Sellised sündmused nagu Permi–triase ja Triase–juura piirid, mis kujundasid elu suunda uuesti
1. Massiliste väljasuremiste roll
4,6 miljardi aasta jooksul Maa ajaloos on elu kogenud mitmeid massilise väljasuremise kriise, kus suhteliselt lühikese geoloogilise perioodi jooksul kadus märkimisväärne osa maailma liikidest. Sellised sündmused on:
- Eemaldab domineerivad kladid, avades ökoloogilisi nišše.
- Soodustab ellujäänud rühmade kiiret evolutsioonilist kiirenemist.
- Muutub maismaa ja mere biotoopide koosseis.
Kuigi „taustaväljasuremine“ toimub pidevalt (põhiline väljasuremise näitaja), ületavad massilised väljasuremised tavalist taset märkimisväärselt, jättes globaalseid „arme“ fossiilide kirjesse. Viiest suurest sündmusest on Permi–triase kõige katastroofilisem, kuid ka Triase–juura üleminek põhjustas suuri faunamuutusi. Mõlemad näitavad, kuidas Maa ajalugu „mõjutavad“ olulised ökoloogilised häired.
2. Permi–triase (P–Tr) väljasuremine (~252 miljonit aastat tagasi)
2.1 Kriisi ulatus
Hilises Permi perioodis toimunud Permi–triase (P–Tr) massiline väljasuremine, mida nimetatakse ka „Suur surm“, on suurim teadaolev väljasuremishäda:
- Merevees: umbes 90–96% mere liikidest kadus, sealhulgas olulised selgrootute rühmad nagu trilobiidid, sarvkorallid (rugose) ja paljud brahhopoodid.
- Maa peal: umbes 70% maismaa selgroogsete liikidest kadus; samuti kadus suur osa taimestikust.
Mitte ükski teine väljasuremine ei ulatunud sellesse ulatusse, hävitades põhimõtteliselt Paleotsoikumi ökosüsteemid ja avades tee Meotsoikumi.
2.2 Võimalikud põhjused
Tõenäoliselt kattus palju tegureid, kuigi nende täpne panus on endiselt vaidlustatud:
- Siberi trapivulkanism: Hiiglaslikud baasaltilavajooksud Siberis eraldasid suuri CO2, SO2, halogeenide ja aerosoolide emissioone, põhjustades globaalset soojenemist, ookeanide happelistumist ja võib-olla osoonikihi hõrenemist.
- Metaani hüdraadi vabanemine: Soojenevad ookeanid võisid destabiliseerida metaani klatrateid, tugevdades veelgi kasvuhooneefekti.
- Ookeanide anoksia: Vee stagnatsioon sügavustes, tõusnud temperatuurid ja ringluse muutused põhjustasid laialdast mere anoksiat või euksiniat (H2S tekkimist).
- Impact?: Vähem andmeid suure löögi kohta (erinevalt nt kriidi–paleogeeni juhtumist). Mõned pakuvad väiksemaid boliidisündmusi, kuid vulkanism ja kliimamuutused jäävad peamisteks [1], [2].
2.3 Tagajärjed: arhoosauruste tõus ja triassi taastumine
Pärast väljasuremist pidid ökosüsteemid taastuma väga madalast liigirikkusest. Traditsioonilised paleotsoilised rühmad (mõned „mammal-like reptilia“ sünapsiidid) olid tugevalt kärbitud, nii et arhoosaurused roomajad (kellest arenesid dinosaurused, pterosaurid, krokodillid) võtsid triassi ajal domineerivad positsioonid. Merekeskkonnas hakkasid tekkima uued rühmad (nt ikhtiosaurused) ning ümber ehitatud riffide loojad. See „uus algus“ on selgelt nähtav fossiilide järskudes muutustes, mis tähistavad üleminekut paleotsoikumist mesotsoikumisse.
3. Triassi–Jura (T–J) väljasuremine (~201 miljonit aastat tagasi)
3.1 Mõõtmed ja mõjutatud rühmad
Triassi–Jura piir, kuigi mitte nii katastroofiline kui P–Tr sündmus, oli siiski märkimisväärne: kadus umbes 40–45% merepõhja sugukondadest ning palju maismaa gruppe. Ookeanides vähenesid oluliselt konodontid ja mõned suured kahepaiksed, samuti kannatasid mitmed selgrootute rühmad, näiteks amonid. Maismaal kannatasid mitmed arhoosaurused (fitosaurused, aetosaurused, rauisuchiidid), avades ruumi dinosaurustele, kes õitsesid jura perioodil [3], [4].
