Årsaken til at planeten vår mistet de forferdelige øglene i epoker for lenge siden, kan virke selvinnlysende. For rundt 66 millioner år siden kom en asteroide skrikende ut av himmelen og slo inn i det som nå er Yucatán-halvøya i Mexico. Ødeleggelsen som fulgte var uten enestående, med tsunamier, en overopphetet atmosfære, mørklagte himmel, en forferdelig kald snap og andre apokalyptiske økologiske hendelser som ryddet bort anslags syttifem prosent av det kjente livet på jorden.
Paleontologer kjenner denne katastrofen som K / Pg-utryddelseshendelsen fordi den markerer overgangen fra krittiden til Paleogene-perioden i jordas historie. Men selv om det har blitt studert kontinuerlig, pusler detaljene fra denne hendelsen fremdeles eksperter. Saken ble ikke avsluttet med anerkjennelse av påvirkningskrateret på 1990-tallet, og nøyaktig hvordan utryddelsen utspilte seg - det som skilte de levende fra de døde - fortsetter å inspirere paleontologer til å grave seg inn i kratens katastrofe.
For bedre å forstå hele historien, trekker forskerne tilbake fra innvirkningens øyeblikk for å undersøke de bredere livsmønstrene på den tiden. Dinosaurer bodde ikke i en stabil og frodig mesozoisk utopi, og de var heller ikke de eneste organismene rundt den tiden - langt fra det. Verden forandret seg rundt dem som den alltid hadde gjort. Da krittiden nærmet seg, havnet nivåene, klimaet trente mot en kjøligere verden, og en del av det forhistoriske India kalt Deccan Traps boblet av intens vulkansk aktivitet. Å sortere gjennom hvordan disse endringene påvirket livet på jorden er ingen enkel oppgave, spesielt etter at den kataklysmiske meteoritten blandet opp ting i bergensregisteret, men paleontologer siler gjennom vrakpanten for å bedre forstå hva som skjedde.
"For å få et inntrykk av hva som skjedde i kjølvannet av asteroidepåvirkningen, trenger vi solide baseline-data om hvor ofte bakgrunnsutryddelsen var før K / Pg fant sted, " sier paleontolog Paul Barrett, Natural History Museum. Et øyeblikk av katastrofe kan bare være fornuftig i livets bredere sammenheng før og etter. "Dette ville utgjøre forskjellen mellom at de katastrofale hendelsene ved Chicxulub enten var den viktigste årsaken til utryddelsen eller bare kuppet av nåde som avsluttet et økosystem hvis spenst gradvis var blitt borte."
En kunstners gjengivelse av en asteroide som påvirker jorden. (NASA / Don Davis) Mens K / Pg-utryddelsen var en global krise, er det i stor grad ukjent hvordan den spilte ut på forskjellige steder rundt planeten. Mengden informasjon på et gitt sted avhenger av hvor godt de relevante bergartene er bevart og hvor tilgjengelige de er for forskere. Noen av de beste eksponeringene er tilfeldigvis lokalisert i det vestlige Nord-Amerika, hvor det er en kontinuerlig sekvens av sedimentære lag som registrerer slutten av krittiden helt til begynnelsen av Paleogene. Disse bergartene tilbyr før og etter skudd av utryddelsen, og det er disse eksponeringene som har gjort det mulig for Royal Saskatchewan Museum-paleontolog Emily Bamforth å undersøke hva som skjedde i de 300 000 årene som ledet fram til det eksplosive nærområdet til kritt.
