Den största massförstörelsen någonsin kan ha blivit sparkad av mikrober

Den största massutrotningen någonsin kan ha blivit sparkad av mikrober

Den värsta tiden att leva i jordens historia är otvivelaktigt slutet-permian, cirka 250 miljoner år sedan. Det är den tid då störst någonsin utrotning händelse inspelade ägde rum och dödade 97% av alla arter, en händelse så allvarlig den har kallats The Great Dying.

Denna händelse har generellt blivit känd för massiva vulkanutbrott som ägde rum samtidigt. Men nu, i en ny analys, argumenterar forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) att massutrotningshändelsen kan ha uppstått av mikrober. Dessa mikrober ledde till en störning av kolcykeln som orsakade miljöchocker, såsom global uppvärmning och havsyring. Chockerna torkade ut arter i stort antal under en period av tiotusentals år - en blip på geologiska vågar.

Felt Like The End Of Time

End-Permian utrotning, som ägde rum omkring 250 miljoner år sedan, är den mest allvarliga av fem kända massutrotningshändelser. Det dödades av den sista av trilobiterna - en hardy marinart som hade överlevt två tidigare massutrotning. Medan markväxter överlevde, försvann nästan alla skogar. Sämre av allt är det den enda kända utrotningshändelsen där ännu inga insekter sparades.

För en händelse av denna storlek att äga rum skulle många saker ha gått fel. Vid den tiden var världen bestående av en enda superkontinent som heter Pangea. Denna stora landmassa, genom att ändra dynamiken i hur kolet cyklas med subducerande plattor, kan ha drivit globala temperaturer till det högsta som de någonsin varit.

Sedan, under cirka en miljon år, skapade stora utbrott i Sibirien basalter som täckte ett område som var ungefär sju gånger så stort som Frankrike. Detta kan ha drivit miljön förbi en tipppunkt genom att skicka ännu mer koldioxid till atmosfären. Det skulle ha orsakat att oceanerna surgjorde, dödade mer marint liv och värmer upp och släppte fryst metan. Uppkomsten av allt detta skulle ha varit ett "skyndsamt" klimat som höll uppvärmning och avlägsna mer syre från miljön.

Mighty Microbe

Men Daniel Rothman av MIT tycker att siffrorna inte lägger till. "Förändringarna i koldioxidcykeln globalt är svåra att förena med endast vulkanaktivitet i Sibirien", sa han.

Hans beräkningar, som just publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences, antydde att någonting annat måste ha orsakat den runaway händelsen. En hypotes var att det mikrobiella livet kan ha varit ansvarigt för det.

"Denna hypotes är inte så upprörande som det verkar. När allt omkring 2.4 miljarder år sedan var det mikrober i form av cyanobakterier som gav vår atmosfär hela syre, "tillade Rothman. Den perioden, som kallades den stora oxideringshändelsen, dödade också de flesta organismer som anpassades till brist på syre och började en av de längsta kalla perioderna i jordens historia. Så mikrober kan säkert ha global inverkan.

Med kollegor på MIT tittade Rothman på jordens evolutionära historia och upptäckte uppkomsten av en viss typ av mikrobe som inträffade runt den stora döden. Den mikroben, kallad Methanosarcina, hade förmågan att smälta organiskt material för att producera metan. (Molekylära biologer vid MIT har visat det Methanosarcina utvecklat denna förmåga tack vare överföringen av en enda gen från Clostridia klass av bakterier.)

Rothman visste att kemikalieprocessen involverad i att skapa metan låg på metallnickeln. Han letade efter bevis som Methanosarcina var blomstrande vid tiden i sedimentära lager av Meishan region i Kina. Om miljön vid denna tidpunkt hade mer nickel än normalt, då sedimenten skulle hålla register över den.

Rothman valde Meishan regionen att leta efter nickel eftersom det är en särskilt välstudierad region. Dess sedimentära lager har använts för att markera och standardisera olika perioder av jordens geologiska historia, och de sträcker sig över den stora döden.

Sökningen lyckades. Det fanns faktiskt en högre mängd nickel i sedimenten avsatta under den perioden. Methanosarcina skulle inte ha varit effektiv för att skapa metan - de skulle ha blomstrat.

