End-Perm utryddelse, som utryddet de fleste av Jordens arter, ble momentant i geologisk tid

Den mest alvorlige masseutryddelse i Jordens historie som skjedde med nesten ingen tidlig varsling tegn, ifølge en ny studie av forskere ved MIT, Kina og andre steder.

end-Perm masseutryddelse, som fant sted 251.9 millioner år siden, drept av mer enn 96 prosent av verdens marine arter og 70 prosent av sitt jordlige liv—en global utslettelse som markerte slutten av Perm-Perioden.,

Den nye studien, som er publisert i dag i GSA Bulletin, rapporterer at i ca 30.000 år frem til utgangen av Perm utryddelse, det er ingen geologiske bevis på arter som starter med å dø ut. Forskerne har også funnet noen tegn til noen store svinger i havet temperatur eller dramatiske fluksene av karbondioksid i atmosfæren. Når hav og land arter gjorde dø ut, de gjorde det i hopetall, over en periode som var geologisk tid.,

«Vi kan si for sikkert at det var ingen innledende pulser av utryddelse kommer inn, sier studere co-forfatter Jahandar Ramezani, en forsker i MIT’ s Department of Earth, Atmosfærisk, og Planetary Sciences. «En levende marine økosystemet var å fortsette helt til slutten av Perm, og så bang—liv forsvinner. Og den store utfallet av dette papiret er at vi ikke se tidlige varselsignaler av utryddelse. Alt skjedde geologisk veldig fort.,»

Ramezani s co-forfattere inkluderer Samuel Bowring, professor i geologi ved MIT, sammen med forskere fra Chinese Academy of Sciences, the National Museum of Natural History, og University of Calgary.

Finne savnede stykker

For over to tiår har forskere prøvd å pin ned timing og varighet på slutten-Perm masseutryddelse for å få innsikt i sin mulige årsaker. Mest oppmerksomhet har vært viet til godt bevart lag av fossil-rike bergarter i øst-Kina, på et sted som er kjent for å geologer som Meishan delen., Forskere har fastslått at denne delen av sedimentære bergarter som ble avsatt i et gammelt havbasseng, like før og litt etter slutten-Perm utryddelse. Som sådan, de Meishan delen er tenkt å bevare tegn på hvordan Jordens liv og klima-fór fører opp til calamitous event.

«Men den Meishan delen var avsatt på dypt vann innstillingen, og er svært fortettet, sier Shuzhong Shen av Nanjing Institutt for Geologi og Paleontologi i Kina, som ledet studien. «The rock record kan være ufullstendig.,»Hele utryddelse intervall på Meishan bestr av bare 30 centimeter av gamle sedimentære lag, og han sier det er sannsynlig at det var perioder i denne spesielle ocean innstillingen når sedimenter løste ikke, skape «depositional hull» under noe som helst tegn til liv eller miljømessige forhold kan ikke ha blitt registrert.,

I 1994, Shen tok Bowring, sammen med paleobiologist Doug Erwin, nå kurator for paleozoic virvelløse dyr på National Museum of Natural History og en co-forfatter av papiret, på jakt etter en mer fullstendig utryddelse rekord i Penglaitan, en mye mindre studert delen av steinen i sør-Kina er Guangxi-provinsen. Den Penglaitan delen er hva geologer vurdere «sterkt utvidet.,»Sammenliknet med Meishan er 30 cm av sedimentene, Penglaitan er sedimentære lag som utgjør en mye mer utvidet 27 meter som ble avsatt over samme periode, like før den viktigste utryddelse hendelsen skjedde.

«Det er fra en annen del av den gamle havbasseng, som var nærmere til kontinentet, hvor du kan finne korallrev og mye mer sedimentasjon og biologisk aktivitet,» Ramezani sier. «Så vi kan se mye mer, som i hva som skjer i miljøet og med livet, i dette samme periode.,»

forskerne omhyggelig samlet inn og analysert prøver fra flere lag av Penglaitan delen, inkludert prøver fra blitsen senger som ble satt inn av vulkansk aktivitet som fant sted like i nærheten havbunnen ble knust sakte under kontinental skorpe. Disse blitsen senger inneholde zircons—små mineral korn som inneholder uran og bly, forhold som forskere kan måle for å finne ut alderen på zirkon, og blitsen seng som det kom.,

