Elpusztítja-e magát a földi élet?

Számtalan kisebb katasztrófa mellett a geológusok öt nagy fajkihalást tartanak számon a földi élet történetében. Egy fajkihalási periódust akkor tartanak nagynak, ha annak során a fajoknak több mint a fele kipusztult.

Big Five

A legutóbbi nagy fajkihalás a legismertebb, mivel ekkor pusztultak ki a dinoszauruszok, és rajtuk kívül is sok faj, összesen az összes faj fele. Ez az esemény a Kréta kor végén, 65 millió évvel ezelőtt történt (K-T kihalásnak nevezik, mert a Kréta és a Tercier, vagy Harmadidőszak határán következett be). A pusztulás valószínű kiváltó oka egy aszteroida vagy egy üstökös becsapódása lehetett.

A Triász végén, Jura elején, 200 millió éve következett be az a katasztrófa, aminek következtében aztán kialakulhatott a dinoszauruszok 135 millió évig tartó kora: ez is a fajok felét söpörte le a Föld színéről, és a valószínű oka masszív vulkanikus tevékenység lehetett.

252 millió éve, a Perm végén, Triász elején következett be az eddigi legnagyobb fajkihalás: a fajok 95%-a kipusztult. E legnagyobb fajkihalás előtt a tengeri élőlények zömmel helyhez kötötten éltek a tengerfenéken, a vizet átszűrve táplálkoztak. A katasztrófát követően alakultak ki a mobilis lények, a csigák, tengeri sünök, rákok.

A Devon kor végén, 360 millió éve – ismeretlen okból – legalább 8 fokot csökkent a tengerek hőmérséklete, ekkor is elpusztult a fajok több mint fele.

Az öt nagy közül a legrégebbi, az Ordovicium végi fajkihalás, 444 millió éve, a második legnagyobb fajkihalás volt a Föld története során. Egyes elképzelések szerint az okozhatta, hogy addigra elterjedtek a szárazföldeken a növények, amelyek sok légköri széndioxidot megkötöttek, így csökkent az üvegházhatás –globális lehűlés -, és fokozódott az eljegesedés, csökkent a tengerek vízszintje.

A későbbi négy nagy fajkihalás következtében alaposan megváltozott a földi élet, a katasztrófák után újfajta élőlények terjedtek el, ez a második legnagyobb fajkihalás azonban nem érintette ilyen módon a törzsfát: ugyanazok a fajok domináltak a katasztrófa után is, amelyek az előtt is a leginkább elterjedtek voltak.

Mi okozhatta a legnagyobb fajkihalást?

A Perm végi óriáskatasztrófa oka is a vulkáni tevékenység lehetett, azonban a kutatók az eddigi elméleteket nem tartották kielégítőnek – mi magyarázza a fajkihalás ilyen óriási mértékét?

A magyarázat egy részét éppen az a paleontológus szolgáltatja, aki felfedezte, hogy a Föld története során egyre-másra globális katasztrófák, és ezek következtében nagy mértékű fajkihalások következtek be. Jack Sepkoski elmélete szerint nemcsak a ma már széles körben elfogadott „big five”, öt nagy fajkihalási katasztrófa történt meg, hanem volt egy hatodik is, ami röviddel – 8 millió évvel – megelőzte a 252 millió évvel ezelőtti legnagyobb fajkihalást. A kettő közötti rövid idő alatt az élővilág nem tudott regenerálódni, ez vezethetett ahhoz, hogy a következő katasztrófa során majdnem a teljes földi élet elpusztult.

