Ende-Perm udslettelse, som udslettet det meste af Jordens arter, var øjeblikkelig i geologisk tid

Den mest alvorlige masseudryddelse i Jordens historie skete med næsten ingen tidlige advarselstegn, ifølge en ny undersøgelse foretaget af forskere ved MIT, Kina og andre steder.

Den ende-Perm masseudryddelse, som fandt sted 251.9 millioner år siden, har dræbt flere end 96 procent af klodens marine arter og 70 procent af sit jordiske liv—en global udslettelse, der markerede slutningen af Perm-Perioden.,

den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i dag i GSA Bulletin, rapporterer, at der i de cirka 30.000 år, der førte til den endelige permiske udryddelse, ikke er noget geologisk bevis for, at arter begynder at dø ud. Forskerne fandt heller ingen tegn på store udsving i havtemperaturen eller dramatiske strømme af kuldio .id i atmosfæren. Da hav – og landarter døde ud, gjorde de det i massevis, over en periode, der var geologisk øjeblikkelig.,

“Vi kan sige med sikkerhed, at der ikke var nogen indledende pulser af udryddelse, der kommer ind,” siger undersøgelse medforfatter Jahandar Ramezani, en forsker i MIT ‘ s Department of Earth, Atmosfæriske, og Planetary Sciences. “En levende marine økosystem fortsatte indtil slutningen af Permian, og derefter bang—livet forsvinder. Og det store resultat af dette papir er, at vi ikke ser tidlige advarselssignaler om udryddelsen. Alt skete geologisk meget hurtigt.,”

Rame .anis medforfattere inkluderer Samuel bo .ring, professor i geologi ved MIT, sammen med forskere fra det kinesiske videnskabsakademi, Nationalmuseet for naturhistorie og University of Calgary.

at finde manglende stykker

i over to årtier har forskere forsøgt at fastlægge timingen og varigheden af den endelige permiske masseudryddelse for at få indsigt i dens mulige årsager. Mest opmærksomhed er blevet afsat til velbevarede lag af fossilrige klipper i det østlige kina, på et sted kendt af geologer som Meishan-sektionen., Forskere har fastslået, at denne del af sedimentære klipper blev deponeret i et gammelt havbassin, lige før og lidt efter slutningen-Permisk udryddelse. Som sådan menes Meishan-sektionen at bevare tegn på, hvordan Jordens liv og klima gik frem til den katastrofale begivenhed.

“Imidlertid blev Meishan-sektionen deponeret i en dybvandsindstilling og er meget kondenseret,” siger Shu .hong Shen fra Nanjing Institute of Geology and Palaeontology i Kina, der ledede undersøgelsen. “Rock-rekorden kan være ufuldstændig.,”Hele udryddelse interval på Meishan består af kun 30 centimeter af gamle sedimentære lag, og han siger, at det er sandsynligt, at der var perioder i denne særlige havet indstilling, når sedimenter ikke nøjes, at skabe “depositional huller” i hvilket som helst tegn på liv eller miljømæssige forhold, kan det ikke have været registreret.,

I 1994, Shen tog Bowring, sammen med paleobiologist Doug Erwin, nu kurator af palæozoikum hvirvelløse dyr på National Museum of Natural History og en co-forfatter af papiret, på udkig efter en mere fuldstændig udslettelse rekord i Penglaitan, en meget mindre studerede del af rock i det sydlige Kina s Guangxi-provinsen. Penglaitan-sektionen er, hvad geologer betragter som ” meget udvidet.,”Sammenlignet med Meishans 30 centimeter sedimenter udgør Penglaitans sedimentære lag en meget mere udvidet 27 meter, der blev deponeret i samme periode, lige før den største udryddelsesbegivenhed fandt sted.

“det er fra en anden del af det gamle havbassin, der var tættere på kontinentet, hvor du måske finder koralrev og meget mere sedimentering og biologisk aktivitet,” siger Rame .ani. “Så vi kan se meget mere, som i hvad der sker i miljøet og med livet, i samme periode.,”

forskerne indsamlede og analyserede omhyggeligt prøver fra flere lag i Penglaitan-sektionen, herunder prøver fra askebed, der blev deponeret af vulkansk aktivitet, der opstod, da nærliggende havbunden blev knust langsomt under kontinental skorpe. Disse aske senge indeholder zircons—små mineralske korn, der indeholder uran og bly, nøgletal, som forskerne kan måle for at bestemme alderen af zircon, og asken seng, hvorfra den kom.,Rame .ani og hans kolleger brugte denne geokronologiteknik, der i vid udstrækning blev udviklet af Bo .ring, til med høj præcision at bestemme alderen på flere askelag i hele Penglaitan-sektionen. Fra deres analyse var de i stand til at bestemme, at den end-permiske udryddelse skete pludselig, for omkring 252 millioner år siden, give eller tage 31,000 år.,

