ทุกคนรู้เกี่ยวกับการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ การสูญพันธุ์ที่เลวร้ายที่สุดเกิดจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว
การสูญพันธุ์ที่รุนแรงที่สุดของโลกเกิดขึ้นนานก่อนที่ดาวเคราะห์น้อยจะส่งผลกระทบต่อนักฆ่าที่กำจัดไดโนเสาร์ออกไป เกิดขึ้นประมาณ 252 มม. และเป็นจุดจบของสิ่งที่เรียกว่าช่วงเวลา Permian การสูญพันธุ์เป็นที่รู้จักกันว่าเหตุการณ์การสูญพันธุ์ Permian-Triassic การสูญพันธุ์ End-Permian หรือมากกว่านั้นง่ายๆคือ“ The Great Dying” สัตว์มีกระดูกสันหลังบนพื้นโลกมากถึง 70% และสัตว์ทะเลทั้งหมดถึง 96% ถูกดับในช่วงมหาราช
มันเกิดขึ้นได้อย่างไร? มันจะเกิดขึ้นอีกครั้ง?
“ การศึกษานี้เน้นถึงศักยภาพในการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดจากกลไกที่คล้ายกันภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์” - ผู้เขียนจัสตินเพนน์คณะวิชาสมุทรศาสตร์มหาวิทยาลัยวอชิงตัน
นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานอย่างหนักเพื่อทำความเข้าใจสาเหตุของการสูญพันธุ์ที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์โลก แต่มันยากที่จะรวบรวมหลักฐานจากสิ่งที่เกิดขึ้นมากกว่า 250 ม เบาะแสจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ถูกซ่อนอยู่ในหินและหินส่วนใหญ่ที่แก่แล้วถูกลดทอนลง ไม่มีปืนสูบบุหรี่เหมือนปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่ มีหลักฐานเพียงชิ้นเล็กชิ้นน้อยเท่านั้น หลักฐานชิ้นหนึ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือหลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ที่แสดงการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตในทะเลซึ่งสูญพันธุ์ไปเมื่อเทียบกับที่ไม่ได้เป็น
การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในศูนย์วิทยาศาสตร์ในบันทึกฟอสซิลและแสดงให้เห็นว่าผู้กระทำผิดที่อยู่เบื้องหลัง Great Dying คือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเวลานั้นน่าจะเกิดจากภูเขาไฟ แต่ความหมายที่ชัดเจนคือ: การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศไม่ว่าจะเกิดจากภูเขาไฟหรือสิ่งอื่นใดสามารถก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ที่รุนแรงเช่นเดียวกับหรือเลวร้ายยิ่งกว่า
บทความนี้มีชื่อว่า“ ภาวะขาดออกซิเจนที่อุณหภูมิขึ้นอยู่กับการอธิบายชีวภูมิศาสตร์และความรุนแรงของการสูญพันธุ์ของมวลปลาในปลาย Permian” ผู้เขียนหลักคือ Justin Penn จากคณะวิชาสมุทรศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน ในการศึกษาเพนน์และผู้เขียนร่วมของเขาสรุปว่าอุณหภูมิของมหาสมุทรที่เพิ่มสูงขึ้นและการขาดออกซิเจนที่เกิดขึ้นกับมันทำให้เกิด The Great Dying และการสูญพันธุ์อื่น ๆ เช่นกัน
