9 نوامبر 2022- توسط دانشگاه ایندیانا
دانشمندان نمونه‌های سنگی را در جزیره یمر در شرق گرینلند جمع‌آوری می‌کنند، یکی از چندین مکان که تجزیه و تحلیل آن بینشی از ترکیب شیمیایی بستر دریاچه‌ها در دوره دونین ارائه کرد. اعتبار: جان مارشال، دانشگاه ساوتهمپتون.
بر اساس مطالعه‌ای که توسط دانشمندان IUPUI و همکارانش در بریتانیا انجام شد، تکامل ریشه‌های درختان ممکن است باعث یک سری انقراض‌های دسته‌جمعی شده باشد که اقیانوس‌های زمین را در دوره دونین بیش از 300 میلیون سال پیش لرزاند.
شواهدی برای این دیدگاه جدید از یک دوره بی ثبات قابل توجه در ماقبل تاریخ زمین در بولتن GSA گزارش شده است. این مطالعه توسط گابریل فیلیپلی، استاد دانشگاه علوم زمین در دانشکده علوم در IUPUI، و متیو اسمارت، دکترای علوم زمین انجام شد.
فیلیپلی گفت: «تحلیل ما نشان می‌دهد که تکامل ریشه‌های درختان احتمالاً اقیانوس‌های گذشته را با مواد مغذی اضافی پر کرده و باعث رشد عظیم جلبک‌ها شده است. این رشد سریع و مخرب جلبک‌ها بیشتر اکسیژن اقیانوس‌ها را تحلیل می‌بردند و باعث وقوع حوادث فاجعه‌بار انقراض جمعی می‌شدند.»
دوره دونین، که 419 تا 358 میلیون سال پیش، قبل از تکامل حیات در خشکی رخ داده است، به دلیل رویدادهای انقراض دسته جمعی شناخته شده است، که در طی آن تخمین زده می شود که نزدیک به 70 درصد از کل حیات روی زمین از بین رفته است.
فرآیندی که در این مطالعه مشخص شده است – که به طور علمی به عنوان اتروفیکاسیون شناخته می شود – به طور قابل توجهی شبیه به پدیده مدرن، اگرچه در مقیاس کوچکتر است، که در حال حاضر باعث ایجاد “مناطق مرده” گسترده در دریاچه های بزرگ و خلیج مکزیک، به عنوان مواد مغذی اضافی از کودها و سایر رواناب های کشاورزی می شود. باعث ایجاد رشد عظیم جلبک می شود که تمام اکسیژن آب را مصرف می کند.
تفاوت این است که این رویدادهای گذشته احتمالاً توسط ریشه های درختان تغذیه می شد، که در زمان رشد مواد مغذی را از زمین بیرون می کشید، سپس در زمان پوسیدگی به طور ناگهانی آنها را به آب زمین می ریخت.
فیلیپلی گفت که این نظریه مبتنی بر ترکیبی از شواهد جدید و موجود است.
بر اساس تجزیه و تحلیل شیمیایی ذخایر سنگی از بستر دریاچه‌های باستانی – که بقایای آنها در سراسر جهان وجود دارد، از جمله نمونه‌های مورد استفاده در این مطالعه از سایت‌هایی در گرینلند و سواحل شمال شرقی اسکاتلند – محققان توانستند چرخه‌های بالاتر شناسایی شده قبلی را تایید کنند. و سطوح پایین‌تری از فسفر، یک عنصر شیمیایی که در تمام حیات روی زمین یافت می‌شود.
آنها همچنین توانستند چرخه‌های مرطوب و خشک را بر اساس نشانه‌هایی از «هوازدگی» – یا تشکیل خاک – ناشی از رشد ریشه شناسایی کنند، با هوازدگی بیشتر که نشان‌دهنده چرخه‌های مرطوب با ریشه‌های بیشتر و هوازدگی کمتر نشان‌دهنده چرخه‌های خشک با ریشه‌های کمتر است.
مهم‌تر از همه، این تیم دریافتند که چرخه‌های خشکی همزمان با سطوح بالاتر فسفر است، که نشان می‌دهد ریشه‌های در حال مرگ مواد مغذی خود را در این زمان‌ها در آب سیاره آزاد می‌کنند.
اسمارت می‌گوید: «نگاه کردن بیش از 370 میلیون سال گذشته آسان نیست. اما سنگ‌ها خاطرات طولانی دارند و هنوز مکان‌هایی روی زمین وجود دارد که می‌توانید از شیمی به عنوان میکروسکوپ برای باز کردن رازهای دنیای باستان استفاده کنید.
با توجه به چرخه‌های فسفر که همزمان با تکامل اولین ریشه‌های درختان اتفاق می‌افتد – یکی از ویژگی‌های Archaeopteris، همچنین اولین گیاهی که برگ‌ها را رشد داد و به ارتفاع 30 فوت رسید، محققان توانستند پوسیدگی ریشه‌های درختان را به عنوان مظنون اصلی رویدادهای انقراض دوره دونین مشخص کنند..
فیلیپلی گفت خوشبختانه، درختان مدرن تخریب مشابهی انجام نمی دهند، زیرا طبیعت از آن زمان سیستم هایی را برای متعادل کردن تاثیر چوب های پوسیده ایجاد کرده است. عمق خاک مدرن همچنین در مقایسه با لایه نازکی از خاک که زمین باستانی را پوشانده بود، مواد مغذی بیشتری را حفظ می کند.
اما پویایی آشکار شده در این مطالعه، تهدیدهای جدیدتر دیگری را برای حیات در اقیانوس های زمین روشن می کند. نویسندگان این مطالعه خاطرنشان می‌کنند که دیگران (مانند ساینس در سال 2016) این استدلال را مطرح کرده‌اند که آلودگی ناشی از کودها و سایر زباله‌های آلی مانند فاضلاب، اقیانوس‌های زمین را در لبه بی‌اکسی یا کمبود کامل اکسیژن قرار داده است..
فیلیپلی گفت: «این بینش‌های جدید در مورد نتایج فاجعه‌بار رویدادهای طبیعی در دنیای باستان ممکن است به عنوان هشداری در مورد عواقب شرایط مشابه ناشی از فعالیت‌های انسانی امروزی باشد.»