Az elmélethez Sepkoski eddig csak kevés bizonyítékot tudott szolgáltatni. Talált nagy kihalásra utaló maradványokat 260 millió évvel ezelőttről Kínában és a trópusokon, azonban ezekkel még nem vált globálissá a kép. Az Amerikai Geológiai Társaság október végi konferenciáján azonban David Bond permaszakértő bejelentette, hogy az Északi-sark környékén bizonyítékot talált arra, hogy 260 millió éve a tengeri élőlények több mint fele kipusztult, azaz most már kijelenthetjük: globális fajkihalás történt 8 millió évvel a legnagyobb pusztulás előtt, ráadásul nagy méretű (elképzelhető, hogy ez volt a 3. legnagyobb). Ez pedig annyira legyengítette az élővilágot, hogy a következő katasztrófa majdnem ki is pusztította (a többi óriási fajkihalás között eltelt legalább 50 millió év).

Médea-hipotézis kontra Gaia-hipotézis

A Perm végén óriási volt a vulkáni aktivitás, aminek következtében megnőtt a légkörben széndioxid koncentrációja, és globális melegedés indult be, az óceánok elsavasodtak – épp, mint napjainkban, az úgynevezett Antropocénban, amikor az emberi tevékenység következtében nő az üvegházhatás, figyelmeztetnek a tudósok. Elképzelhető, hogy elkezdődött a 7. nagy fajkihalás.

Azonban nemcsak az ember, hanem más élőlények is felelősek lehetnek a fajok tömeges pusztulásáért. Egy olyan elmélet is született, miszerint a földi élet maga pusztítja ki saját magát. Peter Ward Médea-hipotézisnek nevezte el ezt az elképzelést, a görög mitológia Médeája után, aki bosszúból, mivel férje megcsalta, megölte saját gyermekeit. A paleontológus Peter Ward Médea-hipotézisét James Lovelock Gaia-hipotézisének ellentétének szánja. A ’60-as években született Gaia-hipotézis szerint a Föld élőlényei együttesen fenntartják a bolygó homeosztázisát, azt az ekvilibriumot, ami optimális az élet számára. Azonban azóta kiderült: a fajkihalási katasztrófákban nagy szerepet játszanak maguk az élőlények is.

A fajkihalási katasztrófák mindegyikében közreműködtek egysejtű élőlények, mikrobák is – kivételt csak a K-T kihalás képez, mivel azért aszteroida- vagy meteorbecsapódás felelős. A többi fajkihalás forgatókönyve a következőképp alakulhatott: a vulkáni aktivitás következtében megnőtt a széndioxid koncentrációja a légkörben, kialakult az üvegházhatás, megnőtt a hőmérséklet, a tengerekben csökkent az oxigén mennyisége, elszaporodtak az anaerob mikroorganizmusok, amelyek a többi életformára mérgező hidrogén-szulfidot lélegeznek ki (3 milliárd évvel ezelőtt, amikor a fotoszintetizáló élőlények elterjedtek, ők is olyan mellékterméket állítottak elő, ami mérgező volt az akkor élő többi lény számára – oxigént).

Globális lehűlés vagy felmelegedés?

Peter Ward szerint azonban a hosszú távú probléma az élet számára nem a globális felmelegedés, hanem a globális lehűlés. A fotoszintetizáló élőlények a Föld története során már kétszer is majdnem megfagyasztották a bolygót (2,3 milliárd éve és 700 millió éve), mivel olyan sok széndioxidot vontak ki a légköréből, hogy megszűnt az üvegházhatás. Az élet széndioxid-igénye lehet a legnagyobb fenyegetés, amivel a földi élet szembenéz, mondja a paleontológus, és hozzáteszi: lehetséges, hogy a légköri széndioxid mennyiségének jelenlegi növekedése csak rövid távú folyamat, ha a hosszú távú trendeket nézzük, elképzelhető, hogy 500 millió év múlva a légkörben olyan kevés lesz a széndioxid, hogy a Nap elpárologtatja az óceánokat. Ezt az eseménysort, teszi hozzá a tudós, csak egyetlen élőlény fogja tudni megakadályozni: a Homo sapiens, aki előrelátó és tervezőképességével, mérnöki tudásával megmentheti a Földet.