Evidências deixadas na cena do crime é abundante e global: restos fósseis mostram que por volta de 252 milhões de anos atrás, cerca de 90 por cento de todas as espécies na Terra foram subitamente eliminados - de longe a maior das cinco extinções em massa conhecidas deste planeta. Mas identificar o culpado tem sido difícil e controversa.
Em março passado, uma equipe de MIT pesquisadores podem ter encontrado provas suficientes para condenar os culpados - mas você vai precisar de um microscópio para ver os assassinos.
caso dos pesquisadores se baseia em três conjuntos independentes de provas.Em primeiro lugar, a evidência geoquímico mostra um aumento exponencial (ou até mesmo mais rápido) de dióxido de carbono nos oceanos, no momento da chamada extinção do fim do Permiano . Em segundo lugar, a evidência genética mostra uma mudança na Methanosarcina naquele tempo, permitindo que ele se torne um grande produtor de metano a partir de um acúmulo de carbono orgânico na água. Finalmente, os sedimentos mostram um aumento súbito na quantidade de níquel depositado exactamente no momento.
Os autores, este novo trabalho sugere, não eram asteróides, vulcões, ou intensos incêndios de carvão, todos os quais têm sido implicados anteriormente. Ao contrário, eles eram uma forma de micróbios - especificamente, archaea produtoras de metano chamado Methanosarcina - que, de repente floresceu explosivamente nos oceanos, vomitando quantidades prodigiosas de metano na atmosfera e alterando drasticamente o clima ea química dos oceanos.
Vulcões não estão totalmente fora do gancho, de acordo com este novo cenário;eles foram simplesmente rebaixado para acessórios para o crime. A razão para o súbito crescimento, explosivo dos micróbios, novas mostra evidências, pode ter sido a sua nova capacidade de usar uma rica fonte de carbono orgânico, auxiliado por um súbito fluxo de um nutriente necessário para o seu crescimento: o elemento de níquel, emitida pela vulcanismo massivo em apenas esse tempo.
A solução para este mistério foi publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciência pelo professor do MIT da geofísica Daniel Rothman, pós-doutorado Gregory Fournier, e outros cinco pesquisadores do MIT e na China.
Os depósitos de carbono mostram que algo causou um ligeiro aumento significativo da quantidade de gases que contêm carbono - de dióxido de carbono ou metano - produzido no momento da extinção em massa. Alguns pesquisadores sugeriram que esses gases poderiam ter sido expelidas pelas erupções vulcânicas que produziram as armadilhas da Sibéria mostrados abaixo, uma vasta formação de rocha vulcânica produzida pelas mais extensas erupções no registro geológico da Terra. Mas cálculos da equipe do MIT mostrou que essas erupções não eram quase suficientes para explicar o carbono visto nos sedimentos. Ainda mais significativo, as mudanças observadas na quantidade de carbono ao longo do tempo não se encaixam no modelo vulcânica.
"Uma injecção inicial rápida do dióxido de carbono a partir de um vulcão que ser seguido por um decréscimo gradual," diz Fournier. "Em vez disso, vemos o contrário: uma rápida, continuando aumento. Isso sugere uma expansão microbiana ", ele acrescenta: O crescimento da população microbiana é um dos poucos fenômenos capazes de aumentar a produção de carbono de forma exponencial, ou mesmo mais rápido.
Mas se os organismos vivos arrotou para fora tudo o que o metano, o que os organismos eram, e por que eles escolhem para fazer isso naquele momento?
É aí análise genômica pode ajudar: Acontece que Methanosarcina tinha adquirido um meio particularmente rápidos de tomada de metano, através da transferência de genes de outro micróbio - e mapeamento detalhado da equipe da história do organismo agora mostra que esta transferência aconteceu por volta da hora do fim do Permiano extinção. (Estudos anteriores só tinha colocado este evento em algum momento dos últimos 400 milhões de anos.) Dadas as condições certas, esta aquisição genética definir o cenário para o micróbio se submeter a uma dramática surto de crescimento, rapidamente consumir uma vasta reserva de carbono orgânico nos sedimentos oceânicos .
Mas há uma última peça do quebra-cabeça: Esses organismos não teriam sido capazes de proliferar tão prodigiosamente se eles não têm o suficiente dos nutrientes minerais certas para apoiá-los. Para este micróbio particular, o nutriente limitante é o níquel - que, nova análise de sedimentos na China mostrou, aumentou drasticamente após as erupções da Sibéria (que já eram conhecidos por ter produzido alguns dos maiores depósitos mundiais de níquel).Que forneceu o combustível para o crescimento explosivo da Methanosarcina.
A explosão de metano teria aumentado os níveis de dióxido de carbono nos oceanos, resultando em acidificação dos oceanos - semelhante à acidificação previsto a partir de mudanças climáticas induzidas pelo homem. evidência independente sugere que os organismos marinhos com conchas altamente calcificadas foram preferencialmente dizimado durante a extinção do fim do Permiano, o que é consistente com a acidificação.
"Muito disso se baseia na análise de isótopos de carbono", diz Rothman, que é excepcionalmente forte e clara nesta parte do registro geológico. "Se não fosse um sinal tão incomum, seria mais difícil de eliminar outras possibilidades."
John Hayes, pesquisador do Woods Hole Oceanographic Institution que não estava envolvido na pesquisa, diz que este trabalho é "uma notável combinação de física, bioquímica e geoquímica. Ela cresce fora de anos de trabalho excelente e paciente que forneceu uma escala de tempo altamente refinado para os eventos que acompanharam conjunto mais grave da Terra de extinções. "
Hayes acrescenta que a identificação da equipa de um organismo que pode ter sido responsável por muitas das alterações é "a primeira vez que o início explosivo de um único processo tem sido reconhecida desta forma, e adiciona detalhe muito importante para a nossa compreensão da extinção."
Enquanto nenhuma linha de evidência pode provar exatamente o que aconteceu nesta antiga die-off, diz Rothman, que também é co-diretor do Lorenz centro do MIT, "o impacto cumulativo de todas estas coisas é muito mais poderoso do que qualquer um, individualmente." enquanto ele não provar conclusivamente que os micróbios fez isso, ele faz descartar algumas teorias alternativas, e faz um caso forte e consistente, diz ele.
A pesquisa foi apoiada pela NASA, a National Science Foundation, a Fundação de Ciência Natural da China, e do Programa Nacional de Pesquisa Básica da China.
A imagem no topo da página mostra uma acanthodian, um peixe mandíbula-bearing que possuem altamente avançado, corpos fusiformes pensados para tê-los feito nadadores velozes. O nome acanthodii é derivado da palavra grega para a coluna. O acanthodian mais antigo viveu durante o final Ordovicain. Eles atingiram o seu pico durante o Devoniano, e extinguiram-se durante a Grande Morte da extinção do fim do Permiano. Este exemplo bem preservado é conhecido como Acanthodes gracilis, o gênero patronímico. O gênero morreu no Permiano Inferior.
O Galaxy diário via MIT
Créditos de imagem: fossilmuseum.net e nature.com
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