Nickeln, Rothman föreslår, skulle ha lagts till oceanerna, var Methanosarcina levde och växte, genom den kontinuerliga vulkanaktiviteten som uppstod i Sibirien. Den växande mängd nickel, som transporteras av havsströmmar, skulle ha tillåtit mer Methanosarcina att omvandla organisk material till metan, som skulle omvandlas till koldioxid genom reaktioner med syre. Detta skulle ha inneburit ökade globala temperaturer och försurning av oceanerna. Den senare skulle ha kombinerat med syreförlusten (används för att skapa koldioxid) för att påskynda utrotningen i oceanerna. Och de döda organismerna skulle ha gett Methanosarcina med mer organiskt material att smälta.

Kort sagt, en mikrobiell innovation kan ha tippat över balans för att orsaka den stora döden.

Marc Reichow vid University of Leicester fortfarande skeptisk till dessa resultat. Han hävdar att det inte finns några bevis för att den ökade nickel kom från Sibirien vulkaner. Rothman håller med om att aktuella data inte kan identifiera källan till nickel.

Många faktorer involverade?

"Det här är en intressant hypotes, men jag tror att Great Dying var att göra med många" dödsmekanismer "snarare än bara en enda mekanism som föreslog här", sade Reichow.

Det finns också tvivel över den exakta perioden i vilken Methanosarcina faktiskt utvecklats. Nuvarande tekniker för att uppskatta dess ursprung baserat på DNA-sekvensskillnader har en stor felmarginal, vilket betyder att det kunde ha varit bra före eller efter Great Dying.

Rothman har medgett att det finns begränsningar. "Vi tror att enbart vulkanism inte kunde ha orsakat detta utdöendet. I stället vad vi har gjort breddas samtalet genom att föreslå att det är möjligt att mikrober kan ha orsakat det att hända. "

"Följderna för idag är att det finns många sätt på vilka naturliga fluktuationer kan hända i jordens koldioxidcykel. När vi studerar de förändringar som händer med kolcykeln nu borde vi försöka ta hänsyn till så många som möjligt för att göra framtida förutsägelser. "

Om författaren

rathi akshatAkshat har en doktorsexamen i organisk kemi från Oxford University samt en kandidatexamen i kemiteknik från Institute of Chemical Technology i Mumbai. Efter att ha lämnat labbet flyttade han in i journalistik och har skrivit bland annat för The Economist, The Hindu och Ars Technica.

Denna artikel publicerades ursprungligen på Avlyssningen

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

BEVIS

Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Vit havsis i blått vatten med solnedgången reflekterad i vattnet
Jordens frysta områden krymper 33K kvadratkilometer per år
by Texas A & M University
Jordens kryosfär krymper med 33,000 87,000 kvadratkilometer (XNUMX XNUMX kvadratkilometer) per år.
vindkraftverk
En kontroversiell amerikansk bok matar klimatförnekelse i Australien. Dess centrala påstående är sant, men ändå irrelevant
by Ian Lowe, emeritusprofessor, School of Science, Griffith University
Mitt hjärta sjönk förra veckan för att se den konservativa australiensiska kommentatorn Alan Jones kämpa för en omstridd bok om ...
bild
Reuters heta lista över klimatforskare är geografiskt sned: varför detta betyder något
by Nina Hunter, forskardoktor, University of KwaZulu-Natal
Reuters heta lista över "världens främsta klimatforskare" orsakar ett surr i klimatförändringssamhället. Reuters ...
En person håller ett skal i handen i blått vatten
Forntida skal antyder att höga koldioxidnivåer kan återvända
by Leslie Lee-Texas A&M
Med hjälp av två metoder för att analysera små organismer som finns i sedimentkärnor från den djupa havsbotten, har forskare uppskattat ...
bild
Matt Canavan föreslog att det kalla snäppet betyder att den globala uppvärmningen inte är verklig. Vi bryter mot detta och 2 andra klimatmyter
by Nerilie Abram, professor; ARC Future Fellow; Chefsutredare för ARC Center of Excellence for Climate Extremes; Biträdande direktör för Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, Australian National University
Senator Matt Canavan skickade många ögonbollar igår när han twittrade foton av snöiga scener i regionala New South ...
Ekosystemvakter larmar för haven
by Tim Radford
Sjöfåglar är kända som ekosystemvakter, varnar för havsförlust. När deras antal sjunker, kan också rikedomarna i ...
Varför havsuttrar är klimatkrigare
Varför havsuttrar är klimatkrigare
by Zak Smith
Förutom att vara ett av de sötaste djuren på planeten, hjälper havsutter till att upprätthålla en hälsosam, kolabsorberande kelp ...

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.