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. Odpowiedź jest niepewna, ale istnieją pewne wskazówki dotyczące tajemnicy wymierania w późnym dewonie.
Późny dewon dzieli się na dwa etapy: frasnian, po którym następuje famenian. Paleontolodzy wskazują na trzy okresy w późnym dewonie, w których zachodzą istotne zmiany w zapisach kopalnych: początek i koniec frasnianu oraz koniec famenianu. Duża liczba gatunków zniknęła z zapisów geologicznych w tych punktach czasowych
Czarne łupki dostarczają jednego dowodu na temat dewońskich warunków środowiskowych. Wskazówki dostarczają warstwy czarnych łupków osadzonych pod koniec frasnianu i pod koniec famenianu. Znaczenie tych łupków polega na tym, że dostarczają one dowodów na powszechną anoksję (brak tlenu) w morzach późnego dewonu. Bez tlenu ginęły zarówno ryby, jak i stworzenia żyjące na dnie.
Ta obserwacja rodzi drugie pytanie. Co się stało z tlenem? W dewonie zwierzęta dopiero niedawno wypełzły z oceanu, a rośliny naczyniowe, które rozwinęły się w poprzednim okresie syluru, zdominowały suchy ląd. W dewonie nastąpiła szybka ewolucja roślin, które stawały się coraz większe i wykształciły złożone systemy korzeniowe. Tak więc w dewonie rośliny i drzewa, które rządziły na suchym lądzie, pomagały rozkładać skały na glebę. Ponadto zapis geologiczny wskazuje, że w późnym dewonie gwałtownie rozrosły się rozległe lasy. Dlatego kombinacja szczątków organicznych z martwych roślin i składników odżywczych z szybko wietrzejących gleb spływała do strumieni, rzek, a w końcu do oceanów.
Organiczne, bogate w składniki odżywcze wody stanowiły raj dla glonów, więc populacje glonów eksplodowały. Gdy algi obumarły, bakterie odegrały swoją rolę, konsumując organiczne szczątki. Ale bakterie miały potrzeby metaboliczne i potrzebowały tlenu. Powoli wysysały one wolny tlen z oceanów, tworząc warunki anoksyczne, które dojrzały do powstania czarnych łupków. Być może sukces roślin na lądzie spowodował upadek i wyginięcie tak wielu gatunków.
Asteroidy
Niektórzy badacze proponują uderzenie asteroidy jako przyczynę wyginięcia, podobnie jak upadek dinozaurów pod koniec kredy. Późnodewońskie kratery uderzeniowe, takie jak Siljan Ring (Szwecja), Alamo (USA, Nevada) i Woodleigh (Zachodnia Australia) są z grubsza powiązane z wymieraniem. Jednak dokładne datowanie i bezpośrednie dowody na to, że to one są głównymi winowajcami, nie istnieją. Uderzenia te nie miały takich rozmiarów jak uderzenie Chicxulub, które spowodowało wymieranie w późnej kredzie, a zatem ich rola w dewonie jest niepewna.
Strefa ozonowa
Ostatnie badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Southampton zidentyfikowały kolejną możliwą przyczynę – osłabienie warstwy ozonowej. Naukowcy badali ściany komórkowe zarodników i pyłków z późnego dewonu i odkryli wysoką częstość występowania uszkodzeń genetycznych w tych komórkach roślinnych około 359 milionów lat temu.
Przyczyną problemu z ozonem są postulowane wysokie temperatury kontynentalne, które umożliwiają większy transport wody do górnej atmosfery. Para wodna przenosiła związki chemiczne, w tym chlor, który jest produkowany naturalnie przez niektóre rośliny i algi. Kiedy chlor docierał do warstwy ozonowej, rozkładał ją, umożliwiając w ten sposób dostęp szkodliwego promieniowania ultrafioletowego do powierzchni Ziemi. Zasadniczo mechanizm ten polegał na osłabieniu warstwy ozonowej spowodowanym ociepleniem klimatu. Badacze zauważają, że w tym czasie wyginęło wiele gatunków roślin, co doprowadziło do załamania się ekosystemów leśnych późnego dewonu.
Zdarzenia kaskadowe
Masowe wymierania są powodowane przez gwałtownie zmieniające się warunki środowiskowe. Konkretna przyczyna wymierania dewońskiego jest tajemnicą, ale istnieją różne dowody, które wskazują na możliwe przyczyny. To jest również możliwe, że odpowiedź jest wszystko z powyższych. Być może dewońskie wymieranie było wynikiem serii kaskadowych wydarzeń naturalnych, które wspólnie obaliły ekosystemy starożytnego świata.
Jednym ze scenariuszy może być: Globalny upadek dewońskich ekosystemów leśnych spowodowany zubożeniem warstwy ozonowej spowodował masowy napływ materii organicznej do oceanów. Ta powódź materiału organicznego i składników odżywczych doprowadziła do zakwitów glonów, a następnie do anoksji oceanów. A może lasy były już zestresowane skutkami uderzenia asteroidy, a coup de grâce było zubożenie warstwy ozonowej.
Nie znamy odpowiedzi, ale wiemy, że wszystkie wymierania wydają się być związane z jakąś formą szybkiej i dramatycznej zmiany klimatu. Obecne antropocenowe wymieranie nie jest wyjątkiem. Jedyna prawdziwa różnica polega na tym, że wcześniejsze wymierania następowały w odpowiedzi na przyczyny naturalne. Jednak obecne wysokie tempo wymierania gatunków jest bezpośrednio związane z działalnością jednego gatunku: Homo sapiens.