Elämän historia/Permikauden lopun joukkosukupuutto

Permikauden lopun joukkosukupuutto ("Suuri kuolema") noin 252 miljoonaa vuotta sitten oli valtava joukkosukupuutto. Merellä ja maalla kuoli enemmän eläimiä kuin liitukauden lopussa. Suuret tulivuorenpurkaukset purkivat valtavat kasvihuonekaasut.

Se kuumensi ilmastoa, muutti kiertokulkuja, rehevöitti ja happamoitti meriä. Eliöiden elinympäristö muuttui monille lajeille sietämättömäksi. Tropiikissa oli maalla liian kuumaa ja kuivaa monille eläimille. Metsäpalot autioittivat maata. Tuhoaalto seurasi toistaan.

Capitan-vaiheen lopun joukkosukupuutto

Permikaudella oli monia sukupuuttoaaltoja. Suuri oli Capitan-vaiheen lopussa 259 miljoonaa vuotta sitten. Tämä joukkotuho vei muun muassa dinocephaliat, jotka kuuluivat kauden suurimpiin eläimiin.

Mutta yhä suurempi sukupuuttoaalto oli tulossa.

Suuri kuolema

Alkuvaihe: Maa alkaa lämmetä

Noin 900 000 - 650 000 vuotta ennen permikauden loppua Maan ilmasto alkoi rajusti lämmetä. Elettiin Changxing-vaihetta.

Siperian suuret purkaukset alkoivat 300 000 vuotta sitten ennen suurta tuhoa. Lämpeneminen kiihtyi näihin aikoihin.

Noin 400 000 - 200 000 vuotta ennen suurta tuhoa Kiinasta katosi laajalta alueelta saniaismetsiä. Tämä lienee hävittänyt maaeläimiä. Tämä sattui 252.3 - 252.1 miljoonaa vuotta sitten.

Sydneyn altaasta katosivat Glossopteris-puut. ilmestyi havupuita Voltziopsis, siemensaniaisia Lepidopteris.

Merivesi lämpeni 30 asteeseen. Tropiikin kuollut vyöhyke ilmestyi Pohjois-Kiinaan. Meren pinta laski.

"Suuri kuolema" - varsinkin merissä

Tapahtui suuri tulivuoren purkaus. Se alkoi 251.941 ( tai 251.902 ±0.024 ) miljoonaa vuotta sitten. Se kesti noin 10 000 vuotta. Kerrostumissa on sen kohdalla nikkelipiikki. Ennen ja varsinkin jälkeen purkauksen oli hiilen alenema. Kasvihuonekaasut kuumensivat äkkiä meriä. Happi katosi niistä laajalti. Bakteerimatot levittäytyivät. Kuumuus suosi pieniä lajeja.

Hiilidioksidia oli ainakin 4x kuin ennen purkausten alkua. Ehkä ilmakehän happi väheni, kun kasveja kuoli. Noin 60 000 vuoden päästä tuli toinen lähes yhtä voimakas purkaus, 251.88 Ma. Maan keskilämpötila saattoi nousta jopa 35 °C:hen, noin 8 astetta aiemmasta. Pahin sukupuuttoaalto oli yhtaikainen maalla ja meressä. Varsinkin merilajeja kuoli paljon, mutta myös 70% maaeläinlajeista. Merieläimistä trilobiitit kuolivat, ja ammoniiteistakin 97%. Maalla kuoli paljon hyönteislajeja, mm jättiläishyönteiset. Permikausi päättyi kahden suurpurkauksen välissä. Ilmasto kuivui kahden purkauksen välissä. Tällöin Gigantopteris-puut hävisivät.

Meren pinta alkoi kohota.

Tuhojen ja palautumisten vuorottelua: maa kuumenee yhä

Triaskauden alussa, Indus-vaiheessa maapallo oli kuuma, ehkä

**Capitosauruksen** malli. Laji säilyi tuhojakson yli.

myrkyllinen. Indus-vaihe kesti kaksi miljoonaa vuotta.

Tropiikin merivesi yhä lämpeni. Meriveden pintalämpö saattoi olla jopa 40 °C. Meren eläinlajeista ehkä 95 % oli poissa.

Kuuminta vaihetta edelsi Indus-kauden Diener-alivaiheen sukupuuttoaalto.

Hieman ennen Diener-alivaiheen alkua trooppinen merivesi kuumeni noin 38 asteeseen. Hiilidioksidia oli ilmakehässä noin 2000-4500 ppm. Mutta itse alivaiheessa maa hieman jäähtyi. Diener-alivaiheen lopuilla oli maalla suuri kasvituho.

