Di beberapa titik dalam sejarah, hampir semua spesies di darat dan laut menghilang. Sekarang kita tahu kenapa. Kepunahan massal Permian, secara informal disebut sebagai Great Dying, dianggap sebagai salah satu peristiwa geologi terbesar dalam sejarah kehidupan di Bumi. Dalam waktu yang relatif singkat, sekitar 70% vertebrata yang hidup di darat dan sekitar 90% spesies laut menghilang dari muka bumi. Kepunahan Permian besar-besaran, sejujurnya, baru saja menjadi bencana duniawi terbesar. Bagaimanapun juga, Bumi bagi kita adalah, pertama-tama, kehidupan.
Sepuluh tahun yang lalu, tidak diketahui secara pasti pemicu mana yang menarik bencana yang sangat mematikan ini 252 juta tahun yang lalu. Alasannya diselimuti misteri, para ilmuwan mengajukan puluhan teori.
Maka, baru-baru ini, kemajuan teknologi penanggalan dan pencarian bukti geologi telah memberikan indikasi yang tepat. Kebanyakan ilmuwan di Bumi setuju bahwa kepunahan terbesar dari Lima Besar disebabkan oleh aktivitas vulkanik selama jutaan tahun.
Tapi apakah teka-teki ini sudah terpecahkan? Tidak juga.
Foto: hi-news.ru
Ya, sekitar 5 juta kilometer kubik lava keluar di suatu tempat di barat laut Siberia saat ini - cukup untuk menutupi permukaan bumi sedalam 10 meter - dan itu terjadi tepat sebelum kepunahan massal dimulai. Ini memicu pelepasan sejumlah besar gas rumah kaca yang menopang pemanasan global dan sangat mengganggu sistem pendukung kehidupan di Bumi.
Namun demikian, rincian pasti tentang bagaimana tepatnya hal ini menyebabkan kepunahan begitu banyak bentuk kehidupan tetap menjadi bahan perdebatan ilmiah yang sengit.
Video promosi:
Dan ini bukan hanya kepentingan akademis. Peristiwa bencana ini berperan penting dalam pembentukan flora dan fauna yang kita lihat saat ini. Selain itu, ada kesejajaran yang jelas antara perubahan lingkungan yang terjadi saat itu dan yang diamati saat ini. Beberapa orang mengatakan bahwa meningkatkan kesadaran spesies kita tentang saat-saat kehidupan hampir punah akan membantu kita memastikan kelangsungan hidup jangka panjang kita sendiri.
Pada tahun 1980, Louis dan Walter Alvarez, seorang ayah dan anak di Universitas California, Berkeley, memberikan bukti baru dan meyakinkan bahwa kepunahan massal yang paling terkenal - yang terjadi 66 juta tahun yang lalu - adalah hasil dari jatuhnya asteroid yang sangat besar. Dan mereka memicu gelombang ketertarikan pada penyebab kepunahan massal lainnya, termasuk yang terbesar di akhir Permian.
Foto: hi-news.ru
Saat itu, "pemburu kepunahan" Barat memiliki lebih sedikit bukti untuk diakses karena mereka berlokasi di China dan Rusia, bukan negara yang paling terbuka. Namun hal ini tidak menghentikan mereka untuk mengajukan berbagai teori.
Beberapa telah menunjukkan efek samping dari pembentukan benua super Pangaea, seperti penurunan kedalaman habitat laut, tempat sebagian besar spesies laut hidup. Yang lain menunjukkan penurunan tajam oksigen dalam sampel batuan Permian akhir dan penurunan permukaan laut, yang keduanya mungkin menjelaskan mengapa spesies laut mengalami pengalaman yang begitu buruk.
Yang lain menyarankan pelepasan besar-besaran metana dari dasar laut. Ada juga pilihan bahwa vulkanisme hebat yang meninggalkan begitu banyak batuan vulkanik di Siberia merupakan faktor khusus. Setiap aliran lava berikutnya menyebar di aliran sebelumnya, menciptakan serangkaian bukit berundak. Mereka mendapat nama perangkap Siberia - dari "perangkap" Swedia, yaitu tangga.