3.2 Võimalikud põhjused
T–J põhjuste versioonid hõlmavad:
- CAMP (Central Atlantic Magmatic Province) vulkanism: Ulatuslik basaltide voolamine Pangea lõhenemisel, mis vabastas suures koguses kasvuhoonegaase ja põhjustas globaalset soojenemist, ookeanide happesuse tõusu ning muid kliimahäireid.
- Merepinna muutused: Tektoonilised muutused võisid mõjutada madalate merede elupaiku.
- Impact?: Vähem selgeid andmeid suure asteroiditõuke kohta T–J piiril, erinevalt K–Pg-st. Võib-olla oli väiksemaid lööke, kuid vulkanism ja kliimahäired tunduvad olevat valitsevad.
3.3 Dinosauruste tõus
T–J väljasuremine mõjutas tugevalt paljusid triassilisi arhoosauruseid, ja dinosaurused – kes jäid alles väiksemate vormidena – kasutasid peagi võimalust. Varajane Jura näitab tuntud dinosauruste rühmade suurt levikut (sauropoodidest teropoodideni), kes järgmise 135+ miljoni aasta jooksul domineerisid suurte maismaataimtoiduliste ja kiskjate niššides, kinnistades täielikult „Roomajate ajastu“.
4. Massiliste väljasuremiste mehhanismid ja ökoloogilised tagajärjed
4.1 Süsiniku tsükli ja kliima häired
Massilised väljasuremised langevad sageli kokku äkiliste kliimamuutustega, näiteks kasvuhooneefekti intensiivistumise, ookeanide anoksia või happesuse suurenemisega. Vulkaniline CO2 emissioon või metaan klatratidest suurendavad soojenemist, vähendavad lahustunud hapniku hulka ookeanides, mis kahjustab mere selgrootuid. Maismaal tekib kuumastress ja ökosüsteemide kokkuvarisemine. Nendel radikaalsetel tingimustel liigid, kes ei suuda kohaneda, kaovad äkitselt, põhjustades väljasuremiste „lumepalli“ efekti.
4.2 Ökosüsteemide kokkuvarisemine ja taastumine
Kui surevad võtmetähtsusega (keystone) liigid, riffide kogukonnad või olulised esmased tootjad, tekivad ajutised „katastroofilised faunad“, kus domineerivad oportunistid või vastupidavad organismid. Kümnete tuhandete või miljonite aastate jooksul kasutavad uued rühmad vabu nišše ja levivad tugevalt, nii et massilistel väljasuremistel on kahekordne efekt: traagiline kaotus ja hilisem evolutsiooniline uuendus. Arhoosauruste domineerimine pärast P–Tr ja dinosauruste tõus pärast T–J on selle näited.
4.3 Dominoefekt ja toiduvõrgustikud
Massilised väljasuremised rõhutavad toiduvõrgustike vastastikust sõltuvust: kui olulised tootjad (nt plankton) surevad, surevad kõrgemate tasandite organismid ja väljasuremine levib. Maismaal mõjutab suurte taimtoiduliste kadumine kiskjaid. Iga väljasuremine näitab, kuidas ökosüsteemid võivad kokku kukkuda, kui põhilised tegurid ületatakse.
5. Fossiilide kirja märgid: kuidas me massilisi väljasuremisi tuvastame
5.1 Piirialad ja biostratigraafia
Geoloogid määravad massilise väljasuremise sündmused piirkihtide järgi kivimites, kus suur osa fossiilsete liikide hulgast äkitselt kaob. P–Tr juhtumile on iseloomulik ülemaailmne „piirmuda“ koos iseloomuliku süsiniku isotoopide (δ13C) muutuse ja järsu fossiilide mitmekesisuse vähenemisega. T–J piiril on sarnased geokeemilised (süsiniku isotoopide) muutused ja fossiilide uuendus.
