Velké umírání

Před 250 milióny let vymazalo cosi neznámého většinu života z povrchu naší planety. Nyní však vědci nalezli vodítko k rozluštění uvnitř drobounkých bublinek kosmického plynu.

Případ se po mnoha a mnoha letech - celkem 250 miliónů jich bylo - zdál být beznadějně neřešitelný...

V současné době však jednotlivé části rébusu začínají zapadat dohromady, zásluhou detektivního týmu založeného NASA, jemuž se podařilo nalézt "otisky prstů" hledaného padoucha nebo přinejmenším jednoho ze spoluviníků

Nahoře:  Před 250 milióny let překypovala Země životem, který byl ve zlomku geologického času téměř kompletně vyhuben. Na obrázku je umělecká představa texaské bažiny v období pozdního permu.

Vědci to nazývají permsko-triasickým vyhynutím (nebo "Velké umírání") odlišným od lépe známého zlomu, signalizovaného vyhynutím dinosaurů na rozhraní křídy a třetihor před 65 milióny let. To, co se stalo v permsko-triaském období, bylo mnohem horší: Žádná třída života nebyla ušetřena zničení. Stromy, rostliny, ještěři, protosavci, hmyz, ryby, měkkýši i mikroorganizmy - vše bylo téměř vyhlazeno. Zhruba 9 z 10 mořských a 7 z 10 suchozemských druhů prostě náhle zmizelo. Život na naší planetě téměř zanikl.

Vědci navrhovali mnoho možných příčin "Velkého umírání": silnou sopečnou činnost, blízký výbuch supernovy, změny životního prostředí zapříčiněné formováním superkontinentu, ničivý dopad velkého asteroidu nebo různé kombinace. Prokázat správnost kterékoli z těchto teorií je obtížné. Stopa za poslední čtvrtmiliardu let vychladla a většina důkazů byla zničena.

Vlevo: V čase vymírání byla Země zachvácena rozsáhlou vulkanickou činností. 
Foto Dick Rasp/National Park Service.

"Tyto skály geologicky řečeno hodně prodělaly a častokrát nekonzervovaly hranici zániku zcela správně," říká Luann Becker, geolog z University of Kalifornie. Na Zemi ve skutečnosti zbylo jen málo 250 milionů let starých vrstev hornin. Většina z nich byla recyklována tektonickou činností.

Nezdolný Becker vedl vědecký tým podporovaný NASA k nalezištím v Maďarsku, Japonsku a Číně, kde takové horniny stále ještě existují a jsou i na povrchu. A tam také nalezli zrádné znaky kolize mezi naší planetou a asteroidem o průměru 6 až 12 km - jinými slovy, možná tak velkého nebo i většího než Mt. Everest.

K teorii, že katastrofu, jenž téměř uhasila pozemský život způsobil asteroid, se mnoho paleontologů stavělo skepticky. Dřívější studia fosilního záznamu naznačovala, že k vymírání docházelo pozvolna, po milióny let, ne náhle jako po kolizi. Ale protože se mezitím, pokud jde o datování mizení druhů, jejich metody zlepšily, zúžil se odhad délky inkriminovaného období z milionů na 8 až 100 000 let. A to už je z geologického hlediska pouhý okamžik.
"Myslím, že paleontologové brzy otočí o 360 stupňů a nakonec budou sami razit cestu myšlence, že zánik byl extrémně náhlý," poznamenal Becker. "Život na škále geologického času vymizel velice rychle, a to naznačuje nějakou katastrofou ."

Paleontologické důkazy jsou ovšem jen podružné a ve skutečnosti nic neprokazují. Beckerův důkaz je naproti tomu mnohem přímější a přesvědčující:

Hluboko uvnitř permsko-triasických hornin nalezl Beckerův tým uvězněné, jako míč vzorkované kulovité molekuly, nazývané "fullereny" (nebo "buckyballs"), se stopami hélia a plynného argonu. Tyto molekuly obsahují neobvyklé množství atomů  ³He a ³⁶Ar - což jsou izotopy běžnější v kosmu než na Zemi. Na naši planetu je muselo přinést něco jako kometa nebo asteroid.

Vpravo: Atom uhlíku je ve Fullerénově molekule je uspořádán do kulovitého tvaru geodezické klenby. (Pojem geodezická klenba vymyslel Buckminster Fuller, po němž jsou tyto molekuly pojmenovány.) Tento tvar fullerenům umožňuje chytit do pasti plyny.   Obrázek Luann Becker.

Beckerův tým už předtím nalezl tyto plyn obsahující buckyballs ve vrstvách horniny, spojovaných s dvěma známými srážkami: 65 miliónů let starým impaktem na rozhraní křídy a třetihor a 1,8 miliardy let starém kráteru po dopadu meteoritu v ontarijském Sudbury. Fullereny obsahující obdobné plyny nalezli také v některých meteoritech. Všechna tato vodítka přesvědčivě podporují argument, že v době Velkého umírání kolidovala se Zemí kosmická skála.

Byl však asteroid hledaným vrahem, nebo byl jen jeho komplicem?

Mnozí vědci věří, že příroda už bojovala o život dříve, než dorazila předpokládaná kosmická skála. Planeta se zmítala v křečích gigantické sopečné činnosti. Oblastí, které se teď říká Sibiř, proudilo z děsivé pukliny v zemské kůře 1,5 miliónů krychlových kilometrů lávy. (Pro srovnání, z řetězu utržená sopky Mt. St. Helen jí v roce 1980 vychrlila "jen" jeden krychlový kilometr.) Erupce takových rozměrů by vypálila obrovskou rozlohu země, nasytila atmosféru prachem a uvolnila ohromné množství "skleníkových plynů" měnících klima.

Nahoře: Asi tak vypadal svět před 250 milióny lety. Obrázek: Chris Scotese.
[více k tomuto tématu]

Geografie světa se změnila. Tektonika desek tlačila kontinenty dohromady, vznikl superkontinent Pangea a superoceán Panthalassa. Vzorce počasí a oceánského proudění se posunuly, mnoho pobřežních pásem a ekosystémů na mořských mělčinách zmizelo a hladiny moří poklesly.

"A když život znenadání postihly všechny ty nezvyklé věci," říká Becker, "udeřila do Země skála o velikosti Mt. Everestu... Páni! Tomu se už doopravdy dá říct smůla."

Byl tedy "zločin" pouze náhoda? Možná. Nicméně, je moudré identifikovat podezřelé - jakýsi trvale běžící proces - předtím, než se to stane znovu.

The Science Directorate at NASA's Marshall Space Flight Center sponsors the Science@NASA web sites. The mission of Science@NASA is to help the public understand how exciting NASA research is and to help NASA scientists fulfill their outreach responsibilities.