“Akhir dari kepunahan massal Permian kemudian diperkirakan telah menyebar selama beberapa juta tahun,” kata Paul Vignal, seorang ahli geologi di Universitas Leeds yang menerbitkan The Worst of Times tentang kepunahan massal pada September 2015.
Setelah mengumpulkan sampel di Dolomites, Italia, Vignal dan Anthony Hallam dari Universitas Birmingham menyimpulkan dalam sebuah artikel yang diterbitkan pada tahun 1992 bahwa kepunahan sebenarnya berlangsung puluhan atau ribuan tahun.
Kerangka waktu yang singkat ini telah mendorong banyak orang untuk mencari bencana singkat namun akut yang dapat menjelaskan kepunahan - misalnya, jatuhnya asteroid.
Untuk mendukung gagasan ini, beberapa ilmuwan menunjuk ke butiran langka shock quartz di Australia - butiran pasir yang berada di lokasi dugaan benturan dan menjadi sasaran benturan fisik yang kuat dalam proses ini. Ilmuwan lain yang bekerja di Antartika telah menemukan helium dan argon dengan rasio isotop yang mirip dengan meteorit kaya karbon di tata surya awal.
Tapi tidak ada kawah tubrukan yang ditemukan, dan semuanya mati.
“Kami sama sekali tidak memiliki bukti geologis dari sebuah tabrakan atau peristiwa besar lainnya yang dapat menyebabkan kepunahan sebesar ini selain perangkap Siberia,” kata Jonathan Payne, ahli geologi dan kepunahan massal di Universitas Stanford di California, AS.
Foto: hi-news.ru
Ketika metode penanggalan membaik dan sampel dikumpulkan, vulkanisme secara bertahap menjadi penyebab utama - khususnya setelah para ilmuwan menyimpulkan bahwa perangkap Siberia terbentuk sekitar satu juta tahun yang lalu, dan bukan 10-50 juta tahun, seperti yang diperkirakan sebelumnya.
Konsekuensi dari perangkap Siberia sangat mengerikan. Dampak terbesar diamati di lautan, khususnya di dasar laut.
Banyak kelompok telah lenyap sama sekali, termasuk salah satu kelompok artropoda paling awal - trilobita - dan permadani primitif, karang, blastoid, kerabat bulu babi modern dan bintang laut. Yang lainnya, seperti brakiopoda, bryozoa, amon seperti cumi-cumi, dan bunga lili laut, telah kehilangan sebagian besar spesiesnya.
Para perenang itu sedikit lebih beruntung: acanthodes dan placoderms punah, tetapi banyak ikan dan conodont mirip belut lainnya tetap utuh.
Organisme darat juga terpengaruh. Banyak kelompok besar yang dimusnahkan, termasuk gorgonop, predator dominan bertaring tajam pada masa itu, dan pareiasaurs herbivora besar.
Menurut Dmitry Shcherbakov dari Paleontological Institute di Moskow, sekitar 40% keluarga serangga dari ujung Permian dimusnahkan. Banyak kelompok ekuator, seperti kecoak dan jangkrik, pindah ke utara saat suhu naik.
Dalam hal tumbuhan, spesies hutan praktis telah punah.
Foto: hi-news.ru
Banyak kelompok gymnospermae dominan telah menurun. Batubara belum diproduksi selama sekitar 10 juta tahun, menunjukkan hilangnya tanaman pembentuk gambut. Tanda lain dari kerusakan tanaman yang mematikan adalah "lompatan jamur" - peningkatan besar dalam jumlah fosil spora jamur.
“Ini ditafsirkan sebagai hasil ledakan jamur yang hidup di pohon mati atau sekarat,” kata Barry Lomax dari Universitas Nottingham di Inggris. "Kami belum pernah melihat yang seperti ini di batas geologis lainnya."
Analisis yang akurat tentang apa yang mati dan kapan mati menawarkan beberapa petunjuk terbaik yang akan menjelaskan bagaimana perangkap Siberia dapat memiliki dampak yang begitu besar.