5.2 Geokeemilised märgid
Isotoopide anomaaliad (C, O, S), jäljeelemendid (nt iriidiumi suurenemine K–Pg kihis) või settekivimite muutused (mustad lubjakivid, mis näitavad anoksiaalset seisundit) viitavad keskkonna šokkidele. P–Tr piiril näitavad tugevad negatiivsed δ13C väärtused CO2/CH4 voogu atmosfääri; T–J piiril võis CAMP vulkanism jätta basaltkihte ja seotud kliimajälgi.
5.3 Pidevad arutelud ja täpsustuvad kronoloogiad
Jätkuvad paleontoloogilised uuringud täpsustavad iga sündmuse aega, kiirust ja selektiivsust. P–Tr puhul pakutakse mõningaid pulsse, mitte ainult üht. T–J puhul uuritakse, kas väljasuremised toimusid järk-järgult või äkitselt piiril. Meie arusaam täieneb uute leidude ja täpsemate dateerimismeetoditega.
6. Evolutsiooniline pärand: faunade muutused
6.1 Permi–triase kuni triase
P–Tr massiline väljasuremine lõpetas paleosoilise domineerimise (nt trilobiidid, paljud sünapsiidid, teatud korallid) ja avas ruumi:
- Arhoosauride tõusule – dinosaurused, pterosaurid, „krokodillilised“ harud.
- Mere roomajate levikule – ihtüosaurused, notosaurused, hiljem plesiosaurused.
- Uutele riffide ehitajatele – skleraktiinsed korallid, merisiilid, uued kaheksajalaliste domineerimised.
6.2 Triase–juurast kuni „keskmise“ mesosoikumini
Triase–juura sündmuses mõjutasid suured triase krorotarsaanid ja teised arhoosaurid, samal ajal kui dinosaurused said domineerivateks maismaa loomadeks, mis määrasid hästi tuntud juura–kriidi dinosauruste fauna. Ka mereökosüsteemid muutusid: amonid, tänapäevased korallid ja uued kalaliigid õitsesid. See oli ettevalmistus dinosauruste „kuldajastuks“ juura ja kriidi perioodidel.
6.3 Tuleviku vaated väljasuremistele
Nende iidsete katastroofide uurimine aitab mõista, kuidas elu reageeriks antropogeensele kliimakriisile või praegustele häiretele. Maa minevik näitab, et massilised väljasuremised on tõeliselt erakordsed, kuid mõnikord korduvad nähtused, mille järel jääb täielikult ümber kujundatud elu maastik. See rõhutab nii vastupidavust kui ka haavatavust.
7. Kokkuvõte
Permi–triase ja triase–juura piiri väljasuremised muutsid elu arengut Maal põhjalikult, hävitades terveid gruppe ja andes vabaduse uutele rühmadele (eriti dinosaurustele). Kuigi P–Tr sündmus oli kõige kohutavam, on T–J väljasuremine samuti väga oluline, sest see kõrvaldas triase konkurendid, vabastades dinosauruste domineerimise ülejäänud mesosoikumis. Mõlemad näitavad, et massilised väljasuremised, kuigi katastroofilised, toimivad evolutsiooni ajaloo pöördepunktidena, soodustades uusi evolutsioonilaineid ja kujundades Maa biota veel kümneteks miljoniteks aastateks.
Isegi nüüd täiustavad paleontoloogid ja geoloogid arusaamist – mis põhjustab neid kriise, kuidas ökosüsteemid kokku varisevad ja kuidas ellujäänud kohanevad. Uurides iidsete väljasuremiste ajalugu, saame väärtuslikku teavet elu hapruse ja vastupidavuse, geoloogia ja bioloogia vastastikmõju ning pidevate lagunemise ja taastumise tsüklite kohta, mis määratlevad Maa dünaamilise ajaloo.
Viited ja edasine lugemine
- Erwin, D. H. (2006). Väljasuremine: Kuidas elu Maal peaaegu 250 miljonit aastat tagasi lõppes. Princeton University Press.
- Shen, S. Z., et al. (2011). „Permi lõpu massilise väljasuremise kalibreerimine.“ Science, 334, 1367–1372.
- Benton, M. J. (2003). Kui elu peaaegu hukkus: Kõige suurem massiline väljasuremine läbi aegade. Thames & Hudson.
- Tanner, L. H., Lucas, S. G., & Chapman, M. G. (2004). „Hiliskriidi väljasuremiste arvestuse ja põhjuste hindamine.“ Earth-Science Reviews, 65, 103–139.