Stanfordi teadlased selgitasid, miks kahepoolmelised molluskid Permi massväljasuremise üle elasid

252 miljonit aastat tagasi toimunud Permi massväljasuremise ajal elasid kahepoolmelised molluskid katastroofi üle, samas kui käsijalgsed (brachiopodid) peaaegu hävisid. Stanfordi, Princetoni ja teiste ülikoolide teadlaste uuring ajakirjas PNAS näitab, et otsustav tegur oli loomade erinev tundlikkus hapnikupuuduse suhtes soojas vees. Uurijad katsid laboris 14 elusat liiki ning kasutasid andmeid veel 24 liigi kohta varasematest töödest.

252 miljonit aastat tagasi pühkis Permi massväljasuremise laine maakeral üle 70% liikidest. Stanfordi, Princetoni ja mitme teise ülikooli teadlased on nüüd välja selgitanud, miks see katastroof tabas mereloomi nii erinevalt: vastus peitub nende kehade ehituses.

Suurim katastroof maakera ajaloos

Permi-triiase piiril paiskas Siberi trapide purskevulkaanide tohutu aktiivsus atmosfääri enneolematu koguse süsihappegaasi. Ookean soojenes, hapestus ja kaotas hapniku. Nn paleosoikumi faunat, põhjaloomad nagu käsijalgsed ja merilikid, tabas 79% perekondade kadu. Kaasaegse fauna rühmad, sealhulgas kahepoolmelised molluskid ja tigud, kaotasid vaid 27%.

Miks nii? Selle küsimusega tegelesid teadlased laboratoorsetes katsetes 14 elusa liigiga, lisades andmed 24 liigi kohta varasematest uuringutest, kokku 38 esindajat mõlemast rühmast. Iga loom suleti kinnisesse kambrisse ja mõõdeti, kui madalale hapnikutasemele ta suudab normaalset ainevahetust säilitada ja kuidas see piir temperatuuriga muutub.

Kuumas vees paljastub nõrkus

Tulemus oli üllatav. Tänapäeva käsijalgsed taluvad jaheda vee tingimustes hapnikupuudust isegi paremini kui kahepoolmelised molluskid. Kuid vee soojenedes hüppab nende hapnikuvajadus kiiresti üles ja neil pole võimalust seda katta. Kahepoolmelised molluskid olid sooja suhtes oluliselt vähem tundlikud.

Põhjus peitub kehaehituses. Käsijalgsed on nn minimaalne organism: vähe lihaseid, puudub täisväärtuslik vereringesüsteem. Külmas vees on see kokkuhoiulik strateegia, kuid soojenemisel ei suuda selline keha vee läbivoolu suurendada ega hapnikku juurde toota. Kahepoolmelistel on aga lihaseline jalg, lõpused ja veresooned, sisuliselt sisseehitatud pump, mis võimaldab keha soojuse kasvades aktiivsemalt ventileerida.

Mudel taastas väljasuremise geograafia

Seejärel viisid teadlased leitud füsioloogilised erinevused läbi Permi-triiase kliimamudeli, kus ookean soojenes ligikaudu 11 °C. Mudel reprodutseeris mõlemad reaalse väljasuremise peajooned: kahjustused tugevnesid pooluste suunas ja tabasid ebaproportsionaalselt paleosoikumi fauna. Teadlaste sõnul on soojusega kaasnev tundlikkus hapnikupuuduse vastu ainus mehhanism, mis seletab korraga Permi katastroofi ulatuse, geograafia ja selektiivsuse.