Ketika Vinyal dan rekannya di China University of Terrestrial Sciences di Wuhan memeriksa secara rinci sampel yang menunjukkan nasib 537 spesies laut di China, mereka menemukan bahwa 92 persen di antaranya telah dimusnahkan. Mereka juga menemukan bahwa kepunahan terjadi dalam dua fase, terpisah selama 180.000 tahun.
Yang pertama sangat fatal bagi penghuni perairan dangkal seperti karang, yang hidup di dasar hewan mikroskopis fusulinid dan plankton dari radiolaria. Punahnya gelombang kedua terjadi di kedalaman lautan.
Spesies baru berkembang cukup cepat setelah gelombang pertama, tetapi pemulihan jauh lebih lambat setelah gelombang kedua - kemungkinan besar karena alasan jangka panjang yang telah mengikis fondasi yang dalam dari banyak ekosistem. Bukti lain dari sisa-sisa tumbuhan yang ditemukan di Greenland dan Antartika mendukung gagasan kepunahan massal ganda.
Ada apa dengan vulkanisme Siberia yang menyebabkan begitu banyak kerusakan kehidupan dalam berbagai manifestasinya di Permian?
Bersama dengan lahar, sejumlah besar rumah kaca dan gas berbahaya lainnya keluar. Ini termasuk sejumlah besar karbon dioksida dan sulfur dioksida, yang menyebabkan kenaikan suhu.
Foto: hi-news.ru
Pemanasan lautan mengurangi kemampuannya untuk menahan oksigen, dan arus yang biasanya membawa oksigen ke kedalaman dapat melambat atau berhenti. Kekurangan oksigen diyakini menjadi penyebab utama kepunahan laut, seperti yang ditunjukkan oleh sampel batuan di perbatasan antara dua periode geologi di lokasi berbeda di seluruh dunia.
"Hampir semua batuan sedimen yang kami amati berubah dari kaya oksigen dan kehidupan menjadi miskin oksigen dan kehidupan," kata Mike Benton, paleontolog di Universitas Bristol. "Garis ini sama absolutnya dengan ujung pisau dan terlihat jelas."
Beberapa orang menunjukkan bahwa ketika tingkat karbondioksida di atmosfer meningkat, tingkatnya juga meningkat di lautan, air menjadi lebih asam dan kecil kemungkinannya untuk mendorong organisme laut membuat cangkang mereka. Peningkatan kadar karbondioksida secara umum berdampak negatif pada sistem pertukaran oksigen hewan laut.
"Orang-orang berbicara tentang trinitas yang mematikan dari pemanasan, pengasaman dan deoksigenasi," kata Payne, yang mengklaim pengasaman dapat berlangsung selama puluhan ribu tahun. "Semua hal ini memengaruhi kehidupan hewan laut, metabolisme, dan penggunaan oksigen."
Vignal, bagaimanapun, memainkan peran pengasaman laut. "Tidak diragukan lagi jika Anda mengasamkan permukaan laut, itu akan terjadi, tetapi sebagian besar organisme masih dapat membuat cangkang karena mereka melakukannya di dalam tubuh mereka, tanpa kontak dengan air laut di sekitarnya."
Pemanasan memiliki konsekuensi yang signifikan bagi tanah - tetapi tidak dapat dibandingkan dengan yang menyebabkan kepunahan dengan proporsi seperti itu pada waktu itu. Ahli geologi menyalahkan pelepasan gas mirip CFC yang berbahaya seperti klorometana.
Gas-gas ini diperkirakan dihasilkan ketika lapisan batu bara dan garam memanas saat magma naik ke permukaan Siberia. Mereka menyebabkan kerusakan lapisan ozon, yang menyebabkan peningkatan signifikan dalam paparan radiasi ultraviolet yang berbahaya dari matahari.
Argumen yang mendukung teori ini muncul pada tahun 2004 ketika Henk Vischer dari University of Utrecht di Belanda menyajikan bukti peningkatan signifikan dalam fosil spora limfoid bermutasi selama kepunahan massal Permian akhir.
Yang lain berpendapat bahwa penyebab stres lingkungan seperti peningkatan kekeringan, daripada peningkatan radiasi, mungkin menyebabkan mutasi. Lomax, bagaimanapun, mendukung teori Vischer. "Ada periode lain dari kekeringan berkepanjangan, dan kami tidak melihat bukti adanya hubungan dengan mutasi spora, jadi tampaknya lebih logis untuk menghubungkannya dengan radiasi UV."