“ …ภาวะโลกร้อนและการสูญเสียออกซิเจนเป็นสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์” - Justin Penn โรงเรียนวิชาสมุทรศาสตร์มหาวิทยาลัยวอชิงตัน
มีหลักฐานมากมายแสดงให้เห็นว่ากลไกที่อยู่เบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นมีค่า 252 mya เป็นภูเขาไฟ ผลกระทบหลักของภูเขาไฟคือสภาพภูมิอากาศร้อนเนื่องจากก๊าซเรือนกระจกที่พวกเขาฉีดเข้าไปในบรรยากาศ ภูเขาไฟมีเอฟเฟกต์อื่น ๆ แต่ความร้อนเป็นกุญแจสำคัญ มันทำให้มหาสมุทรอุ่นขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
นักวิจัยได้รวมแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเข้ากับบันทึกซากดึกดำบรรพ์เพื่อสรุป พวกเขาจำลองสภาพภูมิอากาศตามโลกก่อนการสูญพันธุ์เมื่อมีทวีปเดียวชื่อ Pangea เกิดขึ้นและเมื่ออุณหภูมิของมหาสมุทรและระดับออกซิเจนใกล้เคียงกับวันนี้ ในรูปแบบของพวกเขาพวกเขายังป้อนอุณหภูมิและความไวออกซิเจน 61 ชนิดสัตว์ทะเลที่ทันสมัยรวมทั้งกุ้ง, ปลา, หอย, ปะการังและฉลาม เงื่อนไขก่อนการตายครั้งยิ่งใหญ่มีความคล้ายคลึงกับสภาพการณ์ในปัจจุบันดังนั้นความไวของเผ่าพันธุ์สมัยใหม่ทั้ง 61 ชนิดนี้จึงเป็นตัวแทนของเผ่าพันธุ์ในช่วงเวลาที่สูญพันธุ์มากที่สุดในโลก
จากนั้นพวกเขายกระดับอุณหภูมิ 10 องศาจับคู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 252 มม. ผลที่ได้ทำให้พวกเขาภาพทางภูมิศาสตร์ของ Great Dying
“ สิ่งมีชีวิตทางทะเลมีอยู่น้อยมากที่อาศัยอยู่ในแหล่งเดียวกับที่พวกมันอาศัยอยู่ - มันหนีหรือพินาศ” ผู้เขียนคนที่สองเคอร์ติส Deutsch รองศาสตราจารย์ด้านสมุทรศาสตร์ของ UW กล่าว ในการจำลองสปีชีส์ละติจูดสูงถูกกำจัดเกือบหมดในขณะที่บางสปีชีส์ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรจะมีชีวิตรอด
“ นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้ทำการทำนายกลไกเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ที่สามารถทดสอบโดยตรงกับบันทึกซากดึกดำบรรพ์ซึ่งทำให้เราสามารถคาดการณ์เกี่ยวกับสาเหตุของการสูญพันธุ์ในอนาคต” จัสตินเพนน์ผู้เขียนคนแรก นักศึกษาปริญญาเอก UW ด้านสมุทรศาสตร์
หินก้นทะเลโบราณบางส่วนยังคงอยู่รอบ ๆ จากการสูญพันธุ์ที่เลวร้ายที่สุดของโลก 252 mya และพวกเขามีหลักฐานการสูญพันธุ์ของตัวเอง มีระบบนิเวศทางทะเลที่เจริญรุ่งเรืองและมีความหลากหลายจากนั้นเป็นศพ และมันใช้เวลาหลายล้านปีสำหรับโลกที่จะเปลี่ยนและเจริญเติบโตอีกครั้ง จากผลการจำลองสถานการณ์ในมือนักวิทยาศาสตร์จึงเปรียบเทียบมันกับข้อมูลซากฟอสซิลที่หลงเหลืออยู่
บันทึกซากดึกดำบรรพ์แสดงให้เห็นว่าเผ่าพันธุ์อยู่ที่ไหนก่อนที่จะสูญพันธุ์และถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์หรือถูก จำกัด ให้อยู่เพียงส่วนหนึ่งของถิ่นที่อยู่เดิม และบันทึกซากดึกดำบรรพ์ยืนยันสิ่งที่นักวิจัยค้นพบ: สปีชีส์ที่อยู่ไกลที่สุดจากเส้นศูนย์สูตรต้องทนทุกข์ทรมานมากที่สุด