“a sudden punch”

holdet analyserede også sedimentære lag for fossiler samt ilt-og carbonisotoper, som kan fortælle noget om havtemperaturen og tilstanden af dens kulstofcyklus på det tidspunkt, hvor sedimenterne blev deponeret. Fra fossilrekorden forventede de at se bølger af arter uddøde i føringen til den endelige udryddelseshorisont. Tilsvarende forventede de store ændringer i havtemperatur og kemi, der ville signalere den kommende katastrofe.,

“vi troede, at vi ville se et gradvist fald i mangfoldigheden af livsformer eller for eksempel visse arter, der vides at være mindre modstandsdygtige end andre, vi ville forvente, at de dør ud tidligt, men vi kan ikke se det,” siger Rame .ani. “Forsvindinger er meget tilfældige og er ikke i overensstemmelse med nogen form for fysiologisk proces eller miljøeffekt. Det får os til at tro, at de ændringer, vi ser før begivenhedshorisonten, ikke rigtig afspejler udryddelse.,”

For eksempel, forskerne har fundet tegn på, at havtemperaturen steg fra 30 til 35 grader Celsius fra bunden til toppen af 27 meter interval—en periode, som omfatter omkring 30.000 år før den vigtigste udslettelse begivenhed. Denne temperatursvingning er imidlertid ikke særlig signifikant sammenlignet med en meget større opvarmning, der fandt sted, efter at de fleste arter allerede var døde.

” store temperaturændringer kommer lige efter udryddelsen, når havet bliver virkelig varmt og ubehageligt,” siger Rame .ani. “Så vi kan udelukke, at havtemperaturen var en drivkraft for udryddelsen.,”

Så hvad kunne have forårsaget den pludselige, globale udslettelse? Den førende hypotese er, at end-Perm udryddelse var forårsaget af massive vulkanudbrud, der spyede mere end 4 millioner kubik kilometer lava over, hvad der nu er kendt som den Sibiriske Fælder, i Sibirien, Rusland. Sådanne enorme og vedvarende udbrud frigav sandsynligvis enorme mængder svovldio .id og kuldio .id i luften, opvarmning af atmosfæren og forsuring af oceanerne.,tidligere arbejde af Bo .ring og hans tidligere kandidatstuderende Seth Burgess fastslog, at timingen af de sibiriske Fældeudbrud svarer til tidspunktet for den endelige permiske udryddelse. Men ifølge holdets nye data fra Penglaitan afsnit, selv om der er øgede globale vulkansk aktivitet domineret de sidste 400.000 år af Perm, er det ikke ud til, at der var nogen dramatisk dør-outs af marine arter eller betydelige ændringer i havets temperatur og atmosfærisk kulstof i den 30.000 år, der fører op til den største fare for at uddø.,

“Vi kan sige, at der var omfattende vulkansk aktivitet før og efter udryddelsen, hvilket kunne have forårsaget en vis miljøbelastning og økologisk ustabilitet. Men det globale økologiske sammenbrud kom med et pludseligt slag, og vi kan ikke se dens rygepistol i sedimenterne, der registrerer udryddelse,” siger Rame .ani. “Nøglen i dette papir er udryddelsens abrupthed. Enhver hypotese, der siger, at udryddelsen var forårsaget af gradvis miljøændring under den sene Perm—alle de langsomme processer, kan vi udelukke., Det ser ud til, at der kommer et pludseligt slag ind, og vi prøver stadig at finde ud af, hvad det betød, og hvad der netop forårsagede det.”

“denne undersøgelse tilføjer meget til det voksende bevis for, at Jordens største udryddelsesbegivenheder forekommer på meget korte tidsskalaer, geologisk set,” siger Jonathan Payne, professor i geologiske videnskaber og biologi ved Stanford University, som ikke var involveret i forskningen. “Det er endda muligt, at hovedpulsen for Permisk udryddelse fandt sted på få århundreder., Hvis det viser sig at afspejle et miljømæssigt vippepunkt inden for et længere interval af igangværende miljøændringer, bør det gøre os særligt bekymrede over potentielle paralleller til globale ændringer, der sker i verden omkring os lige nu.”