Når vi ser på den geologiske referansen til sørvest i Saskatchewan, sier Bamforth, var lokale forhold som hyppigheten av skogbranner og egenskapene til et bestemt habitat like viktige som det som skjedde på global skala når man bestemte mønstre av eldgamelt biologisk mangfold. "Jeg tror dette er et viktig budskap du må huske på når du tenker på årsakene til utryddelsen, " sier Bamforth. "Hvert forskjellige økosystemer kunne ha hatt sine mindre skalaer av biologisk mangfold som var i drift før utryddelsen, noe som ligger til grunn for de store, globale faktorene." Det som var bra for skilpadder, amfibier, planter, dinosaurer og andre organismer på ett sted, hadde kanskje ikke vært gunstig i en annen, og understreker at vi ikke kan forstå globale skift uten grunnlaget for lokalt mangfold. "Økosystemer er kompliserte ting, og jeg tror det er verdt å huske på når jeg vurderer årsaken og varigheten av masseutryddelsen, " sier Bamforth.
Så langt Saskatchewan går, var det økologiske samfunnet den gangen frem til utryddelsen som et stort spill av Jenga. "Tårnet forblir stående, men faktorer som klimaendringer trekker langsomt blokker ut av det, svekker systemet og gjør det sårbart, " sier Bamforth. Den stadig skiftende økologiske stabiliteten gjorde store forstyrrelser - som en asteroide som treffer på feil sted, til feil tid - spesielt katastrofalt.
Dette bildet av skiftende økosystemer inverterer fokuset for K / Pg-katastrofen. Mens grunnen til at ikke-aviær-dinosaurer og andre organismer døde av alltid griper oppmerksomheten vår, har det vært vanskeligere for forskere å avgjøre hvorfor de overlevende klarte å gå gjennom til neste kapittel i livets historie.
Arter som overlevde påvirkningen var typisk små, semi-akvatiske eller laget huler, og kunne underholde seg på en rekke matvarer, men det er noen viktige motsetninger. Det var noen små ikke-avian dinosaurer som hadde disse fordelene og som fortsatt ble utdødd, og mange krypdyr, fugler og pattedyr døde ut til tross for at de tilhørte bredere grupper som vedvarte. Pattedyrstore pattedyret Didelphodon klarte det ikke, for eksempel, og heller ikke den eldgamle fuglen Avisaurus .
"Dette er noe jeg sliter med å forklare, " sier Barrett. Generelt sett burde mindre dinosaurer og andre dyr ha hatt bedre sjanser til å overleve enn sine større slektninger, men dette var ikke alltid tilfelle.
Tyrannosaurus rex bodde i det vestlige USA fra omtrent 66 til 68 millioner år siden, helt fram til K / Pg-utryddelsesarrangementet. (Smithsonian National Museum of Natural History) Pat Holroyd ved University of California Museum of Paleontology likner disse undersøkelsene med det som skjer i kjølvannet av flyulykker. "De går inn og samler alle dataene og prøver å finne ut, 'Vel, ok, hvorfor overlevde menneskene i haleseksjonen, og menneskene i de andre delene av flyet greide det ikke?'" Holroyd sier. Og selv om slike katastrofer kan være enestående hendelser med unike årsaker, er det fortsatt mulig å se på flere hendelser samlet for å identifisere mønstre og informere hva vi kan tenke på som en entall hendelse.
Så langt K / Pg-utryddelsen går, fremstår mønstrene fremdeles. Holroyd anslår at mye av den relevante forskningen om hvilke arter som overlevde påvirkningen, først har blitt publisert eller lastet opp til Paleobiology Database det siste tiåret. Denne nye informasjonen gjorde det mulig for Holroyd og kollegene å studere omsetningsmønstre - hvor lenge arter vedvarte på land og i tilhørende ferskvannshabitater - lenge før og etter asteroidepåvirkningen. Teamets funn ble presentert tidligere i høst på det årlige Society of Vertebrate Paleontology-møtet i Albuquerque, New Mexico.
Noen av mønstrene var kjent. Fisk, skilpadder, amfibier og krokodyler klarte seg generelt sett bedre enn landlige organismer. "Folk har observert dette mønsteret siden minst 50-tallet, og sannsynligvis før, " sier Holroyd. Men spenstigheten til vanngående arter hadde aldri blitt kvantifisert i detalj før, og den nye analysen avslører at løsningen på utryddelsesmønsterpuslespillet kan ha stått rett foran oss hele tiden.
