Vymírání trochu jinak - Dvě miliardy let stará chvíle smrti

Dnes dokáže většina laické veřejnost alespoň něco říct o velkém vymírání na konci křídy, které patří do tzv. Velké pětky a je určitě tím nejznámějším, protože při něm vymírají velcí mořští plazi, pterosauři a hlavně neptačí dinosauři. Za zmínku ale stojí, že v průběhu evoluce života na Zemi se objevilo daleko více událostí náhlého vymření životních forem v globálním měřítku, ačkoliv většina z nich ve zhruba poslední půl miliardě let. Některá vymírání ale zasáhla život ještě třeba před vznikem prvních obratlovců, za takové se dá označit vymírání na konci proterozoika, kde mizí drtivá většina starých skupin mnohobuněčných organismů s často dost podivnými tvary těla nebo i životním stylem. Tento příspěvek ale bude pojednávat o studii amerických paleontologů a geologů, kteří zkoumali rapidní vyhynutí života v daleko starší minulosti. Zaměřili se na dosud poněkud záhadné vymírání v době středního proterozoika, které proběhlo před asi 2 miliardmi let.

Z hlediska výzkumu prvopočátků života na planetě Zemi jsou nálezy ze velké části proterozoika nesmírně důležitými svědky vývoje prvních složitých forem organismů a postupně i předků veškerých pozdějších skupin, navzdory tomu, že se tomu tak nemusí zdát. Zde je na snímku druh Grypania spiralis, která se stářím zhruba 2,3-1,3 miliardy let byla jedním z druhů, které se v tehdejších biosférických oblastech vymírání dočkala a podařilo se jí ho přečkat. Kredit: převzato z Wikipedie

Jak bylo řečeno výše, pro laickou veřejnost jsou nejznámější vymírání tzv. Velké pětky, za které určitě jako ukázkový příklad hovoří vymírání na konci křídy. Podle některých ohlasů ale bylo v historii života na této, donedávna ještě nádherné, planetě možná ještě několik vymírání, které se svou působností a úbytkem biodiverzity této pětici fanerozoických vyrovnaly nebo dokonce je i předčily. Jen jsou neatraktivní tím, že při nich nemizely velké skupiny živočichů a rostlin, ale spíše drobné čeledi a nepatrné mikroorganismy. Do této problematiky se pustila i vědecká práce amerických paleontologů publikovaná v rámci Sbírek Národní Akademie Věd, jež se zabývala biochemickými rozbory kanadských hornin o stáří přibližně 2,05 miliardy let.

Je jasné, že obdobný výzkum je velice těžký ke zpracování, jelikož se zde vědci nemohou opřít o hmatatelné fosilní doklady jako kosti nebo zuby, případně tělesné schránky. Vlastně i jakékoli stopy po pohybu mikroorganismů, kupříkladu ty v sedimentu na dně nebo v bahně, jsou nejen těžko analyzovatelné, ale i velmi těžko rozlišitelné.

Paleontologové proto pracovali s obsahy jednotlivých minerálů a sloučenin v tehdejších vrstvách - vzorky byly odebírány na Belcherových ostrovech v Hudsonově zálivu. Zdejší horniny obsahují izotopy kyslíku a také baryt, které byly použity jako hlavní ukazatele rozmachu biosféry ve svrchním paleoproterozoiku a také právě jejím následném úpadku.

Jak konstatuje spoluautor studie, Malcolm Hodgskiss, tak je tento výčet biochemických reakcí v dávné minulosti něčím ne zcela obvyklým a docela překvapivým.

Je běžné, že dokážeme nahlédnout na izotopy v kostech živočichů starých několik stovek milionů let, ale miliardy let a v tak starých horninách jsou dosud něčím potřebujícím další výzkum. Také ale mohou pomoci rekonstruovat a aplikovat podmínky pro život podobný tomu pozemskému i na jiných planetách, k tomuto tématu se při výzkumu proterozoických fosilií dostáváme docela často.

Docent ze Stanfordské univerzity a spoluautor studie, paleontolog Erik Sperling, dodává, že v případě pozemské atmosféry a složení oceánů je biosféra úzce vázána na kyslík a oxid uhličitý a není důvod se domívat, že v případě i tak vzdálené doby tomu nebylo jinak. Ačkoliv vymřelo mnoho primitivních organismů při kyslíkovém eventu o zhruba půl miliardy let dříve (cca před 2,7-2,4 mld. let), tak před dvěma miliardami let se udával úplně opačný děj.

Kvůli tomu dokázala vědecká skupina formulovat poněkud složitější hypotézu o tzv. překročení hranice kyslíku, kdy fotosyntetizující organismy produkovaly do atmosféry tolik kyslíku, že jím byla přehlcena. Nemělo ji co spotřebovat a to postupně způsobilo i na kyslík chudší oceány, které už nemohly hostit v žádném případě taková kvanta organického života jako předtím.

Studie izotopů kyslíku, síry a barya tyto závěry potvrzují. Podle všeho ale záviselo také na počtu mikroorganismů v tehdejších oceánech a mořích.

Třetí spoluautor studie, postdoktorand z Weizmannova institutu při Princetonské univerzitě Peter Crockford, na závěr uvedl, že celkově mohlo být v tehdejších ekosystémech obrovské množství organismů a měli bychom hledat důvody, jaké skutečné množství to bylo. Na tom se totiž názory jednotlivých spoluautorů stále ještě neshodují.