Et viktig funn ble rapportert i forrige uke i samme utgave av Science som de nye studiene av Ardipithecus, og dessverre, overskygget av nyheten om den 4 millioner år gamle hominiden. Dette funnet kan vise seg å være enda viktigere fordi det ikke forholder seg til utviklingen av en enkelt art, men til gjenoppretting av livet generelt på jorden etter en av de største katastrofene noensinne.
Jeg viser til et papir av Julio Sepúlveda og andre som heter "Rapid Resurgence of Marine Productivity After the Cretaceous-Paleogene Mass Extinction."
Sepúlveda og kollegene undersøkte marine sedimenter i Danmark som dateres til perioden etter KT-massen utryddelse hendelsen. Denne hendelsen besto av en innvirkning på jorden av en stor asteroide for 65 millioner år siden og den påfølgende utryddelsen av mange arter inkludert alle dinosaurene. Det antas at det var et stort fall i den biologiske aktiviteten i verdenshavene etter hendelsen fordi solen i stor grad ble blokkert, noe som reduserte fotosyntesen i havlevende alger. Uten sol ville algene ha dødd av, og uten alger, som ligger i bunnen av den oseaniske næringskjeden, ville andre livsformer i havet dø av eller blitt veldig sjeldne. De mer allment aksepterte rekonstruksjonene av det som skjedde, indikerer at denne oceaniske bortfallen faktisk skjedde, og at det tok opptil tre millioner år for økosystemene i det åpne hav å komme seg etter denne påvirkningen. (Økosystemer nær kysten har blitt antatt å komme seg mye raskere.) Det relativt livløse åpent hav etter innvirkning blir noen ganger referert til som "Stangelove-havet" med henvisning til karakteren i den apokalyptiske filmen "Dr. Strangelove."
Den forrige forskningen var imidlertid basert på undersøkelse av fossiler av marine organismer, inkludert alger som etterlater et lett fossilisert "skjelett" av silika, som faktisk er sparsom i veldig lang tid etter påvirkningen. Imidlertid er det mulig at visse typer organismer som ikke etterlater fossiler, for eksempel cynobacteria, var rikelig og vil forbli uoppdaget i fossilprotokollen.
Papiret av Sepúlveda og kolleger brukte en annen type bevis for å lete etter biologisk aktivitet på åpent hav og fant den i overflod, muligens i løpet av et århundre etter påvirkningen. Hvis dette viser seg å være sant, må mørkningen på himmelen etter påvirkningen ha vært ganske kort sikt, og den observerte langsiktige forstyrrelsen av havets økosystemer må ha en annen forklaring.
"Primær produktivitet kom raskt tilbake, i det minste i miljøet vi studerte, " ifølge Roger Summons, en av avisens forfattere. "Atmosfæren må ha ryddet raskt opp. Folk vil måtte tenke nytt på økosystemene. Det kan ikke bare være mangelen på matforsyning."
Metoden dette forskerteamet brukte var å lete etter isotopisk distinkte materialer i havsedimentene de undersøkte, samt molekyler som bare kunne ha blitt dannet av levende ting.
Sedimentene de så på, består av et 37 centimeter tykt leirlag i Danmark. Innenfor denne leiren, som ble avsatt i relativt grunne omgivelser nær kysten, er hydrokarbonmolekyler produsert av levende organismer som er rimelig godt bevart fra 65 millioner år siden. Disse molekylene indikerer eksistensen av omfattende åpen oseanisk fotosyntese som ikke ville vært mulig under modellen "Strangelove ocean".
Slik analysen fungerer kan forstås på denne måten: Havet har mye oppløst karbon i seg. Dette karbonet eksisterer i form av mer enn en isotop. En isotop er en versjon av et element som bare er litt forskjellig i kjernefysisk sammensetning, og de fleste elementer lettere enn Uran har flere ikke-radioaktive isotoper. Hvis det ikke var liv i havet, ville karbonet nå en viss likevekt med hensyn til andelen av hver isotop, så sedimenter som inkluderer karbon ville ha et forutsigbart forhold mellom disse isotoper. (Merk: Dette har ikke noe med radiokarbondating å gjøre. Se dette blogginnlegget for mer om potensiell forvirring rundt det problemet.)
Levende former bruker karbon, men når karbon tas fra det omgivende miljøet, blir visse isotoper lettere integrert i biologisk vev enn andre. Hvilke isotoper som brukes og på hvilken måte av biologiske systemer, og den eksakte årsaken til dette, er sammensatt og langt utenfor rammen for et rent blogginnlegg! Det er nok å si at når en geokjemiker ser på en prøve av karbon, ved å bruke veldig følsomme instrumenter, kan hun si om dette karbonet har kommet fra et ikke-biologisk system kontra et biologisk system. Utover dette er det til og med mulig å fortelle hva slags biologisk system som er representert.
Sepúlvedas team kunne fortelle at karbonet i disse etterpåvirkede sedimentene bare kunne ha blitt satt sammen i disse hydrokarboner (og andre forbindelser) i et fungerende åpent havøkosystem med rikelig med algefotosyntetisering på et ganske bra klipp. Siden disse sedimentene ble avsatt rett etter påvirkningen, er "Strangelove" havteori, med et enormt livløst hav, høyst usannsynlig.
