…aneb Zajímavý pohled na selektivitu vymírání a změny klimatu v průběhu katastrofy K-Pg
Na konci letošního května se objevily hned dvě nové studie, týkající se impaktu z konce křídy a jeho důsledků pro tehdejší ekosystémy. O této dávné katastrofě již bylo na blogu pojednáno tolikrát, že jde nepochybně o jedno z nejfrekventovanějších témat vůbec (ovšem vedle tematiky spojené s tyranosauroidními teropody). O jaké dvě nové studie se tedy jedná? Na rozdíl od těch posledně zmíněných jsou výsledky těchto výzkumů velmi přínosné, protože doplňují některé chybějící informace a zároveň spolu dobře koincidují. Představme si tedy obě tyto odborné práce.
———
Podle nových zjištění přežily katastrofu na konci křídy pouze na zemi žijící druhy ptáků, troficky a jinak nezávislé na stromových ekologických nikách. Zde snímek tabona lesního, australského ptáka z řádu hrabavých. Kredit: Jim Bendon, Wikipedie (CC BY-SA 2.0)
———
První studii publikoval tým vědců, z nichž mnozí se podíleli na studiích o různých aspektech vymírání na konci křídy již v minulosti (jmenovitě Antoine Bercovici, David E. Fastovsky, Vivi Vajda ad.).[1] Vědci znovu analyzovali dostupný fosilní záznam a zároveň i údaje z molekulární biologie pro evoluci ptačích druhů, žijících v období přelomu křídy a paleogénu, přičemž dospěli k zajímavému závěru – kritickou hranici překonaly zřejmě pouze (nebo v drtivé většině pouze) ty druhy ptáků, které nehnízdily na stromech a nehledaly v jejich větvích svoji obživu. Záznam z fosilií i biologických molekul jasně ukazuje, že v časové blízkosti hranice K-Pg začínají drtivě převažovat vývojové linie ptáků obývajících „pozemní“ niky. Moderní arboreální (na stromech žijící) druhy ptáků se pak vyvíjejí druhotně až v průběhu paleocénu a eocénu (před 66 až 34 miliony let) z „pozemních“ předků. Prakticky mizí také všichni nebo téměř všichni enantiornité, někdy přezdívaní „zubatí praptáci“, kteří skutečně představovali v drtivé většině případů arboreální formy života.[2] A důvod jejich vyhynutí? Zcela konzistentní s teorií velkého impaktu – po dopadu planetky Chicxulub v relativně krátké době (řádově dní až týdnů) doslova shořela většina pralesů na povrchu naší planety. Svědčí o tom například množství částeček uhlíku v sedimentech z rozhraní K-Pg a nepřímo i mnohé další modely a rekonstrukce.[3] Destrukce lesních porostů na většině povrchu naší planety pak logicky znamenala likvidaci arboreální části avifauny, což dokládá i dosud shromážděný fosilní záznam a zmíněný biomolekulární výzkum současného ptactva. Den, kdy svět vzplál je poněkud melodramaticky podaný popis události (a název knihy), nejspíš ale nebude zase tak daleko od pravdy…
———
Před 66 miliony let shořely na většině povrchu souší naší planety takřka všechny pralesní porosty. Stalo se tak v několika dnech až týdnech následujících po dopadu planetky Chicxulub. Kredit: U.S. Department of Agriculture, Wikipedie (volné dílo)
———
Druhá studie je výsledkem společného úsilí amerických a tuniských vědců a zabývá se stejnou událostí z trochu jiného úhlu, a to výzkumem přímo na lokalitě stratotypu hranice K-Pg, tedy v tuniském El Kefu.[4] Dlouholetý odborník na problematiku Ken McLeod s kolegy se zde pokusil ověřit hypotézu o celosvětovém oteplení, které mělo následovat relativně krátce po drastickém ochlazení ihned následujícím po impaktu. Důkazy pro tuto událost jsou dosud poměrně útržkovité, proto tým vědců přistoupil k problematice jinak. Zkoumali poměry izotopů kyslíku ve fosilních kostech a zubech ryb přímo z hranice křídy a paleocénu a odvodili z nich změny v teplotě tehdejších vod moře Tethys. Dospěli k výsledku, že došlo ke zvýšení zhruba o 1 promile, což odpovídá přibližně 5° Celsia průměrné teploty. K tomuto oteplení přitom dochází přesně na hranici s jílovou vrstvičkou (odpovídající impaktu) a pokračuje dalších 300 cm po geologickém profilu, což na tamní lokalitě odpovídá zhruba 100 000 roků. Podle zjištěných údajů tedy na území současné severní Afriky (několik tisíc kilometrů od místa dopadu planetky Chicxulub) vzrostla na dobu celé stovky tisíciletí průměrná teplota vody asi o 5 stupňů Celsia. Důvodem je podle autorů studie zejména velké množství oxidu uhličitého, vyvrženého do atmosféry spolu s dopadem a zároveň pak celosvětové požáry pralesů, které tento skleníkový plyn do ovzduší rovněž ve velkém množství uvolnily. Ale to už jsme tu jednou měli, že? Jinými slovy, obě studie jsou spolu vzájemně v dobrém souladu a pomáhají upřesnit již dříve načrtnutý[5] obrázek katastrofy, která doslova otřásla světem na úplném konci křídy.
———
Short English Summary: Recent research indicates a global deforestation (caused by long-burning forest fires) and a long-term increase in average water temperature at the end of the Cretaceous, 66 million years ago.
———
Odkazy:
https://www.fieldmuseum.org/about/press/when-dinosaurs-died-so-did-forests-and-tree-dwelling-birds
https://phys.org/news/2018-05-dinosaurs-died-forestsand-tree-dwelling-birds.html
https://www.theatlantic.com/science
———
Česká literatura:
SOCHA, Vladimír. Velké vymírání na konci křídy. Červený Kostelec: Pavel Mervart, 2017. 292 s. ISBN 978-80-7465-259-2.
SOCHA, Vladimír. Poslední den druhohor. Praha: Vyšehrad, 2018. 368 s. ISBN 978-80-7429-908-7.
———
[1] Field, D. J.; et al. (2018). Early Evolution of Modern Birds Structured by Global Forest Collapse at the End-Cretaceous Mass Extinction, Current Biology (2018), https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.04.062
[2] Hou L, Martin M, Zhou Z, Feduccia A; Martin; Zhou; Feduccia (1996). „Early Adaptive Radiation of Birds: Evidence from Fossils from Northeastern China“. Science. 274 (5290): 1164–1167. doi: 10.1126/science.274.5290.1164
[3] Belcher, C. M. (2009). „Reigniting the Cretaceous-Palaeogene Firestorm Debate„, Journal of Geology, 37 (12): 1147–1148. https://doi.org/10.1130/focus122009.1.
[4] MacLeod, K. G.; et al. (2018). Postimpact earliest Paleogene warming shown by fish debris oxygen isotopes (El Kef, Tunisia), Science (2018). doi: 10.1126/science.aap8525
[5] Pope K. O.; et al. (1997). „Energy, volatile production, and climatic effects of the Chicxulub Cretaceous/Tertiary impact“. Journal of Geophysical Research. 102 (E9): 21645–21664. doi: 10.1029/97JE01743
———