Kivihiilimetsät olivat menneet. Matalia liekolajeja ja saniaisia oli laajalti. Lahnanruohon sukuiset kasvit yleistyivät.

Smith-kaudella oli kasvituho ja hiilipiikki.

Maa kuumimmillaan

Itse permikauden lopun tuhon jälkeen tapahtui triaskauden alussa 249.4 miljoonaa vuotta sitten merkittävä joukkosukupuutto.

Tämä Smith–Spathin -joukkotuho, johtui niin ikään Siperian viimeisistä suurista tulivuorenpurkauksista.

Tropiikin merivesi kuumeni ennätyslämpimäksi: lämpimin pintavesi noin 38-40.5 astetta. Hiili-isotoopissa näkyy lasku. Ekosysteemi oli epävakaa. Syntyi "punaisia kerrostumia". Tropiikin kalat katosivat fossiileista.

Olenek-vaihe

Olenek Smith-alivaiheen alusta siemensaniaisten Dicroidium-lajisto yleistyi.

Pohjois-Kiinan tropiikin eläimistön kuollut vyöhyke katosi Smith-kauden alussa: enemmän kasveja.

Spath-kaudelta on löydetty jo runsaslajisia kasvistoja.

Olenekin Spath-alivaiheelle tyypillinen lieko Pleuromeia oli pylväsmäinen, kapealehtinen laji, joka kesti kuivuutta. Se levittäytyi Pohjois-Kiinasta koko maailmaan. Mutta korkeilla leveyksillä oli havupuita.

Spath-alivaiheen alusta alkoivat mm levät yleistyä, samoin kotilot.

Maa jäähtyy: Anis-vaihe

Manterella metsät yleistyivät.

Noin 247 miljoonaa vuotta sitten tropiikin meri jäähtyi toki hyvin lämpimäksi 32 C:ksi.

Alkoi Anis-vaihe. Kuivakkokasvi Pleuromeia alkoi harvinaistua.

Aiempien lieko- ja saniaispuiden tilalle ilmestyi muun muassa havupuita matalillekin leveyksille.

Samaan aikaan merissä mm ammonoidit lajiutuivat.

Hiilimetsät palasivat noin 242.5 miljoonaa v sitten., suunnilleen 10 miljoonan vuoden kuluttua joukkotuhosta.

Kasvillisuuden ja ilmaston muutos

Ilmasto kuivui ja sateiden vuodenaikavaihtelu lisääntyi. Metsäpalot yleistyivät tämän takia.

Kasvit eivät myöskään välttämättä kestäneet pahempia kuivia kausia ja isompia hiilidioksidimääriä.

Erään arvion mukaan kylmänlauhkea vyöhyke monine lajeineen katosi joksikin aikaa. Toisaalta jättimanner Pangea kuivui laajoiksi aroiksi ja aavikoiksi. Palautuminen vei ainakin 6 miljoonaa vuotta.

Kuivuutta sietävät lajit yleistyivät ja lajiutuivat kostean paikan lajien kustannuksella. Itse kasvisukujen määrä väheni vain vähän. Suurimmat muutokset tapahtuivat tietyillä alueilla mm Etelä-Afrikan silloisilla leveyksillä.

Euroopan havumetsät hävisivät. Eteläiset Glossopteris-siemensaniaiset katosivat kokonaan tai lähes kokonaan. Kiinassa Gigantopteris-puiden alue kutistui.

Monien puiden katoaminen johtui ilmeiesti soiden ja tulva-alueiden kuivumisesta. Puista liekomaiset, kortemaiset, saniaiset ja siemensaniaiset harvinaistuivat. Havupuut ja käpypalmut yleistyivät. mm. Dadoxylon.

Lajeja hävisi eniten päiväntasaajan molemmin puolin noin +-30 tai 45 asteen leveyksiltä. Syntyi laaja "kuollut vyöhyke": aavikkoa ja aroa.

Varsinkin etelässä tuho oli suurta. Mutta myös 45-70 pohjoisella leveyksillä ainakin puolet lajirunsaudesta katosi.

Glossopteris-metsien vyöhykkeelle ilmaantui paljon aroa ja savannia.

Pohjoisessa ja rannikolla oli joitain vähäisemmän tuhon alueita, monesti rannikon lähellä.