น้ำเย็นถือออกซิเจนมากกว่าน้ำอุ่นซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐาน สปีชีส์ที่ปรับให้เหมาะกับสภาพอากาศที่หนาวเย็นซึ่งอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรต้องการออกซิเจนมากกว่าเพื่อความอยู่รอดมากกว่าสปีชีส์ที่ปรับให้เข้ากับน่านน้ำอุ่นใกล้กับเส้นศูนย์สูตร บันทึกซากดึกดำบรรพ์ทางทะเลแสดงให้เห็นว่าเผ่าพันธุ์ทางทะเลที่ไกลออกไปจากเส้นศูนย์สูตรต้องทนทุกข์ทรมานยิ่งกว่าพวกเส้นศูนย์สูตร
เมื่อสภาพภูมิอากาศอุ่นขึ้นและระดับออกซิเจนในมหาสมุทรลดลงสิ่งแรกที่ต้องตายคือสายพันธุ์ที่ต้องการออกซิเจนเพิ่มขึ้น สปีชีส์ที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรจะต้องไปที่ไหนสักแห่ง: พวกเขาสามารถออกจากเส้นศูนย์สูตรและหาน้ำที่มีระดับออกซิเจนที่พวกเขาคุ้นเคย หรืออย่างน้อยก็บางคนก็ทำได้ แต่สำหรับผู้ที่อยู่ไกลออกไปทางเหนือและทางใต้ของเส้นศูนย์สูตร
"เนื่องจากสิ่งมีชีวิตในเขตร้อนของเมตาบอลิซึมได้ถูกปรับให้เหมาะกับสภาพอากาศที่อบอุ่นและมีออกซิเจนต่ำกว่าพวกมันสามารถย้ายออกจากเขตร้อนและหาสภาวะเดียวกันได้จากที่อื่น" - Curtis Deutsch ผู้ร่วมเขียนศาสตราจารย์มหาสมุทรศาสตร์ UW รอง
“ เนื่องจากการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิตในเขตร้อนได้ถูกปรับให้เหมาะสมกับสภาพอากาศที่อบอุ่นและมีออกซิเจนต่ำกว่าพวกมันสามารถย้ายออกจากเขตร้อนและหาสภาวะเดียวกันได้จากที่อื่น” Deutsch กล่าว “ แต่ถ้าสิ่งมีชีวิตเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่เย็นและอุดมไปด้วยออกซิเจนสภาวะเหล่านั้นก็จะหยุดอยู่ในมหาสมุทรตื้น ๆ ”
มหาสมุทรที่อบอุ่นเป็นสองเท่าของสิ่งมีชีวิตในทะเล เมื่อมหาสมุทรอุ่นขึ้นไม่เพียง แต่ระดับออกซิเจนจะลดลงเท่านั้น แต่การเผาผลาญของสิ่งมีชีวิตในทะเลยังเร่งและต้องการออกซิเจนเพิ่มขึ้นอีกด้วย แนวคิดหลักที่นี่คืออัตราส่วนของอุปสงค์และอุปทานของ O2 ที่ขึ้นกับอุณหภูมิ อัตราส่วนนี้เรียกว่าดัชนีเมตาบอลิกวัดขอบเขตด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับกิจกรรมแอโรบิกและควบคุมโดยเงื่อนไขของมหาสมุทรรวมถึงลักษณะของความร้อนและการขาดออกซิเจนที่มีความไวซึ่งแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ หากดัชนีการเผาผลาญสำหรับสปีชีส์หนึ่ง ๆ ลดลงต่ำกว่าความต้องการขั้นต่ำพวกเขาก็ไม่สามารถหายใจได้และก็ตายไป
“ ลายเซ็นของกลไกการฆ่านั้นภาวะโลกร้อนและการสูญเสียออกซิเจนเป็นรูปแบบทางภูมิศาสตร์ที่ทำนายโดยแบบจำลองแล้วค้นพบในฟอสซิล” เพนน์กล่าว “ ข้อตกลงระหว่างทั้งสองบ่งชี้ว่ากลไกของภาวะโลกร้อนและการสูญเสียออกซิเจนเป็นสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์”
ความร้อนและการขาดออกซิเจนที่เกิดขึ้นไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยเดียวในการสูญพันธุ์ แต่มันอธิบายมากกว่าครึ่งหนึ่งของการสูญเสียความหลากหลายทางทะเล ตามที่ผู้เขียน, การเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ เช่นการเป็นกรดหรือการเปลี่ยนแปลงในการผลิตของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงอาจทำหน้าที่เป็นสาเหตุเพิ่มเติม
สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับอนาคต หากภาวะโลกร้อนเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตครั้งใหญ่การสูญพันธุ์ที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลกการอุ่นขึ้นอาจทำให้สูญพันธุ์ได้อีกครั้ง ในความเป็นจริงมันเป็นแล้ว
ระดับก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นใน Permian และพวกเขากำลังเพิ่มขึ้นในวันนี้ ไม่ใช่จากภูเขาไฟแน่นอน แต่มาจากมนุษย์
“ ภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามปกติธุรกิจโดย 2100 ภาวะโลกร้อนในมหาสมุทรตอนบนจะเข้าใกล้ 20 เปอร์เซ็นต์ของภาวะโลกร้อนใน Permian ตอนปลายและภายในปี 2300 มันจะถึง 35 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์” เพนน์กล่าว “ การศึกษานี้เน้นถึงศักยภาพในการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดจากกลไกที่คล้ายกันภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์”
ตอนนี้เรากำลังอยู่ในเหตุการณ์สูญพันธุ์เรียกว่าการสูญพันธุ์โฮโลซีน ถือว่าเป็นการสูญพันธุ์ครั้งที่หกเพราะในช่วง 600 ล้านปีที่ผ่านมามีคนอื่นห้าคน การสูญพันธุ์ของโฮโลซีนครอบคลุมพืชและสัตว์รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนกสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ขาปล้อง มันไม่ได้ขับเคลื่อนโดยสภาพภูมิอากาศที่อบอุ่น แต่บางอย่างก็เป็นเช่นนั้น การสูญเสียถิ่นที่อยู่ทางชีวภาพจากกิจกรรมของมนุษย์เป็นสาเหตุแยกต่างหาก แต่มันก็สูญพันธุ์ไปแล้ว นักวิทยาศาสตร์คิดว่าอัตราการสูญพันธุ์ของพืชและสัตว์ในปัจจุบันนั้นสูงกว่าอัตราการสูญพันธุ์ตามธรรมชาติ 100 ถึง 1,000 เท่า
มันยังคงที่จะเห็นว่าภูมิอากาศของเราอุ่นขึ้นเท่าไหร่และจะมีกี่เผ่าพันธุ์ที่ถูกผลักดันให้สูญพันธุ์ หวังว่าการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นสามารถทำได้เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งที่เลวร้ายที่สุดที่จะเกิดขึ้น และหวังว่าจะมีการปะทุของภูเขาไฟไม่มากเกินไป
- ข่าวประชาสัมพันธ์: การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลกเกิดจากภาวะโลกร้อนทำให้สัตว์ในมหาสมุทรอ้าปากค้างเพื่อหายใจ
- รายงานการวิจัย: ภาวะขาดออกซิเจนที่ขึ้นกับอุณหภูมิอธิบายถึงชีวภูมิศาสตร์และความรุนแรงของการสูญพันธุ์ในทะเลในระดับปลาย Permian
- รายการ Wikipedia: การสูญพันธุ์ของโฮโลซีน
- บทความวิจัย: การสูญพันธุ์ครั้งที่หกเข้าใจผิด
- รายงานการวิจัย: การประมาณอัตราพื้นหลังปกติของการสูญพันธุ์