Foto: hi-news.ru
Gas-gas yang keluar dari gunung berapi membentuk asam karbolik, sulfat dan asam lainnya, yang turun dalam bentuk hujan asam, memperburuk bahaya lingkungan. Ini menunjukkan bagaimana lingkungan dapat menghancurkan spesies secara langsung dan tidak langsung dalam semalam.
“Hilangnya tanaman dari radiasi UV dan hujan asam seharusnya telah menghilangkan tulang punggung rantai makanan di darat, menyebabkan kelaparan herbivora, yang pada gilirannya merupakan sumber makanan bagi karnivora,” kata Benton.
Banyak yang percaya bahwa hubungan ekosistem ini harus dipikirkan oleh orang-orang di abad ke-21, karena aktivitas kita meningkatkan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer ke tingkat yang ekstrim. Punahnya akhir periode Permian menjadi bahan pemikiran.
“Intinya, kami menciptakan atau mempercepat kepunahan massal di akhir Permian,” kata Vignal. “Namun, akan membutuhkan waktu lama untuk memanaskan lautan, dan model menunjukkan bahwa lautan akan bermasalah dalam 200-300 tahun dalam hal kandungan oksigen terlarut, dan masalah dengan sirkulasi laut akan muncul dalam beberapa ribu tahun. Siapa yang tahu apa yang akan kami lakukan nanti."
Foto: hi-news.ru
Payne menunjukkan bahwa kepunahan massal Permian yang terlambat dapat dilihat bermanfaat bagi kehidupan dalam jangka panjang - jumlah total spesies di Bumi pada akhirnya tumbuh lebih banyak daripada yang sebenarnya - tetapi garis waktunya tidak menyediakan makanan untuk kenyamanan.
“Kepunahan terbesar dalam sejarah kehidupan berkaitan erat dengan perubahan lingkungan yang terjadi saat ini dan diperkirakan terjadi dalam 100-1000 tahun mendatang,” katanya. "Sebenarnya, dalam jangka panjang, hal ini akan memberikan efek stimulasi pada keanekaragaman ekosistem, tetapi pemulihan akan memakan waktu jutaan tahun, sehingga hilangnya keanekaragaman hampir tidak bermanfaat bagi masyarakat manusia."
Dalam bukunya The Great Paleozoic Crisis tahun 1993, ahli paleobiologi Amerika Doug Erwin membandingkan masalah penilaian penyebab potensial dari kepunahan massal Permian akhir dengan situasi yang dihadapi oleh Hercule Poirot dalam Pembunuhan di Orient Express. Detektif Agatha Christie akhirnya menyimpulkan bahwa semua penumpang di kereta itu terlibat dalam pembunuhan itu.
Dalam buku terbarunya, Vignal menggambarkan kesimpulan Poirot bahwa "semua orang melakukannya" sebagai "malas". Sebaliknya, ia mengutip contoh Sarah Lund, bintang drama kriminal Denmark, Murder. Daftar tersangka bertambah dengan setiap seri. (Akan lebih mudah bagi kami untuk mengutip "The Seagull" karya Chekhov sebagai contoh). Pembunuh Vignal adalah vulkanisme, yang mengakibatkan pemanasan, deoksigenasi laut, dan penipisan ozon.
Namun, para ilmuwan mendapatkan akses ke kumpulan data yang semakin akurat yang mencoba mengisolasi perbedaan dalam kombinasi yang tepat dari faktor penyebab kepunahan di berbagai ekosistem, kelompok, dan spesies, yang mungkin tidak memberikan jawaban langsung. Jika ini adalah salah satu permainan kriminal, maka itu sangat kompleks, dengan sekumpulan mayat, dan mereka dibunuh dengan berbagai senjata.
"Penyebab lingkungan berlipat ganda daripada bertambah, jadi sulit untuk memilih satu hal," kata Payne. Ini bukan kegagalan sains, melainkan tuduhan terhadap permintaan kita akan jawaban sederhana.
