator for gymnospermer ved universitetet og Jepson Herbaria, bekræftede, at sedimenter fra flere meter over det daterede lag var blottet for Glossopteris-pollen, bevis for, at disse frøbregner, som plejede at dominere de sene permiske Gondwanan-floraer, uddøde omkring den tid.

252,24 millioner år gammel, zirkonerne - mikroskopiske silikatkrystaller, der dannes i stigende magma inde i vulkaner og spys ud i atmosfæren under udbrud - er 300, 000 år ældre end datoer opnået for den bekræftede Perm-Trias (P-T) grænse i Kina. Dette betyder, at sedimentlaget, der antages at indeholde P-T-grænsen i Sydafrika, faktisk var mindst 300, 000 år for gammel.

Datoer for en askedeponering i Australien, lige over de lag, der dokumenterer den første planteudryddelse, på samme måde kom der næsten 400, 000 år ældre end antaget. Dette arbejde blev offentliggjort i januar af Christopher Fielding og kolleger ved University of Nebraska i Lincoln.

"Karoo-bassinet er plakatbarnet for omsætningen af ​​hvirveldyr i slutningen af ​​Perm, men indtil for nylig, det var ikke vel dateret, " sagde Looy. "Vores nye zirkondato viser, at bunden af ​​Lystrosaurus-zonen går forud for den marine udryddelse med flere hundrede tusinde år, ligner mønsteret i Australien. Det betyder, at både blomster- og faunaomsætningen i Gondwana er ude af sync med den marine biotiske krise på den nordlige halvkugle.

"I nogle år nu, vi har vidst, at - i modsætning til den marine masseudryddelse - fortsatte impulserne af forstyrrelse af liv på land dybt ind i triasperioden. Men at starten på den terrestriske omsætning skete så længe før havudryddelsen var en overraskelse."

I deres papir, Looy og et internationalt hold af kolleger konkluderede, "at der bør tages større hensyn til en mere gradvis, kompleks, og nuanceret overgang af terrestriske økosystemer under Changhsingian (den sidste del af Perm) og, eventuelt, den tidlige trias."

Looy og kolleger offentliggjorde deres resultater 19. marts i open access-tidsskriftet Naturkommunikation .