לפני 252 מיליון שנה,
בשלהי תקופת הפרם (Perm – לפני 270-245 מיליון שנה) התרחש על פני כדור הארץ
ארוע מיוחד, שגרם להכחדתם של כ-90% מהיצורים הגדולים שחיו אז על פניו, וכל זה בתוך
זמן קצר יחסית - 20,000 שנה. הכחדה זו מכונה ההכחדה הגדולה של הפרם (permian extinction).
מה גרם להכחדה העצומה הזו? האם אסטרואיד פגע בכדור הארץ (כמו זה שגרם להכחדת הדינוזאורים לפני 65 מיליון שנה)? האם היתה התפרצות וולקנית לא שגרתית? הגאוכימאים והפליאוביולוגים מחפשים כבר שנים עדויות כימיות וביולוגיות שיסבירו את הגורם להכחדה. ויתכן שהפעם הם מצאו אותו.
עד לאחרונה חשבו החוקרים שהרי געש שפעלו באותה תקופה, שהיום ממוקמים בסיביר, ופלטו כתוצאה מכך
את גזי החממה מתאן ופחמן דו-חמצני - תופעה שתועדה בסלעים מאותה תקופה ב-Xiakou, שבסין. העלייה בשני הגזים גרמה גם להתחממות כדור הארץ, וגם לעלייה ב-pH (עלייה בחומציות) של מי האוקיינוסים - שילוב שקטל את כל אותם יצורים.
צוות מחקר בראשותו של דן רותמן (Rothman) מהמכון הטכנולוגי של מסצוסטס (MIT) ביצע בדיקה מחודשת של הנתונים שנאספו מהסלעים הסינים. התוצאות גרמו לחשוב שהגורם אמנם קשור בהתפרצות הוולקנית הסיבירית, אך הוא שונה, וממקור ביולוגי. כשיש ארוע וולקני, משמעותי ככל שיהיה, העלייה בריכוזי גזי החממה צפויה להיות פתאומית, ולאחריה צפויה דעיכה הדרגתית לאורך זמן, אך הסלעים "דיווחו", בניגוד למצופה, על עליה הדרגתית ממושכת לאורך זמן. עלייה כזו יכולה להתרחש כתוצאה מפליטה של שני הגזים על ידי יצורים שמתרבים בצורה מעריכית.
החוקרים משערים שמדובר בארכאונים מייצרי מתאן מהסוג Methanosarcina, שרכשו באותה תקופה מחיידקים צלוליטים (מפרקי תאית מקבוצת ה-Clostridia), שני גנים המאפשרים להם שימוש בחומצה אצטית, ובכך נוצר מסלול יחודי להם, בו נוצר מתאן מאצטט (acetoclastic methanogenesis). החוקרים שסבורים שההתפרצות הוולקנית העלתה את ריכוז המתכת ניקל - שהיא גורם מגביל בגידול הארכאונים באוקיינוסים, וזה מה שאיפשר את שגשוגם המהיר שם. זה גרם לעלייה בריכוז המתאן, וכשחלקו הגיב עם החמצן המומס במים - וזה גרם גם לאנוקסיה (מחסור בחמצן זמין) וגם ליצירת פחמן דו-חמצני. גופות היצורים הגדולים שמתו כתוצאה מכך גם במים וגם ביבשה, שמשו אף הם כמקום גידול לארכאונים המתנוגנים שייצרו מתאן נוסף - מה שהגביר את התוצא בצורת לולאה (positive feedback loop).
ארכאוני Methanosarcina (נקראים
על פי הצורה שבה הם נצפים במיקרוסקופ – בצברים של שמיניות, sarcina, ועל שם המתאן
שהם מיצרים) נפוצים מאד בבתי גידול שונים בעולם, רגילים וקיצוניים, גם היום: בארובות הידרותרמיות, בביוב, במי
התהום ובמערכות עיכול של בעלי חיים צמחוניים (רשימה חלקית). הם מסוגלים לחיות
בתנאים אל-אווירניים, בטמפרטורות גבוהות ובחומציות גבוהה.
 |
ארכאוני Methanosarcina מבעד למיקרוסקופ
צילום: Ralph Robinson
|
כדי לאשש את ההשערה
הזו צריך גם לבדוק את חתימות המתאן והפחמן הדו-חמצני גם בסלעים אחרים מאותה תקופה, במקומות אחרים ברחבי העולם.
זו לא פעם ראשונה (וכנראה גם לא אחרונה) שלחיידקים עם מסלול מטבולי ייחודי יש השפעה משמעותית על הביוספרה. נמתין לאישוש התוצאות...
לקריאה נוספת
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה