https://frosthead.com

Εξακολουθούμε να μην γνωρίζουμε γιατί τελείωσε η βασιλεία των δεινοσαύρων

Ο λόγος για τον οποίο ο πλανήτης μας έχασε τις φοβερές σαύρες των μεγάλων παρελθόντων χρόνων μπορεί να φαίνεται αυτονόητη. Περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια πριν, ένας αστεροειδής ήρθε να ουρλιάζει από τον ουρανό και έσκασε σε αυτό που είναι τώρα η Χερσόνησος του Γιουκατάν του Μεξικού. Η καταστροφή που ακολούθησε ήταν άνευ προηγουμένου, με τα τσουνάμι, μια υπερθερμανθείσα ατμόσφαιρα, σκοτεινοί ουρανοί, ένα φοβερό ψυχρό κουδούνισμα και άλλα αποκάλυπτα οικολογικά γεγονότα που εκκαθάρισαν ένα εκτιμώμενο εβδομήντα πέντε τοις εκατό της γνωστής ζωής στη Γη.

Οι παλαιοντολόγοι γνωρίζουν αυτή την καταστροφή ως εκδήλωση εξαφάνισης K / Pg επειδή σηματοδοτεί τη μετάβαση από την Κρητιδική στην Παλαιογενή περίοδο της ιστορίας της Γης. Αλλά παρόλο που έχει μελετηθεί συνεχώς, οι λεπτομέρειες αυτού του γεγονότος εξακολουθούν να παίζουν εμπειρογνώμονες. Η υπόθεση δεν έκλεισε με την αναγνώριση του κρατήρα επιρροής στη δεκαετία του 1990 και ακριβώς όπως η εξαφάνιση - που διαφοροποίησε τους ζωντανούς από τους νεκρούς - συνεχίζει να εμπνέει τους παλαιοντολόγους να σκάψουν στον κατακλυσμό της Κρητιδικής.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την πλήρη ιστορία, οι ερευνητές απομακρύνονται από τη στιγμή του αντίκτυπου για να εξετάσουν τα ευρύτερα πρότυπα της ζωής εκείνη τη στιγμή. Οι δεινόσαυροι δεν ζούσαν σε μια σταθερή και πλούσια μεσοζωική ουτοπία, ούτε ήταν οι μόνοι οργανισμοί γύρω από την εποχή εκείνη - μακριά από αυτό. Ο κόσμος άλλαζε γύρω τους όπως πάντα. Καθώς οι Κρητιδικοί έφτασαν στο τέλος, τα επίπεδα της θάλασσας έπεφταν, το κλίμα τείνει προς έναν ψυχρότερο κόσμο και ένα μέρος της προϊστορικής Ινδίας που ονομάζεται η "Deccan Traps" έπνιξε με έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα. Η ταξινόμηση του τρόπου με τον οποίο οι αλλαγές αυτές επηρέασαν τη ζωή στη Γη δεν αποτελεί απλό καθήκον, ιδιαίτερα αφού ο κατακλυσμιακός μετεωρίτης μίλησε στα αρχεία του βράχου, αλλά οι παλαιοντολόγοι κοσκινίζουν τα συντρίμμια για να καταλάβουν καλύτερα τι συνέβη.

"Για να έχουμε μια ιδέα για το τι συνέβη μετά τον αντίκτυπο των αστεροειδών, χρειαζόμαστε σταθερά βασικά δεδομένα σχετικά με τα ποσοστά της εξαφάνισης του φόντου πριν από το K / Pg, " λέει ο παλαιοντολόγος του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Paul Barrett. Μια στιγμή καταστροφής μπορεί να έχει νόημα μόνο μέσα στο ευρύτερο πλαίσιο της ζωής πριν και μετά. "Αυτό θα έκανε τη διαφορά μεταξύ των κατακλυσμιακών γεγονότων στο Chicxulub να είναι είτε η κύρια αιτία της εξαφάνισης είτε απλώς το πραξικόπημα που τελείωσε ένα οικοσύστημα του οποίου η ανθεκτικότητα είχε φθαρεί σταδιακά".

