La più grande estinzione di massa nella storia della Terra circa 251 milioni di anni fa è stata preceduta da elevati tassi di estinzione prima dell'evento principale ed è stata seguita da una ripresa ritardata che è durata per milioni di anni. Una nuova ricerca di due scienziati dell'Università di Washington suggerisce che un forte calo dei livelli di ossigeno atmosferico era probabilmente una delle ragioni principali sia per l'elevato tasso di estinzione che per il lento recupero.
La terra terrestre all'epoca era ancora ammassata in un supercontinente chiamato Pangea e la maggior parte della terra sul livello del mare divenne inabitabile perché il basso ossigeno rendeva la respirazione troppo difficile per la maggior parte degli organismi per sopravvivere, ha affermato Raymond Huey, professore di biologia UW.
Inoltre, in molti casi le popolazioni vicine della stessa specie sono state separate l'una dall'altra perché anche i passaggi a bassa quota avevano ossigeno insufficiente per consentire agli animali di attraversare da una valle all'altra. Quella frammentazione della popolazione ha probabilmente aumentato il tasso di estinzione e rallentato la ripresa in seguito all'estinzione di massa, ha affermato Huey.
"I biologi hanno in precedenza pensato alle conseguenze fisiologiche dei bassi livelli di ossigeno durante il periodo tardo Permiano, ma non a quelli biogeografici", ha detto.
Il contenuto di ossigeno atmosferico, oggi circa il 21 percento, era un 30 percento molto ricco all'inizio del periodo Permiano. Tuttavia, la precedente modellazione del ciclo del carbonio di Robert Berner presso l'Università di Yale ha calcolato che l'ossigeno atmosferico ha iniziato a precipitare poco dopo, raggiungendo circa il 16 percento alla fine del Permiano e toccando il fondo con meno del 12 percento circa 10 milioni di anni nel periodo Triassico.
"L'ossigeno è sceso dal suo livello più alto al livello più basso di sempre in soli 20 milioni di anni, il che è abbastanza rapido, e gli animali che una volta erano in grado di attraversare abbastanza facilmente i passi di montagna avevano i loro movimenti severamente limitati", ha detto Huey.
Ha calcolato che quando il livello di ossigeno raggiungesse il 16 percento, respirare a livello del mare sarebbe stato come provare a respirare sulla cima di una montagna di 9.200 piedi oggi. All'inizio del periodo Triassico, il contenuto di ossigeno a livello del mare inferiore al 12 percento sarebbe stato lo stesso di quello che è oggi nel nulla a 17.400 piedi, più alto di qualsiasi abitazione umana permanente. Ciò significa che anche gli animali a livello del mare sarebbero stati messi alla prova con l'ossigeno.
Huey e il paleontologo UW Peter Ward sono autori di un articolo che descrive in dettaglio il lavoro, pubblicato nell'edizione del 15 aprile della rivista Science. Il lavoro è stato supportato da sovvenzioni della National Science Foundation e dell'Istituto di astrrobiologia della National Aeronautics and Space Administration.
Non solo il contenuto di ossigeno atmosferico stava diminuendo alla fine del Permiano, hanno detto gli scienziati, ma i livelli di anidride carbonica stavano aumentando, portando al riscaldamento globale del clima.
"Il declino dell'ossigeno e le temperature di riscaldamento sarebbero state doppiamente stressanti per gli ultimi animali permiani", ha detto Huey. “Mentre il clima si riscalda, le temperature corporee e i tassi metabolici aumentano. Ciò significa che la domanda di ossigeno sta aumentando, quindi gli animali dovrebbero affrontare un aumento della domanda di ossigeno e una riduzione dell'offerta. Sarebbe come forzare gli atleti ad allenarsi di più ma dando loro meno cibo. Sarebbero nei guai. "
Ward è stato l'autore principale di un articolo pubblicato su Science all'inizio di quest'anno che mostrava che i tassi di estinzione dei vertebrati terrestri erano elevati durante il tardo Permiano, probabilmente a causa dei cambiamenti climatici, e culminarono in un'estinzione di massa alla fine del Permiano. L'evento, spesso chiamato "il Grande Morire", fu la più grande estinzione di massa nella storia della Terra, uccidendo il 90 percento di tutta la vita marina e quasi i tre quarti delle piante e degli animali terrestri.
Ward ha detto che i paleontologi avevano precedentemente ipotizzato che la Pangea non fosse solo un supercontinente ma anche una "superstrada" sulla quale le specie avrebbero incontrato pochi blocchi stradali mentre si spostavano da un luogo all'altro.
Tuttavia, sembra che l'ossigeno fortemente ridotto abbia effettivamente creato barriere invalicabili che hanno influenzato la capacità degli animali di muoversi e sopravvivere, ha detto.
"Se questo è vero, allora penso che dobbiamo tornare indietro e guardare l'ossigeno e il suo ruolo nell'evoluzione e come si sono sviluppate le diverse specie", ha detto Ward. “Puoi andare senza cibo per un paio di settimane. Puoi andare senza acqua per qualche giorno. Quanto tempo puoi andare senza ossigeno, un paio di minuti? Non c'è nulla con un maggiore effetto evolutivo dell'ossigeno ".
Fonte originale: comunicato stampa UW
