Årsagen til, at vores planet mistede de forfærdelige firben i epoker, der er længe fortid, kan virke indlysende. For omkring 66 millioner år siden kom en asteroide skrigende ud af himlen og smuglede ind i, hvad der nu er Mexico-halvøen Yucatán. Den efterfølgende ødelæggelse var hidtil uset med tsunamier, en overophedet atmosfære, mørklagte himmel, en frygtelig kold snap og andre apokalyptiske økologiske begivenheder, der rensede en anslået halvfjerds procent af det kendte liv på Jorden.
Paleontologer kender denne katastrofe som K / Pg-udryddelsesbegivenhed, fordi den markerer overgangen fra kridt til Paleogene-perioden i Jordens historie. Men selvom det konstant er blevet undersøgt, pusles detaljer af denne begivenhed stadig eksperter. Sagen blev ikke afsluttet med anerkendelsen af påvirkningskrateret i 1990'erne, og nøjagtigt hvordan udryddelsen spillede ud - hvad der adskiller de levende fra de døde - fortsætter med at inspirere paleontologer til at grave i kratens katastrofe.
For bedre at forstå hele historien trækker forskere tilbage fra påvirkningsøjeblikket for at undersøge de bredere livsmønstre på det tidspunkt. Dinosaurer levede ikke i en stabil og frodig mesozoisk utopi, og de var heller ikke de eneste organismer der var på det tidspunkt - langt fra det. Verden ændrede sig omkring dem, som den altid havde gjort. Da kridt var tæt på, faldt havniveauet, klimaet trendede mod en køligere verden, og en del af det forhistoriske Indien kaldet Deccan Traps boblede af intens vulkansk aktivitet. At sortere gennem, hvordan disse ændringer påvirkede livet på Jorden, er ingen enkel opgave, især ikke efter at den kataklysmiske meteorit blandede tingene i klippeposten, men paleontologer sigter gennem vraget for bedre at forstå, hvad der skete.
”For at få en idé om, hvad der skete i kølvandet på asteroidepåvirkningen, har vi brug for solide baseline-data om, hvordan hastighederne for udryddelse af baggrund var, før K / Pg fandt sted, ” siger paleontolog fra Natural History Museum Paul Barrett. Et øjeblik af katastrofe kan kun give mening inden for den bredere livskontekst før og efter. "Dette ville gøre forskellen mellem de katastrofale begivenheder i Chicxulub enten være den primære årsag til udryddelsen eller blot kuppet af nåde, der afsluttede et økosystem, hvis modstandsdygtighed gradvist var blevet slidt ud."
En kunstners gengivelse af en asteroide, der påvirker Jorden. (NASA / Don Davis) Mens K / Pg-udryddelsen var en global krise, er det i vid udstrækning ukendt, hvordan den spillede ud på forskellige lokaliteter rundt omkring planeten. Mængden af information på et givet sted afhænger af, hvor godt de relevante klippelag bevares, og hvor tilgængelige de er for forskere. Nogle af de bedste eksponeringer er tilfældigvis lokaliseret i det vestlige Nordamerika, hvor der er en kontinuerlig sekvens af sedimentære lag, der registrerer slutningen af kridttiden lige til begyndelsen af Paleogene. Disse klipper tilbyder før og efter skud af udryddelsen, og det er disse udsættelser, der har gjort det muligt for Royal Saskatchewan Museum-paleontolog Emily Bamforth at undersøge, hvad der skete i de 300.000 år, der førte til det eksplosive nærhed af kridttiden.