Αστεροειδής πρόσκρουση Η απόδοση ενός καλλιτέχνη σε έναν αστεροειδή που επηρεάζει τη Γη. (NASA / Don Davis)

Ενώ η εξαφάνιση K / Pg ήταν μια παγκόσμια κρίση, το πώς έπαιξε σε διάφορες τοποθεσίες γύρω από τον πλανήτη είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστο. Η ποσότητα πληροφοριών σε κάθε δεδομένη τοποθεσία εξαρτάται από το πόσο καλά διατηρούνται τα σχετικά στρώματα βράχου και πόσο προσβάσιμα είναι για τους επιστήμονες. Μερικές από τις καλύτερες εκθέσεις βρίσκονται στη δυτική Βόρεια Αμερική, όπου υπάρχει μια συνεχής ακολουθία ιζηματογενών στρωμάτων που καταγράφουν το τέλος του Κρητιδικού κατευθείαν στην αρχή του Παλαιγονίου. Αυτά τα βράχια προσφέρουν πριν και μετά από τα πλάνα της εξαφάνισης και αυτές οι εκθέσεις έχουν επιτρέψει στην παλαιοντολόγος Royal Saskatchewan Museum Emily Bamforth να διερευνήσει τι συνέβαινε στα 300.000 χρόνια που οδήγησαν στο εκρηκτικό κλείσιμο της Κρητιδικής.

Κοιτάζοντας το γεωλογικό αρχείο του νοτιοδυτικού Saskatchewan, λέει ο Bamforth, τοπικές συνθήκες όπως η συχνότητα των δασικών πυρκαγιών και τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου οικοτόπου ήταν εξίσου σημαντικές με εκείνες που συνέβαιναν σε παγκόσμια κλίμακα όταν καθορίζονταν πρότυπα αρχαίας βιοποικιλότητας. "Νομίζω ότι αυτό είναι ένα σημαντικό μήνυμα που πρέπει να θυμάστε όταν σκέφτεστε τα αίτια της εξαφάνισης", λέει ο Bamforth. "Κάθε διαφορετικό οικοσύστημα θα μπορούσε να έχει τους δικούς του οδηγούς βιοποικιλότητας μικρότερης κλίμακας που βρίσκονταν σε λειτουργία πριν από την εξαφάνιση, γεγονός που υποκίνησε τους μεγάλους, παγκόσμιους παράγοντες." Αυτό που ήταν καλό για χελώνες, αμφίβια, φυτά, δεινοσαύρους και άλλους οργανισμούς σε ένα μέρος, ήταν ευεργετική σε μια άλλη, υπογραμμίζοντας ότι δεν μπορούμε να κατανοήσουμε τις παγκόσμιες μετατοπίσεις χωρίς τη βάση της τοπικής ποικιλομορφίας. "Τα οικοσυστήματα είναι περίπλοκα πράγματα και νομίζω ότι αξίζει να έχουμε κατά νου όταν εξετάζουμε την αιτία και τη διάρκεια της μαζικής εξαφάνισης", λέει ο Bamforth.

Όσον αφορά το Saskatchewan, η οικολογική κοινότητα κατά το χρόνο που προηγήθηκε της εξαφάνισης ήταν σαν ένα μεγάλο παιχνίδι της Jenga. "Ο πύργος παραμένει σταθερός, αλλά παράγοντες όπως η αλλαγή του κλίματος τραβάνουν αργά μπλοκ έξω από αυτό, εξασθενίζοντας το σύστημα και καθιστώντας τον ευάλωτο", λέει ο Bamforth. Η συνεχώς μεταβαλλόμενη οικολογική σταθερότητα έκανε μεγάλες αναταραχές - όπως ένας αστεροειδής χτυπώντας σε λάθος μέρος, σε λάθος χρόνο - ιδιαίτερα καταστροφικός.

Αυτή η εικόνα των μετατοπισμένων οικοσυστημάτων αναστρέφει την εστίαση της καταστροφής K / Pg. Ενώ ο λόγος για τον οποίο οι δεινοσαύροι και άλλοι οργανισμοί που πέθαναν εκτός των πτηνών, πάντα τραβάει την προσοχή μας, είναι πιο δύσκολο για τους επιστήμονες να καθορίσουν γιατί οι επιζώντες ήταν σε θέση να περάσουν στο επόμενο κεφάλαιο της ιστορίας της ζωής.

Τα είδη που επιβίωσαν από την πρόσκρουση ήταν συνήθως μικρά, ημι-υδάτινα ή φτιαγμένα από βάρκες και ήταν σε θέση να υπομείνουν σε μια ποικιλία τροφίμων, αλλά υπάρχουν μερικές βασικές αντιφάσεις. Υπήρχαν μερικές μικρές δεινοσαύρων εκτός των πτηνών που είχαν αυτά τα πλεονεκτήματα και εξαφανίστηκαν και πολλά ερπετά, πτηνά και θηλαστικά εξαφανίστηκαν, παρά το γεγονός ότι ανήκαν σε ευρύτερες ομάδες που επέμεναν. Το μωσαϊκό Didelphodon μεγέθους ασβούστα δεν το έκανε, για παράδειγμα, ούτε το αρχαίο πουλί Avisaurus, μεταξύ άλλων.