Overraskelsen, fant Holroyd, var at forskjellen mellom de overlevende og den utdødde av K / Pg-hendelsen etterlignet et mønster som har holdt sannhet i flere titalls millioner år før og etter asteroidepåvirkningen. Arter som lever på land, spesielt store arter, pleier ikke å vedvare så lenge som lever i ferskvannsmiljøer. Terrestriske arter blir ofte utdødd i større hastighet enn de i vannmiljøer, selv uten en enorm katastrofe for å ta dem ut av bildet. Arter som bodde i og rundt ferskvannshabitater ser ut til å ha vedvare lenger selv når det ikke var noen krise, og da utryddelsen på slutten av kritt ble full styrke, hadde disse organismer en fordel i forhold til sine rent landlige naboer.
Men selv i deres relativt trygge vannmiljøer var ikke alt fersken for dyreholdige dyr. Holroyd bemerker at krittskilpadder, for eksempel, mistet femti prosent av mangfoldet globalt, selv om bare rundt tjue prosent i det mer lokaliserte området i Nord-Amerika, noe som ytterligere understreker viktigheten av å forstå lokale kontra globale mønstre. Selv avstamninger som kan betraktes som ”overlevende”, har fortsatt tapt og kanskje ikke ha spratt tilbake til sin tidligere prakt. Pungdyr, for eksempel, overlevde masseutryddelsen som en gruppe, men hadde deres mangfold og overflod drastisk kuttet ned.
Et skyggelagt avlastningsbilde av Mexicos Yucatan-halvøy som viser indikasjonen på Chicxulub-slagkrateret. (NASA / JPL) Hvordan lokale økosystemer ble påvirket av disse endringene, er neste skritt mot å forstå hvordan utryddelseshendelsen påvirket verden. Holroyd peker på det velkjente “trehornede ansiktet” Triceratops som et eksempel. Denne dinosauren var allestedsnærværende over store deler av det vestlige Nord-Amerika på slutten av kritt og var tydelig en viktig del av dets økosystem. Disse dyrene var bisonene i sin tid, og gitt hvor store planteetere endrer leveområdene deres gjennom beite og vandring, hadde utryddelsen av triceratops utvilsomt store implikasjoner for økosystemene som kom seg i kjølvannet av krattskatastrofen. Planter som kan ha vært avhengige av at Triceratops spredte frø, hadde for eksempel lidd, mens andre planter som ble trampet ned av dinosauriene, kanskje hadde vokst friere. Hvordan disse økologiske brikkene passer, og hva de betyr for livets bedring etter utryddelsen, har ennå ikke kommet helt i fokus.
"Det vestlige indre av Nord-Amerika gir oss vårt eneste detaljerte vindu på hva som skjedde med livet på land under K / Pg-utryddelsen, men det er helt uklart om dette var typisk, " sier Barrett. "Vi vet ikke så mye om hvordan intensiteten av utryddelsen varierte rundt om i verden, " spesielt på steder som var geografisk fjernt fra asteroideangrepet. “Det virker usannsynlig at en modell i én størrelse passer til alle” vil være ansvarlig ”for å kutte ned organismer som er forskjellige fra hverandre som Edmontosaurus på land og spiralskalte ammonitter i havene, blant så mange andre arter som ble tapt for kritt. Forskning i Europa, Sør-Amerika, Asia og Australia begynner akkurat å danne grunnlaget for et ettertraktet globalt bilde av den mest kjente utryddelseshendelsen i historien.
"Det er som et gigantisk puslespill som vi har begynt å slå opp flere av brikkene til, " sier Bamforth. Det resulterende bildet av dette kritiske øyeblikket i jordas historie vil bare bli avslørt i tid.