Når man ser på den geologiske oversigt over sydvestlige Saskatchewan, siger Bamforth, var lokale forhold som hyppigheden af skovbrande og egenskaberne ved et bestemt habitat lige så vigtige som hvad der skete på verdensplan, når man bestemte mønstre for den gamle biologiske mangfoldighed. ”Jeg synes, dette er et vigtigt budskab, man skal huske på, når man tænker på årsagerne til udryddelsen, ” siger Bamforth. ”Hvert forskellige økosystemer kunne have haft sine egne drivkrafter i biodiversitet i mindre skala, der var i drift før udryddelsen, som understregede de store, globale faktorer.” Hvad der var godt for skildpadder, amfibier, planter, dinosaurier og andre organismer på et sted, kunne måske ikke have været gavnlig i en anden og understregede, at vi ikke kan forstå globale skift uden grundlaget for lokal mangfoldighed. ”Økosystemer er komplicerede ting, og det synes jeg er værd at huske på, når man overvejer årsagen og varigheden af masseudryddelsen, ” siger Bamforth.
For så vidt angår Saskatchewan, var det økologiske samfund på det tidspunkt, der førte til udryddelsen, som et stort spil Jenga. ”Tårnet forbliver stående, men faktorer som klimaændringer trækker langsomt blokke ud af det, svækker systemet og gør det sårbart, ” siger Bamforth. Den konstant skiftende økologiske stabilitet gjorde store forstyrrelser - som en asteroide, der strejker på det forkerte sted på det forkerte tidspunkt - især katastrofale.
Dette billede af skiftende økosystemer vender fokus på K / Pg-katastrofen. Mens grunden til, at ikke-aviær-dinosaurer og andre organismer døde af altid griber vores opmærksomhed, har det været sværere for forskere at bestemme, hvorfor de overlevende var i stand til at gå videre til det næste kapitel i livets historie.
Arter, der overlevede virkningen, var typisk små, semi-akvatiske eller lavede huler og var i stand til at eksistere på en række fødevarer, men der er nogle vigtige modsætninger. Der var nogle små, ikke-aviære dinosaurer, der havde disse fordele og stadig blev udryddet, og mange krybdyr, fugle og pattedyr døde ud på trods af at de tilhørte bredere grupper, der var vedvarende. Det pattedyrstore pattedyr Didelphodon klarede det ikke, for eksempel gjorde heller ikke den gamle fugl Avisaurus .
”Dette er noget, jeg kæmper for at forklare, ” siger Barrett. Generelt burde mindre dinosaurer og andre dyr have haft bedre chancer for at overleve end deres større slægtninge, men det var ikke altid tilfældet.
Tyrannosaurus rex boede i det vestlige USA fra omkring 66 til 68 millioner år siden, lige indtil K / Pg-udryddelsesbegivenheden. (Smithsonian National Museum of Natural History) Pat Holroyd fra University of California Museum of Paleontology sammenligner disse undersøgelser med hvad der sker i kølvandet på flyulykker. "De går ind, og de samler alle data, og de prøver at finde ud af, 'Nå, ok, hvorfor overlevede folkene i halesektionen, og folkene i de andre dele af flyet klarede det ikke?'" Holroyd siger. Og selvom sådanne katastrofer kan være entydige begivenheder med unikke årsager, er det stadig muligt at se på flere hændelser samlet for at identificere mønstre og informere, hvad vi måske synes om som en enestående begivenhed.
Så vidt K / Pg-udryddelsen går, er mønstrerne stadig ved at dukke op. Holroyd estimerer, at meget af den relevante forskning om, hvilke arter der overlevede påvirkningen, først er blevet offentliggjort eller uploadet til Paleobiology Database i det sidste årti. Denne nye information gjorde det muligt for Holroyd og kolleger at undersøge omsætningsmønstre - hvor længe arter varede på land og i tilknyttede ferskvandshabitater - længe før og efter påvirkningen af asteroiden. Holdets fund blev præsenteret tidligere i efteråret på det årlige Society of Vertebrate Paleontology-møde i Albuquerque, New Mexico.
Nogle af mønstrene var kendte. Fisk, skildpadder, amfibier og krokodyler var generelt generelt bedre end strengt landlige organismer. ”Folk har observeret dette mønster siden mindst 50'erne og sandsynligvis før, ” siger Holroyd. Men modstandsdygtigheden for vandgående arter var aldrig blevet kvantificeret detaljeret før, og den nye analyse afslører, at løsningen på udryddelsesmønster-puslespillet måske har været lige foran os alle sammen.
