det var fiskens ålder. 360 miljoner år sedan fanns det inga stora landdjur, och de största djuren var fortfarande i oceanerna. En av de största var Dunkleosteus.
detta var ett havsmonster som ingen annan. Dunkleosteus var en kraftfull fisk som växte upp till 10m lång och var täckt med tjock rustning. Det var ett rovdjur, och hade skarpa ben sticker ut ur käken i stället för tänder. Det åt bokstavligen hajar till frukost.,
Du kanske tror att denna tankliknande fisk kunde stå emot någonting, men tiden sprang ut för Dunkleosteus. Hela Haven började arter dö ut, och när det var över mellan 79% och 87% av alla arter hade gått utdöd – inklusive Dunkleosteus.
det var en av de värsta massutrotningarna i jordens historia. Det måste ha hänt nåt hemskt, men vad? Det finns ingen rökpistol, inga tecken på något dramatiskt. I stället verkar det som om utlösaren var något helt oskyldigt – men vilket ledde till en rad knack-on-effekter som i slutändan visade sig vara katastrofala.,
”fiskens ålder” kallas tekniskt Devonian-perioden. Det varade från 419 till 359 miljoner år sedan. Detta var en tid långt innan även dinosaurierna gick på jorden.
de är vackra och konstiga och det finns inget sådant runt idag
men medan det fanns få landdjur var oceanerna otroligt rika på livet. Ett fossiliserat rev i västra Australien, Gogo-formationen, fångar livet i de Devonska Haven.,
”Det vimlar av placoderm fisk och de är utsökt bevarade, i tre dimensioner, säger Michael Coates, en evolutionär biolog vid University of Chicago, i Illinois. ”De är vackra och konstiga och det finns inget sådant runt idag.”
allt detta är nu borta, utplånat i utrotningen som slog i slutet av Devonian.
korallerna som byggde de Devonska rev, de berömda Bottom-feeding varelser som kallas trilobiter och ammoniter, och bepansrade placoderm fisk som Dunkleosteus: alla av dem tog en clobbering. Men det är inte klart varför.,
kanske Devonian sea life dödades av plundrande växter
när dinosaurierna slogs ut för 65 miljoner år sedan fanns det en uppenbar skyldige. En massiv Asteroid inverkan tros ha strödda skräp över planeten, blockera ut solen och spela förödelse med klimatet. Vi har även hittat kratern från påverkan, på Chicxulub i Mexiko.
det finns en slagkrater i västra Australien från 359 miljoner år sedan., Men det är ganska mindre än Chicxulub kratern, 120km över jämfört med 180km, så det verkar osannolikt att ha varit hela historien.
Thomas Algeo från University of Cincinnati har lagt fram en anmärkningsvärd idé. Kanske Devonian sea life dödades av plundrande växter.
Devonian perioden såg uppkomsten av” vaskulära ” markplantor, en grupp som innehåller allt från träd till ormbunkar och blommande växter. Mer primitiva” icke-vaskulära ” växter, som moss och lav, hade redan utvecklats innan Devonian började.,
det var då saker började gå fel för livet i haven
kärlplantorna hade en kraftfull inverkan på landet. Deras rötter trängde djupt in i marken, bröt upp stenar och hjälpte till att skapa jord.
genom att bryta ner stenar släppte växterna näringsämnen och mineraler. Dessa skulle ha gynnat växterna, men de blev också tvättade i floder och sedan ut i oceanerna.
det var då saker började gå fel för livet i haven.,
dessa näringsämnen var mat för mikroskopiska alger i oceanerna, säger Algeo, och dessa alger började föröka sig. De resulterande algblomningarna skulle ha färgat stora områden av havsgrönt.
de resulterande ”döda zonerna” kan sträcka sig över många kvadratkilometer
algerna bröts sedan ner av bakterier som använde syre i processen. ”Detta kan helt tömma vattenkolonnen av syre”, säger Algeo.,
slutresultatet var en ”anoxisk zon”, en del av havet där det inte fanns tillräckligt med syre upplöst i vattnet för att djuren skulle andas.
detta händer i delar av havet idag, till exempel när näringsämnen från gårdar rinner ut i havet. De resulterande ”döda zonerna” kan sträcka sig över många kvadratkilometer.
i Devonian skulle de döda zonerna ha spridit sig över tusentals år och gradvis tvingat djur till begränsade områden. Om Algeo har rätt, började djuren i oceanerna sedan kämpa och slutligen dog ut: allt tack vare landplantornas framgång..,
Coates tror att Algeo är på något, men han säger att det inte kan vara hela historien eftersom det inte förklarar vilka arter som levde och som dog. Till exempel överlevde många hajar, trots att de behövde syre lika mycket som andra fiskar.
brist på syre räcker inte för att förklara utrotningen
det kan delvis bero på att inte hela havet blev anoxiskt. Till exempel skulle det fortfarande ha varit syre i de övre skikten, eftersom vinden skulle blanda in den från luften.,
nivåer av anoxia kan också ha varierat från plats till plats, säger Kelly Hillburn från University of Washington i Seattle. Det beror på att vissa kontinenter släppte mer näringsämnen än andra.