"Αυτό είναι κάτι που προσπαθώ να εξηγήσω", λέει ο Barrett. Γενικά, οι μικρότεροι δεινόσαυροι και άλλα ζώα θα έπρεπε να είχαν καλύτερες πιθανότητες επιβίωσης από τους μεγαλύτερους συγγενείς τους, αλλά αυτό δεν συνέβαινε πάντοτε.

Τ. Rex Ο Tyrannosaurus rex έζησε στις δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες από περίπου 66 έως 68 εκατομμύρια χρόνια πριν, μέχρι την εκδήλωση εξαφάνισης K / Pg. (Smithsonian Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας)

Ο Pat Holroyd του Μουσείου Παλαιοντολογίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας παρομοιάζει αυτές τις έρευνες με το τι συμβαίνει μετά από ατυχήματα στις αεροπορικές εταιρείες. "Πηγαίνουν και συγκεντρώνουν όλα τα δεδομένα και προσπαθούν να καταλάβουν, " Λοιπόν, εντάξει, γιατί οι άνθρωποι στο τμήμα της ουράς επιβιώνουν και οι άνθρωποι στα άλλα μέρη του αεροπλάνου δεν το κατάφεραν; " Λέει ο Holroyd. Και παρόλο που αυτές οι καταστροφές μπορεί να είναι μοναδικά γεγονότα με μοναδικές αιτίες, εξακολουθεί να είναι δυνατό να εξετάσουμε πολλαπλά περιστατικά συλλογικά για να προσδιορίσουμε τα πρότυπα και να ενημερώσουμε τι μπορούμε να θεωρήσουμε ως ένα μοναδικό γεγονός.

Όσον αφορά την εξαφάνιση K / Pg, τα μοτίβα εξακολουθούν να εμφανίζονται. Ο Holroyd εκτιμά ότι μεγάλο μέρος της σχετικής έρευνας σχετικά με τα είδη που επιβίωσαν από τον αντίκτυπο έχει δημοσιευθεί ή μεταφορτωθεί στη βάση δεδομένων για την παλαιοβιολογία μόνο την τελευταία δεκαετία. Αυτές οι νέες πληροφορίες επέτρεψαν στον Holroyd και τους συναδέλφους να μελετήσουν τα πρότυπα του κύκλου εργασιών - πόσο καιρό τα είδη διατηρούσαν τη γη και τους σχετικούς οικοτόπους γλυκών υδάτων - πολύ πριν και μετά τον αντίκτυπο των αστεροειδών. Τα ευρήματα της ομάδας παρουσιάστηκαν νωρίτερα αυτό το φθινόπωρο στην ετήσια συνάντηση της κοινωνίας των σπονδυλωτών παλαιοντολόγων στο Albuquerque του Νέου Μεξικού.

Ορισμένα από τα σχέδια ήταν οικεία. Τα ψάρια, οι χελώνες, τα αμφίβια και οι κροκοδειλοί γενικά προχωρούν καλύτερα από τους αυστηρά χερσαίους οργανισμούς. "Οι άνθρωποι έχουν παρατηρήσει αυτό το μοτίβο τουλάχιστον από τη δεκαετία του '50 και πιθανότατα πριν", λέει ο Holroyd. Αλλά η ανθεκτικότητα των ειδών με νερό δεν είχε ποτέ ποσοτικοποιηθεί λεπτομερώς πριν και η νέα ανάλυση αποκαλύπτει ότι η λύση στο παζλ μοτίβο εξαφάνισης μπορεί να ήταν ακριβώς μπροστά μας όλοι μαζί.

Η έκπληξη, Holroyd βρήκε, ήταν ότι η διαφορά μεταξύ των επιζώντων και του εξαφανισθέντος γεγονότος K / Pg μίλησε ένα μοτίβο που ισχύει για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια πριν και μετά την επίδραση αστεροειδών. Τα είδη που ζουν στην ξηρά, ιδιαίτερα τα μεγάλα είδη, τείνουν να μην παραμένουν εφ 'όσον ζουν σε περιβάλλον γλυκού νερού. Τα χερσαία είδη συχνά εξαφανίζονται με μεγαλύτερη ταχύτητα από αυτά σε υδάτινα περιβάλλοντα, ακόμη και χωρίς μια τεράστια καταστροφή για να τα βγάλουν έξω από την εικόνα. Τα είδη που ζούσαν μέσα και γύρω από τους οικοτόπους γλυκών υδάτων φαίνεται να έχουν παραμείνει ακόμη περισσότερο όταν δεν υπήρχε κρίση και όταν η εξαφάνιση στο τέλος της Κρητιδικής χτύπησε με πλήρη ισχύ, αυτοί οι οργανισμοί είχαν ένα πλεονέκτημα έναντι των αμιγώς γήινων γειτόνων τους.