Overraskelsen, fandt Holroyd, var, at forskellen mellem de overlevende og den uddøde K / Pg-begivenhed efterligner et mønster, der har holdt sandhed i titusinder af millioner år før og efter asteroidepåvirkningen. Arter, der lever på land, især store arter, har en tendens til ikke at vare så længe som dem, der lever i ferskvandsmiljøer. Terrestriske arter bliver ofte udryddet i en større hastighed end dem i vandmiljøer, selv uden en massiv katastrofe for at tage dem ud af billedet. Det ser ud til, at arter, der levede i og omkring ferskvandshabitater, varede i længere tid, selv når der ikke var nogen krise, og da udryddelsen i slutningen af kridt ramte fuld styrke, havde disse organismer en fordel i forhold til deres rent jordiske naboer.
Men selv i deres relativt sikre vandmiljøer var alt ikke ferskværdigt for vanddyr. Holroyd bemærker, at kridtskildpadder for eksempel mistede halvtreds procent af deres mangfoldighed globalt, skønt kun omkring tyve procent i det mere lokaliserede område i det vestlige Nordamerika understregede yderligere vigtigheden af at forstå lokale kontra globale mønstre. Selv linjer, der kan betragtes som ”overlevende”, har stadig lidt tab og måske ikke have hoppet tilbage til deres tidligere herlighed. Pungedyr, for eksempel, overlevede masseudryddelsen som en gruppe, men havde deres mangfoldighed og overflod drastisk skåret ned.
Et skraveret relieffsbillede af Mexicos Yucatan-halvø, der viser indikationen på Chicxulub-slagkrateret. (NASA / JPL) Hvordan lokale økosystemer blev påvirket af disse ændringer, er det næste skridt mod at forstå, hvordan udryddelsesbegivenheden påvirkede verden. Holroyd peger på det velkendte ”trehornede ansigt” Triceratops som et eksempel. Denne dinosaurus var allestedsnærværende over store dele af det vestlige Nordamerika i slutningen af kridttiden og var helt klart en vigtig komponent i dets økosystem. Disse dyr var bisonet i deres tid, og i betragtning af hvor store planteetere ændrer deres levesteder gennem græsning og vandring, havde udryddelsen af triceratops utvivlsomt store konsekvenser for økosystemer, der kom sig i kølvandet på kridskatastrofen. Planter, der muligvis har været afhængige af Triceratops for at sprede frø, ville have lidt, for eksempel, mens andre planter, der blev trampet ned af dinosaurierne, måske ville have vokset mere frit. Hvordan disse økologiske stykker passer, og hvad de betyder for livets bedring efter udryddelsen, er endnu ikke fuldt ud kommet i fokus.
”Det vestlige indre af Nordamerika giver os vores eneste detaljerede vindue om, hvad der skete med livet på land under K / Pg-udryddelsen, men det er helt uklart, om dette var typisk, ” siger Barrett. ”Vi ved ikke meget om, hvordan intensiteten af udryddelsen varierede rundt om i verden, ” især på steder, der var geografisk fjernt fra asteroide strejken. ”Det synes usandsynligt, at en model i én størrelse passer til alle” vil være ansvarlig ”for at skære ned organismer, der var forskellige fra hinanden som Edmontosaurus på land og spiralskalte ammonitter i havet, blandt så mange andre arter, der mistes for kridt. Forskning i Europa, Sydamerika, Asien og Australien er lige begyndt at danne grundlaget for et meget efterspurgt globalt billede af den mest berømte udryddelsesbegivenhed i historien.
”Det er som et gigantisk puslespil, som vi er begyndt at slå flere af stykkerne op til, ” siger Bamforth. Det resulterende billede af dette kritiske øjeblik i Jordens historie vil kun blive afsløret i tide.