Xinjiangista Kiinasta on löydetty puiden fossiileja ajalta noin 75000 vuotta permikauden suurimman tuhon jälkeen. Paikka sijaitsi meren rannalla 45 pohjoista leveyttä. Alueella satoi malko tasaisesti yli 1000 mm vuodessa. täällä arvellaan kasvilajeista kadonneen vain 20%. Muuallakin on viitteitä siitä, että puiden määrä ja alue vain supistui paljon. Maa ei autioitunut kokonaan

Eläimistön kato

Monet suuret kasvinsyöjät katosivat. Monet terapsidit hävisivät. Näistä mainiten gorgonopsit hävisivät kokonaan, lähes kaikki dinocephaliat. Monet dikynodontitkin kuolivat, monet muut terapsidit samoin. Viimeiset pelykosaurit hävisivät. Monet varhaiset matelijat hävisvät. näistä kilpikonnan edeltäjiä ja diapsideja sekä sauropsideja.

Monet temnospondylit katosivat, vaikka osa säilyi.

Tunnetuin maalla säilyneistä eläimistä oli esinisäkäs Lystrosaurus. Senkin sukuisista suuret puiden lehtien syöjät kuolivat.

Tuhon syy

Joukkotuhon syynä pidetään yleensä valtavia Siperian laakiobasalttipurkauksia. Ne vapauttivat ilmakehään suuria määriä hiilidioksidia, rikkidioksidia ja raskasmetalleja.

Valtameriin tuli happikato ja ne happamoituivat. Luultavasti ilmakehän happipitoisuus aleni.

Ilmaston kuumeneminen muutti ilmakehän kiertoja ja ilmeisesti lisäsi haihduntaa. Se muutti kasvillisuutta niukemmaksi. Sateiden vuodenaikavaihtelut lisääntyivät. Kuivat alueet yleistyivät. Savannit ja arot laajenivat jokivarsillekin. Metsäpalot yleistyivät. Tämä hävitti kosteat suometsät, jotka tarjosivat ravintoa monille eläimille. Vaikka sademäärä luultavasti kasvoikin lauhkealla vyöhykkeellä, siihen ilmaantui vuodenaikavaihteluja eikä maa ollut enää ympäri vuoden märkää tai välttämättä kosteatakaan.

Tällöin kosteudessa elänyt kielisaniaisten Glossopteris-kasvillisuus katosi. Vaikkapa kuivuutta kestävät havupuut selvisivät paremmin. Mutta havupuut myös syttyivät alkaneissa metsäpaloissa helpommin tuleen. Havupuitakin hävisi paljon matalilal leveyksillä.

Toisaalta veden kiertokulku nopeutui, veteen tuli malta rehevöittäviä aineita ja virtasi ja satoi hiilihappo- ja rikkipitoisia yhdisteitä.

On lisäksi mahdollista, että suuri purkaus olisi alussa aiheuttanut kylmenemisen pölyllä ja rikkiyhdisteillä, Kuumeneminen tuli vasta myöhemmin kasvihuonekaasujen myötä.

.

Asteroidi tuhon syy ?

Myös astroiditörmäystä on ehdotettu lajien joukkotuhon tuhon syyksi tai sen lisääjäksi. Brasilian 40 kilometrinen Araguainhan kraatteri saattoi syntyä joukkotuhon aikaan tai miljoonia vuosia ennen sitä.

Tuhon jälkeen

Paikoin maalla ja meressä ympäristön muutokset olivat vähäisempiä kuin laajoilla. Näillä palautuminen saattoi alkaa jo muutaman tuhannen vuoden kuluessa suurimmasta purkauksesta.

Suuresta joukkosukupuutosta toipuminen vei pääosin 1,5 - 7 miljoonaa vuotta, täydellisemmin 10 -30 miljoonaa vuotta. Melko suurta poipumista oli jo Olenek-kaudella. Maaekoosysteemi palautui täysin vasta triaskauden keski- tai loppuvaiheessa.

Permikauden lopun tuhosta selvisi nisäkäsmäinen terapsidi Lystrosaurus ("Lapiolisko") , eräs tai eräät näitten lajeista.

Elintavoiltaan sikaa muistuttanut Lystrosaurus söi esimerkiksi kasveja, niiden mukuloita ja juuria, pieniä eläimiä ja haaskojakin. Kaikkiruokaisuuden lisäksi lajin selviämistä auttoi sen kyky vaipua horroksiin. Mahdollisesti laji selvisi, kun se tuli toimeen vähemmällä hapella kuin jotkut muut eläimet.

Kun suuret petoeläimet taas yleistyivät, Lystrosauruksien määrä alkoi vähetä. Lystrosauridien lisäksi Indus-kaudella eli krokotiilimaisia proterosuchideja ja labyrintodontteja, jotka olivat krokotiilimaisia sammakkoeläimiä.

Joukkotuhosta selvisvät malko hyvin Capitosauridae- ja Trematosauridae- ryhmän temnospondylit.