Mystery of the Late Devonian extinction

William House

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Jun 9, 2020 · 4 min read

Psammolepis Alata (Reworked) — By Vladislav Egorov (3D model), Jaagup Metsalu (render) — Estonian Museum of Natural History, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=82586973

Between about 385 and 359 million years ago, life on earth was under attack, and 70 to 80 percent of the species on the planet disappeared. However, evidence defining the cause of this catastrophe is sparse. Also, controversy exists over whether there was one event or many events leading to extinction and how long it took. Some researchers propose multiple events over about 20 million years. A resposta é incerta, mas existem algumas pistas para o mistério da extinção do Devoniano Tarde.

O Devoniano Tarde está dividido em duas etapas: o Frasnian seguido pelo Famennian. Os paleontólogos apontam para três períodos no Devoniano Tardio onde ocorrem grandes mudanças nos registros fósseis: o início e o fim do Frasnian e o fim do Famennian. Um grande número de espécies desapareceu dos registros geológicos nestes pontos no tempo

Shales pretos fornecem uma evidência sobre as condições ambientais do Devoniano. As camadas de xistos negros depositadas no final do Frasnian e no final do Famennian fornecem uma pista. O significado destes xistos é que eles fornecem evidências de anóxia generalizada (falta de oxigênio) nos últimos mares Devonianos. Sem oxigénio, tanto os peixes como as criaturas de fundo pereceram.

Esta observação levanta uma segunda questão. O que aconteceu com o oxigénio? Durante o Devoniano, os animais só recentemente haviam rastejado para fora do oceano, e as plantas vasculares que evoluíram durante o período siluriano anterior dominaram a terra seca. O Devoniano viu a rápida evolução das plantas à medida que elas cresciam e desenvolviam sistemas radiculares complexos. Assim, durante o Devoniano, as plantas e árvores que governavam a terra seca estavam ajudando a quebrar as rochas no solo. Além disso, o registro geológico indica que vastas florestas se expandiram rapidamente no Devoniano tardio. Portanto, a combinação de restos orgânicos de plantas mortas e os nutrientes dos solos que rapidamente se desgastam, foram arrastados para riachos, rios e finalmente para os oceanos.

Águas orgânicas, ricas em nutrientes, proporcionaram um paraíso para as algas, e assim as populações de algas explodiram. Quando as algas morreram, as bactérias desempenharam o seu papel, consumindo os restos orgânicos. Mas as bactérias tinham necessidades metabólicas e precisavam de oxigénio. Lentamente elas sugaram o oxigênio livre dos oceanos criando condições anóxicas que estavam maduras para a formação de xistos negros. Talvez o sucesso das plantas em terra tenha causado a queda e a extinção de tantas espécies.

Asteróides

alguns investigadores propõem como causa de extinção um impacto de asteróides, tal como o desaparecimento dos dinossauros no final do Cretáceo. Crateras de impacto Devonianas tardias como o Anel de Siljan (Suécia), Alamo (EUA, Nevada), e Woodleigh (Austrália Ocidental) estão todas mais ou menos ligadas a eventos de extinção. Ainda assim, a datação precisa e a evidência direta para torná-los os principais culpados não existem. Estes impactos não foram do tamanho do impacto Chicxulub que causou a extinção do Cretáceo Final, e assim o seu papel no Devoniano é incerto.

Ozono

Investigação recente na Universidade de Southampton identifica outra causa possível – uma camada enfraquecida de ozono. Os pesquisadores estudaram as paredes celulares de esporos e pólen do Devoniano tardio e descobriram uma alta incidência de danos genéticos nestas células vegetais há cerca de 359 milhões de anos.

A causa do problema do ozônio é postulada como altas temperaturas continentais que permitem mais transporte de água para a atmosfera superior. O vapor de água transportava compostos químicos, incluindo cloro, que é produzido naturalmente por algumas plantas e algas. Quando o cloro atingiu a camada de ozônio, ele quebrou o ozônio, permitindo assim danificar a radiação ultravioleta para a superfície da terra. Essencialmente o mecanismo era uma camada de ozônio enfraquecida causada pelo aquecimento do clima. Os pesquisadores observam que muitas espécies de plantas foram extintas nesta época, criando um colapso dos ecossistemas florestais Devonianos tardios.

Casading events

Mass Extinctions are caused by rapid changing environmental conditions. A causa específica da extinção devoniana é um mistério, mas existem várias evidências que apontam para possíveis causas. Também é possível que a resposta seja tudo o que foi dito acima. Talvez a extinção Devoniana tenha sido o resultado de uma série de eventos naturais em cascata que derrubaram coletivamente os ecossistemas do mundo antigo.

Um cenário pode ser: O colapso global dos ecossistemas florestais devonianos devido ao esgotamento da camada de ozono criou um influxo maciço de material orgânico para os oceanos. Esta inundação de material orgânico e nutrientes levou ao florescimento de algas e depois à anóxia dos oceanos. Ou, talvez as florestas já estivessem estressadas pelos efeitos de um ataque de asteróides, e o golpe de misericórdia foi o esgotamento da camada de ozônio.

Não sabemos a resposta, mas sabemos que todos os eventos de extinção parecem estar associados a alguma forma de mudança climática rápida e dramática. A atual extinção do Antropoceno não é exceção. A única diferença real é que as extinções passadas ocorreram em resposta a causas naturais. No entanto, a elevada taxa actual de extinção de espécies está directamente relacionada com a actividade de uma única espécie: Homo sapiens.

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