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. Svaret är osäkert, men det finns några ledtrådar till mysteriet med utdöendet i sen-devon.
Sen-devon är indelat i två stadier: Frasnian följt av Famennian. Paleontologer pekar på tre perioder i den sena devonianen där stora förändringar sker i fossilregistren: början och slutet av Frasnian och slutet av Famennian. Ett stort antal arter försvann från de geologiska registren vid dessa tidpunkter
Svarta skiffrar utgör ett bevis på de devoniska miljöförhållanden. Lager av svart skiffer som avsattes i slutet av Frasnian och slutet av Famennian ger en ledtråd. Betydelsen av dessa skiffrar är att de ger bevis för utbredd anoxi (syrebrist) i de sena devoniska haven. Utan syre dog både fiskar och bottenlevande varelser.
Denna observation väcker en andra fråga. Vad hände med syret? Under devon hade djuren nyligen krupit upp ur havet, och de kärlväxter som utvecklats under den föregående siluriska perioden dominerade torra landområden. Under devonianen skedde en snabb utveckling av växterna då de blev större och utvecklade komplexa rotsystem. Så under devonianen hjälpte de växter och träd som behärskade torra landområden till att bryta ner sten till jord. Dessutom visar de geologiska uppgifterna att enorma skogar snabbt expanderade under den sena devonianen. Kombinationen av organiska rester från döda växter och näringsämnen från snabbt vittrande jordar sköljdes därför ut i bäckar, floder och slutligen i haven.
Organiska, näringsrika vatten var ett paradis för alger, och därför exploderade algpopulationerna. När algerna dog spelade bakterierna sin roll genom att konsumera de organiska resterna. Men bakterierna hade metaboliska behov och behövde syre. Långsamt sög de ut det fria syret ur haven och skapade anoxiska förhållanden som var mogna för bildandet av svartskiffer. Kanske var det växternas framgång på land som orsakade undergången och utrotningen av så många arter.
Asteroider
En del forskare föreslår en asteroidnedslag som orsak till utrotningen, ungefär som dinosauriernas undergång i slutet av kritaperioden. Inslagskratrar från sen-devon som Siljanringen (Sverige), Alamo (USA, Nevada) och Woodleigh (västra Australien) har alla en ungefärlig koppling till utrotningshändelser. Ändå finns det inga exakta dateringar och direkta bevis för att göra dem till de främsta skyldiga. Dessa nedslag var inte lika stora som Chicxulubnedslaget som orsakade utdöendet i slutet av kritaperioden, och deras roll i Devon är därför osäker.
Ozon
Nyligen genomförd forskning vid University of Southampton identifierar en annan möjlig orsak – ett försvagat ozonskikt. Forskarna studerade cellväggarna i sporer och pollen från sen-devon och upptäckte en hög förekomst av genetiska skador i dessa växtceller för cirka 359 miljoner år sedan.
Orsaken till ozonproblemet postuleras vara höga kontinentala temperaturer som tillåter mer vattentransport till den övre atmosfären. Vattenångan förde med sig kemiska föreningar, bland annat klor, som produceras naturligt av vissa växter och alger. När kloret nådde ozonskiktet bröt det ner ozonet och släppte därmed in skadlig ultraviolett strålning till jordens yta. Mekanismen var i huvudsak ett försvagat ozonskikt orsakat av klimatuppvärmningen. Forskarna noterar att många växtarter dog ut vid denna tidpunkt, vilket skapade en kollaps av de sen-devoniska skogsekosystemen.
Kaskadhändelser
Massutdöenden orsakas av snabbt förändrade miljöförhållanden. Den specifika orsaken till det devoniska utdöendet är ett mysterium, men det finns olika bevis som tyder på möjliga orsaker. Det är också möjligt att svaret är allt det ovanstående. Kanske var det devoniska utdöendet resultatet av en serie kaskadartade naturhändelser som kollektivt störtade den forntida världens ekosystem.
Ett scenario skulle kunna vara: Den globala kollapsen av de devoniska skogsekosystemen till följd av ozonförstöring skapade ett massivt inflöde av organiskt material i haven. Denna flod av organiskt material och näringsämnen ledde till algblomning och sedan till anoxi i haven. Eller så kanske skogarna redan var stressade av effekterna av ett asteroidnedslag, och kuppen var ozonutarmningen.
Vi vet inte svaret, men vi vet att alla utdöende händelser verkar vara förknippade med någon form av snabb och dramatisk klimatförändring. Det nuvarande antropocena utdöendet är inget undantag. Den enda verkliga skillnaden är att tidigare utdöenden skedde som svar på naturliga orsaker. Den nuvarande höga graden av utrotning av arter är dock direkt relaterad till en enda arts aktivitet: Homo sapiens.