Αλλά ακόμη και στο σχετικά ασφαλές υδάτινο περιβάλλον τους, όλα δεν ήταν ροδακινί για τα ζώα που έρχονταν στο νερό. Ο Holroyd σημειώνει ότι οι χελώνες της Κρητιδικής, για παράδειγμα, έχασε το πενήντα τοις εκατό της ποικιλομορφίας τους παγκοσμίως, αν και μόνο περίπου το 20% στην πιο τοπική περιοχή της δυτικής Βόρειας Αμερικής, υπογραμμίζοντας περαιτέρω τη σημασία της κατανόησης των τοπικών έναντι των παγκόσμιων προτύπων. Ακόμη και οι γενεές που μπορούν να θεωρηθούν "επιζώντες" εξακολουθούν να υφίστανται απώλειες και μπορεί να μην έχουν αναπηδήσει πίσω στην προηγούμενη δόξα τους. Τα θηλαστικά θηλαστικά, για παράδειγμα, επιβίωσαν τη μαζική εξαφάνιση ως ομάδα, αλλά η ποικιλομορφία και η αφθονία τους έχουν μειωθεί δραστικά.

Crater Chicxulub Μια σκιασμένη εικόνα ανακούφισης της χερσονήσου Yucatan του Μεξικού που δείχνει την ένδειξη του κρατήρα κρούσης Chicxulub. (NASA / JPL)

Πώς επηρεάστηκαν τα τοπικά οικοσυστήματα από αυτές τις αλλαγές είναι το επόμενο βήμα προς την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το γεγονός της εξαφάνισης επηρέασε τον κόσμο. Ο Holroyd παραπέμπει στο οικείο "τρικεφάλινο πρόσωπο" Triceratops ως παράδειγμα. Αυτό το δεινόσαυρο ήταν πανταχού παρόν σε όλη την δυτική Βόρεια Αμερική στο τέλος της Κρητιδικής και ήταν σαφώς σημαντικό συστατικό του οικοσυστήματος. Αυτά τα ζώα ήταν το βίσον της εποχής τους και, δεδομένου του μεγέθους των μεγάλων φυτοφάγων που αλλάζουν τα ενδιαιτήματά τους μέσω της βόσκησης και της μετανάστευσης, η εξαφάνιση των Triceratops είχε αναμφισβήτητα σημαντικές επιπτώσεις για την ανάκτηση των οικοσυστημάτων μετά την κρητιδική καταστροφή. Τα φυτά που μπορεί να βασίστηκαν σε Triceratops για διασπορά σπόρων θα είχαν υποστεί, για παράδειγμα, ενώ άλλα φυτά που είχαν καταπατηθεί από τους δεινόσαυρους θα μπορούσαν να έχουν αυξηθεί πιο ελεύθερα. Ο τρόπος με τον οποίο τα οικολογικά αυτά κομμάτια ταιριάζουν και τι σημαίνουν για την ανάκαμψη της ζωής μετά την εξαφάνιση, δεν έχουν ακόμη φτάσει στο επίκεντρο.

"Το δυτικό εσωτερικό της Βόρειας Αμερικής μας δίνει το μόνο λεπτομερές παράθυρο για το τι συνέβη στη ζωή στην ξηρά κατά τη διάρκεια της εξαφάνισης του K / Pg, αλλά είναι τελείως ασαφές αν αυτό ήταν τυπικό", λέει ο Barrett. "Δεν γνωρίζουμε πολλά για το πώς η ένταση της εξαφάνισης ποικίλλων σε όλο τον κόσμο", ειδικά σε τοποθεσίες που ήταν γεωγραφικά απομακρυσμένες από την απεργία αστεροειδών. «Φαίνεται απίθανο ότι ένα μοντέλο ενός μεγέθους θα ήταν υπεύθυνο για τον τεμαχισμό των οργανισμών τόσο διαφορετικά μεταξύ τους όπως ο Edmontosaurus στη γη και τους αμμωνίτες με κέλυφος με κέλυφος στις θάλασσες, μεταξύ τόσων άλλων ειδών που χάθηκαν από την Κρητιδική. Η έρευνα στην Ευρώπη, τη Νότια Αμερική, την Ασία και την Αυστραλία μόλις αρχίζει να αποτελεί τη βάση μιας πολύ περιζήτητης παγκόσμιας εικόνας του πιο διάσημου γεγονότος εξαφάνισης της ιστορίας.

"Είναι σαν ένα γιγαντιαίο παζλ που έχουμε αρχίσει να φτιάχνουμε περισσότερα κομμάτια", λέει ο Bamforth. Η προκύπτουσα εικόνα αυτής της κρίσιμης στιγμής στην ιστορία της Γης θα αποκαλυφθεί μόνο εγκαίρως.

Εξακολουθούμε να μην γνωρίζουμε γιατί τελείωσε η βασιλεία των δεινοσαύρων