Experter säger att resultaten av en studie av antika zooplanktonfossiler erbjuder en varning om massutrotningshändelser: Det finns en tipppunkt, vid vilken dramatiska nedgångar i populationer börjar.

Forskarna studerade nästan 22,000-fossiler och fann att gamla planktonsamhällen började förändras på viktiga sätt så mycket som 400,000 år innan massiva dödsfall följde under den första av jordens fem stora utrotningar.

Forskningen, publicerad i Early Edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences, fokuserad på stor zooplankton kallad graptoliter. Det föreslår att effekterna av miljöförstöring kan vara subtila tills de når en punkt utan återvändande.

"När vi såg på dessa organismer, såg vi en samhörighetskonstruktion - det sätt på vilket plankton organiserades i vattenkolonnen. Gemenskaperna kom att bli mindre komplexa och domineras av färre arter långt före den massiva utrotningen själv ", säger medarbetare H. David Sheets, professor i fysik vid Canisius College och associerar forskningsprofessor vid University of Buffalo.

"Jag tror att vi måste vara ganska oroade över var våra nuvarande havsgemenskaper kan ledas eller vi kan finna oss i slutet av en liknande händelse - en sjätte massutrotning som lever i en helt annan värld än vad vi skulle vilja."

---

---

Denna oro, som uppträder under en tid av antika klimatförändringar, kan hålla lektioner för den moderna världen, säger medförfattare Charles E. Mitchell, professor i geologi vid universitetet i Buffalo.

Prover som håller graptolitfossiler, samlade i bulk från Nevada. (Kredit: Charles E. Mitchell)Skiftningarna ägde rum i slutet av Ordovician-perioden en del 450 miljoner år sedan, då planeten övergick från en varm era till en kallare, vilket ledde till slut till glaciation och lägre havsnivåer.

"Vår forskning tyder på att ekosystemen ofta svarar i stegvisa och mest förutsägbara sätt att förändras i den fysiska miljön, tills de inte kan. Då ser vi mycket större, mer abrupta och ekologiskt störande förändringar, säger Mitchell. "Naturen av sådana dämpningseffekter är svår att förutse och åtminstone i detta fall ledde de till stora och permanenta förändringar i sammansättningen av oceanernas levande samhällen.

"Jag tror att vi måste vara ganska oroade över var våra nuvarande havsgemenskaper kan ledas eller vi kan finna oss i slutet av en liknande händelse - en sjätte massutrotning som lever i en helt annan värld än vad vi skulle vilja."

Lång glida mot glömska

När man överväger massutrotning är det kanske frestelsen att tänka på sådana händelser som snabb och plötslig. I ett ögonblick i historien finns olika arter närvarande och de är de inte.

Detta kan vara den slutsats du skulle rita om du bara undersökte huruvida olika arter av graptoliter var närvarande i den fossila skivan under de år som föregår strax och efter den ordoviska utrotningen.

"Om du bara tittat på huruvida de var närvarande - om de var där eller inte-de var där ända fram till utrotningsläget", säger Sheets. "Men i själva verket hade dessa samhällen börjat minska något innan arten började utrotas."

Forskningen dränkte ut dessa detaljer genom att använda 21,946-fossilprover från områden i Nevada i USA och Yukon i Kanada som en gång var gamla havsängar för att måla en bild av graptolitutvecklingen.

Analysen visade att när havet cirkulationsmönster började skiftas hundratusentals år innan ordovicernas utrotning började graptolitiska samhällen som tidigare inkluderade ett stort utbud av både grund- och djuphavsarter började förlora sin mångfald och komplexitet.

Djupvattensgraptoliter blev gradvis sällsynta i jämförelse med deras grundvattensposter, som kom att dominera havet.

"Det fanns mindre mängd organismer, och de sällsynta organismerna blev sämre," säger Sheets. "Efter en skogsbrand i den moderna världen kan det hända att det finns färre organismer kvar - att ekosystemet inte bara har samma struktur och rikedom som tidigare. Det är samma mönster som vi ser här. "

De svindlande djuphavsgraptoliterna var arter som specialiserat sig på att erhålla näringsämnen från syre med låg syrezon. En minskning av tillgången på sådana livsmiljöer kan ha gett upphov till varelsernas nedgång, säger Sheets och Mitchell.

"Temperaturförändringar driver djupa oceancirkulationer, och vi tror att djuphavsgraptoliterna förlorade sina livsmiljöer när klimatet förändrades," säger Sheets. "När oceanens natur skiftade, gick deras livsstil bort."

Den amerikanska National Science Foundation, naturvetenskapliga och tekniska forskningsrådet i Kanada, och tjeckiska vetenskapsakademin stödde arbetet. Studien var ett samarbete mellan Canisius, University of Buffalo, St. Francis Xavier University, Dalhousie University och Tjeckiska vetenskapsakademin.

Källa: University at Buffalo

relaterade böcker

at

Tack för besöket InnerSelf.com, där det finns 20,000+ livsförändrande artiklar som främjar "Nya attityder och nya möjligheter." Alla artiklar är översatta till 30+ språk. Prenumerera till InnerSelf Magazine, som publiceras varje vecka, och Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine har publicerats sedan 1985.