”det fanns inga bergsbyggande händelser i västra Australien”, säger Hillburn. ”Du lägger fortfarande in en kontinental avrinning, men inte i närheten av det belopp du lägger in i Europa eller Nordamerika.”
det verkar fortfarande att brist på syre inte räcker för att förklara utrotningen. Och det ser ut som livet hade andra problem att brottas med förutom kvävning.,
för en sak verkar det som om oceanerna kan ha varit giftiga också. Under 2012 Kliti Grice av Curtin University i Perth, Australien och hennes kollegor studerat fossil av en krabba-liknande varelse och funnit bevis för giftiga kemikalier som svavel.
exponering för vätesulfid skulle ha dödat många organismer
detta var resultatet av andra mikroorganismer som livnär sig på algblomningen. Dessa arter använde inte syre, så de bidrog inte till anoxien. I stället producerade de vätesulfid som avfall.,
det är kemikalien som ger ruttande ägg deras distinkta lukt. Det är mycket giftigt, så exponering för vätesulfid skulle ha dödat många organismer, och kan till och med ha påverkat djur på land.
det är inte allt. Dessa irriterande markplantor bidrog också till en istid.
ju mer markplantorna växte desto mer koldioxid tog de bort från luften. Berömda, CO2 är en växthusgas som fångar solens värme, så att ta det ur luften skulle ha svalnat planeten.,
livet på jorden måste snabbt ha blivit oacceptabelt
eftersom chillen fördjupades skulle glaciärerna ha bildats. Genom att fånga vatten på land skulle glaciärerna ha sänkt havsnivåerna och orsakat ännu mer störningar i livet i havet.
med alla dessa förändringar som sker på en gång måste livet på jorden snabbt ha blivit oacceptabelt för många arter, säger Algeo.
dessa händelser hände inte på en gång – men då gjorde inte heller utrotningen., I själva verket kom de i två vågor, en på 359 miljoner år sedan och en på 372 miljoner år sedan.
vissa arter skulle ha gett efter snabbt. Andra varelser som berodde på dessa arter för mat skulle också ha upplevt en knock-on effekt, dra ner dem till utrotning. Det var en lång, långsam kedjereaktion.
under sådana kaotiska tider skulle eventuella skadliga händelser vara mer störande än de skulle vara i ”normala” perioder, säger Algeo. ”Det kan ha varit vulkanutbrott”, säger han., ”Under stressförhållanden kan även relativt små yttre störningar av detta slag potentiellt utlösa förhöjda utrotningshastigheter.”
allt detta kan verka lite långsökt. Är det verkligen möjligt att en grupp organismer, markplantorna, kunde ha orsakat så många problem för så många djur?
det roliga är att livet orsakar många egna problem, enligt Peter Ward vid University of Washington i Seattle. ”Livet verkar vara sin egen värsta fiende, säger han.,
den sena Devonian utrotningen passar bra med Wards ”Medea-hypotes”, som säger att livet i slutändan är självförstörande.
markplantorna är ett klassiskt exempel, säger Ward. ”Till att börja med dessa träd vinner hela striden, det är bra för dem,” säger han. ”Men då är det den oförutsedda konsekvensen.”Växternas djupa rötter utlöste en serie kedjereaktioner. ”Helt plötsligt har de skruvat hela biosfären.”
Ward säger att liknande saker hände under andra viktiga kriser i jordens historia., Till exempel, 715 miljoner år sedan världen frös över, blir en planet-storlek snöboll, och livet kan ha bidragit genom att ta bort koldioxid från luften.
två andra massutrotningar verkar ha involverat näringsämnen som rinner ut i havet och orsakar förödelse, säger Grice: den ”stora döende” 250 miljoner år sedan och slutet-Triassic massutrotning 201 miljoner år sedan. ”Det är inte bara Devonian,” säger hon.
Wards idé är skrämmande. Men livets självdestruktiva natur har en fördel. Om du är villig att ta den långa utsikten, var Devonian extinction en bra sak.,
omedelbart efter slutet av Devonian uppträdde en mängd nya arter, säger Coates. ”Med, säg, 340 miljoner år sedan, plötsligt har du angelfish – dessa kroppsformer som vi aldrig har haft tidigare”, säger han.
de första stora djuren uppträdde också.
från frön av förstörelse kommer dessa helt nya evolutionära innovationer
de utvecklades från fisk, varav några gradvis hade ändrat sina fenor till lemmar för att tillåta dem att våga sig på land., Men det var bara i efterdyningarna av utrotningen som några av dem åtog sig till landlubbers livsstil.
de gav så småningom upphov till alla moderna amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur – inklusive människor.
sådana stora evolutionära språng, som stora förändringar i kroppsform, tenderar inte att hända när jordens klimat är stabilt och gästvänligt. Snarare är dessa viktiga steg i evolutionär historia karakteristiskt knutna till stora omvälvningar som massutrotningar.
”från frön av förstörelse kommer dessa helt nya evolutionära innovationer”, säger Ward.,
Algeo har ett annat perspektiv på Devonian utrotning. Han säger att det är en varning från historien, en illustration av hur illa saker kan gå fel om du förstör biosfären för mycket.
under de senaste tusen åren, och särskilt under de senaste 200, har människor massivt utökat sin dominans på planeten – precis som de första markplantorna gjorde 375 miljoner år sedan.,
Jag tror att det finns ett viktigt meddelande till oss om vad som kan hända med biosfären
samtidigt har våra aktiviteter skyllts för en ökning av utrotningsgraden. En nyligen genomförd studie uppskattar att arter under det senaste århundradet har gått utdöda 100 gånger snabbare än den naturliga hastigheten.
om detta fortsätter kan vi orsaka den sjätte stora massutrotningen i jordens historia. Det kommer att bli den första sedan förlusten av dinosaurierna 65 miljoner år sedan.,
av alla massutrotningar som är kända för vetenskapen, ”den sena Devonian händelsen är närmast vad som händer i den moderna världen”, säger Algeo. ”Jag tror att det finns ett viktigt budskap till oss om vad som kan hända med biosfären.”
eftersom vi är så framgångsrika sätter människor mycket press på andra arter, och det betyder att den minsta knuffen kan tippa dem över kanten. Devonian extinction föreslår att det har hänt tidigare, och kan hända igen.