Ramezani og hans kolleger brukte denne geochronology teknikk, utviklet seg til en stor grad av Bowring, for å fastslå med høy presisjon alder av flere blitsen bed lag over hele Penglaitan delen. Fra sin analyse, var de i stand til å bestemme at end-Perm utryddelse skjedde plutselig, rundt 252 millioner år siden, gi eller ta 31,000 år.,

«En plutselig punch»

laget også analysert sedimentære lag for fossiler, samt oksygen og karbon isotoper, som kan fortelle noe om havet, temperatur og tilstand av karbon syklus på den tiden sedimentene ble avsatt. Fra fossile rekord, de forventet å se bølger av arter går tapt i oppkjøringen til den endelige utryddelse horisonten. På samme måte, de forventet store endringer i havets temperatur og kjemi, som ville signal om den kommende katastrofen.,

«Vi trodde vi ville se en gradvis nedgang i mangfoldet av livsformer, eller, for eksempel, visse arter som er kjent for å være mindre motstandsdyktige enn andre, ville vi forvente at de skal dø ut tidlig, men vi ser ikke at,» Ramezani sier. «Forsvinninger er svært tilfeldig og ikke svarer til noen form for fysiologisk prosess eller miljømessig effekt. Det gjør oss til å tro at endringene vi ser før arrangementet horisonten er egentlig ikke noe som gjenspeiler utryddelse.,»

For eksempel, har forskere funnet tegn som tyder på at havet temperaturen steg fra 30 til 35 grader Celsius fra bunnen til toppen av 27-meter intervall—en periode som omfatter ca 30 000 år før de viktigste extinction event. Denne temperaturen svinge, men er ikke veldig viktig, sammenlignet med en mye større varme-up som fant sted etter de fleste arter allerede hadde dødd ut.

«Store endringer i temperaturen kommer rett etter utryddelse, når havet blir veldig varmt og ubehagelig,» Ramezani sier. «Slik at vi kan utelukke at havet var temperaturen en driver av utryddelse.,»

Så hva kan ha forårsaket den globale wipeout? Den ledende hypotese er at end-Perm utryddelse var forårsaket av massive vulkanutbrudd som spydde mer enn 4 millioner kubikk kilometer av lava over hva som nå er kjent som den Sibirske Feller, i Sibir i Russland. En slik enorm og vedvarende utbrudd sannsynligvis sluppet ut store mengder svoveldioksid og karbondioksid i luften, oppvarming av atmosfæren og forsurende havene.,

Tidligere arbeid av Bowring og hans tidligere graduate student Seth Burgess bestemt at timingen av den Sibirske Feller utbrudd samsvarer med tidspunktet for end-Perm utryddelse. Men i henhold til lagets nye data fra Penglaitan delen, selv om økt global vulkansk aktivitet dominert de siste 400,000 års Perm, det vises ikke at det var noen dramatiske dø-outs av marine arter eller vesentlige endringer i havets temperatur og atmosfærisk karbon i 30 000 år som leder opp til den viktigste utryddelse.,

«Vi kan si at det var omfattende vulkansk aktivitet før og etter utryddelse, noe som kunne ha forårsaket noen miljømessige stress og økologisk ustabilitet. Men den globale økologisk kollaps kom med et plutselig slag, og vi kan ikke se sin rykende pistol i sedimenter som registrerer utryddelse,» Ramezani sier. «Nøkkelen i dette notatet er det brått av utryddelse. Noen hypotese som sier utryddelse var forårsaket av gradvis miljøendringer i slutten av Perm—alle de langsomme prosesser, kan vi utelukke., Det ser ut som en plutselig punch kommer i, og vi er fortsatt prøver å finne ut hva det betydde, og hva som forårsaket det.»

«Denne studien legger veldig mye til det økende bevis for at Jorden er stor utryddelse hendelser på svært korte tidsperioder, geologisk sett,» sier Jonathan Payne, professor i geologisk vitenskap og biologi ved Stanford University, som ikke var involvert i forskning. «Det er også mulig at den viktigste pulsen på Perm utryddelse skjedde i bare et par århundrer., Hvis det viser seg å reflektere en miljømessig tipping point i et lengre intervall av pågående miljøendringer, som bør gjøre oss spesielt opptatt av mulige paralleller til globale endringer skjer i verden rundt oss akkurat nå.»