Den stora permian-triasutrotningen

Den största massutrotningen under de senaste 500 miljoner åren eller Phanerozoic Eon hände för 250 miljoner år sedan, slutade Permian-perioden och började triasperioden. Mer än nio tiondelar av alla arter försvann och överträffade långt tullen för den senare, mer bekanta kritt-tertiära utrotningen.

Under många år var inte mycket känt om utrotningen Permian-Triassic (eller P-Tr). Men med början på 1990-talet har moderna studier rört om potten, och nu är P-Tr ett område för jäsning och kontrovers.

Den fossila posten visar att många livslinjer försvann både före och vid P-Tr-gränsen, särskilt i havet. Mest anmärkningsvärt var trilobiter, graptoliterna och tabulatorn och rugoskoraller. Nästan fullständigt utrotade var radiolärer, brachiopoder, ammonoider, crinoider, ostracodes och conodonts. Flytande arter (plankton) och simningsarter (nekton) fick fler utrotningar än bottenarter (benthos).

Arter som hade förkalkade skal (av kalciumkarbonat) straffades; varelser med kitinskal eller inga skal gjorde bättre. Bland de förkalkade arterna tenderade de med tunnare skal och de med mer förmåga att kontrollera sin förkalkning att överleva.

På land hade insekterna allvarliga förluster. En stor topp i överflödet av svampsporer markerar P-Tr gränsen, ett tecken på massiv växter och djur död. Högre djur och landplanter genomgick betydande utrotningar, men inte så förödande som i den marina miljön. Bland de fyrbenade djuren (tetrapods) kom förfäderna till dinosaurierna genom det bästa.

Världen återhämtade sig långsamt efter utrotningen. Ett litet antal arter hade stora populationer, snarare som en handfull ogräsarter som fyller ett tomt parti. Svampsporerna fortsatte att vara rikligt. Under miljoner år fanns inga rev och inga kolbäddar. Tidiga triassiska bergarter visar helt ostörda marina sediment - ingenting grävde i leran.

Många marina arter, inklusive de dasyklade algerna och kalksvamparna, försvann från posten i miljoner år och dök upp igen så att de ser precis ut. Paleontologer kallar dessa Lazarus-arter (efter mannen Jesus återupplivade från döden). Antagligen bodde de på skyddade platser från vilka inga stenar har hittats.

Bland de shelly bentiska arterna, musslor och snäckor blev dominerande, som de är idag. Men i 10 miljoner år var de väldigt små. De brachiopoder, som helt hade dominerat Permiska haven, försvann nästan.

På land dominerades de triasiska tetrapoderna av däggdjursliknande Lystrosaurus, som hade varit otydlig under Permian. Så småningom uppstod de första dinosaurierna och däggdjur och paddor blev små varelser. Lazarus arter på land inkluderade barrträd och ginkgos.

Många olika geologiska aspekter av utrotningsperioden har dokumenterats nyligen:

• Salthalten i havet sjönk kraftigt under Permian för första gången, vilket förändrade havsfysiken för att göra djupvattencirkulation svårare.
• Atmosfären gick från mycket högt syreinnehåll (30%) till mycket lågt (15%) under Permian.
• Beviset visar global uppvärmning OCH glaciärer nära P-Tr.
• Extrem erosion av marken antyder att markskyddet försvann.
• Döda organiska ämnen från landet översvämmade haven, drog upplöst syre från vattnet och lämnade det anoxiskt på alla nivåer.
• En geomagnetisk vändning inträffade nära P-Tr.
• En serie stora vulkanutbrott byggde upp en gigantisk basaltkropp som kallas Siberian Traps.

Vissa forskare argumenterar för en kosmisk påverkan vid P-Tr-tiden, men standardbeviset för påverkan saknas eller ifrågasätts. De geologiska bevisen passar en konsekvensförklaring, men det kräver inte en sådan. I stället verkar skylden falla på vulkanismen, som den gör för andra massutsläckningar.

Tänk på den stressade biosfären sent på Permian: låga syrehalter begränsade landslivet till låga höjder. Havcirkulationen var trög, vilket ökade risken för anoxi. Och kontinenterna satt i en enda massa (Pangea) med en minskad mångfald av livsmiljöer. Sedan börjar stora utbrott i det som är Sibirien idag, och startar den största av jordens stora stollande provinser (LIP).

Dessa utbrott frigör enorma mängder koldioxid (CO₂) och svavelgaser (SO_x). På kort sikt SO_x kyler jorden medan på längre sikt CO₂ värmer det. SO_x skapar också surt regn medan CO₂ att komma in i havsvattnet gör det svårare för förkalkade arter att bygga snäckor. Andra vulkaniska gaser förstör ozonskiktet. Och slutligen släpper magma som stiger genom kolbäddar metan, en annan växthusgas. (En ny hypotes argumenterar att metan istället producerades av mikrober som förvärvade en gen som gjorde det möjligt för dem att äta organiskt material i havsbotten.)

När allt detta händer till en sårbar värld kunde de flesta liv på jorden inte överleva. Lyckligtvis har det aldrig varit riktigt så dåligt sedan dess. Men Global uppvärmning utgör några av samma hot idag.