Důležitý nález byl oznámen minulý týden ve stejném čísle vědy jako nové studie o Ardipithecusu a bohužel je zastínila zpráva o čtyřmilion letém hominidu. Toto zjištění se může ukázat jako ještě důležitější, protože se netýká vývoje jediného druhu, nýbrž obnovy života obecně na Zemi po jedné z největších katastrof vůbec.
Mám na mysli dokument Julia Sepúlvedy a dalších nazvaný „Rychlá obnova mořské produktivity po křídle-paleogenním hromadném vymírání“.
Sepúlveda a jeho kolegové zkoumali mořské sedimenty v Dánsku, které se datuje do období následujícího po události hromadného vyhynutí KT. Tato událost spočívala v dopadu velkého asteroidu na Zemi před 65 miliony let a následném zániku mnoha druhů včetně všech dinosaurů. Má se za to, že po události došlo k obrovskému poklesu biologické aktivity v oceánech, protože slunce bylo z velké části zablokováno, což snížilo fotosyntézu v mořských řasách. Bez slunce by řasy odumřely a bez řas, které jsou základem oceánského potravinového řetězce, by jiné formy života v oceánu odumřely nebo by se staly velmi vzácnými. Široko přijímané rekonstrukce toho, co se stalo, naznačují, že k tomuto oceánskému vymření skutečně došlo a že ekosystémům otevřeného oceánu trvalo až tři miliony let, než se z tohoto dopadu zotavily. (Předpokládalo se, že se ekosystémy na blízkém pobřeží zotavují mnohem rychleji.) Relativně neživý otevřený oceán po dopadu se někdy označuje jako „Stangelovský oceán“ ve vztahu k postavě v apokalyptickém filmu „Dr. Strangelove“.
Tento předchozí výzkum byl však založen na zkoumání fosilií mořských organismů včetně řas, které zanechávají snadno zkamenělý „skelet“ oxidu křemičitého, který je po dopadu skutečně velmi řídký po dlouhou dobu. Je však možné, že určité typy organismů, které nezanechávají fosílie, jako jsou cynobakterie, byly hojné a zůstaly v fosilních záznamech nezjištěny.
Papír Sepúlvedy a kolegů použil různé druhy důkazů k hledání biologické aktivity na otevřeném oceánu a našel ji v hojnosti, možná do jednoho století po dopadu. Pokud se to ukáže jako pravdivé, musí být zatemnění oblohy po dopadu poměrně krátkodobé a pozorované dlouhodobé narušení ekosystémů oceánu musí mít jiné vysvětlení.
„Primární produktivita se rychle vrátila, alespoň v prostředí, které jsme studovali, “ říká Roger Summons, jeden z autorů článku. „Atmosféra se musela rychle vyčistit. Lidé budou muset přehodnotit oživení ekosystémů. Nemůže to být jen nedostatek potravin.“
Metoda, kterou tento výzkumný tým použil, měla hledat izotopicky odlišné materiály v oceánských sedimentech, které zkoumali, a také molekuly, které mohly být tvořeny pouze živými věcmi.
Sedimenty, které hledaly, sestávají z 37-centimetrové vrstvy jílu v Dánsku. V této hlíně, která byla uložena v relativně mělkém prostředí na blízkém pobřeží, jsou uhlovodíkové molekuly produkované živými organismy, které jsou přiměřeně dobře zachovány před 65 miliony let. Tyto molekuly naznačují existenci extenzivní otevřené oceánské fotosyntézy, která by podle modelu „Strangelove ocean“ nebyla možná.
Způsob, jakým analýza funguje, lze chápat takto: Oceán má v sobě hodně rozpuštěného uhlíku. Tento uhlík existuje ve formě více než jednoho izotopu. Izotop je verze prvku, který je jen nepatrně odlišný ve svém jaderném složení, a většina prvků lehčích než Uran má více neradioaktivních izotopů. Pokud by v oceánu nebyl život, uhlík by dosáhl určité rovnováhy s ohledem na podíl každého izotopu, takže sedimenty, které by obsahovaly uhlík, by měly předvídatelný poměr těchto izotopů. (Poznámka: Toto nemá nic společného s radiokarbonovým datováním. Další informace o možném zmatku ohledně tohoto problému naleznete v tomto blogovém příspěvku.)
Živé formy používají uhlík, ale když je uhlík odebírán z okolního prostředí, určité izotopy jsou začleněny do biologické tkáně snadněji než jiné. Které izotopy jsou využívány a jakým způsobem biologické systémy a přesný důvod jsou složité a daleko přesahují rámec pouhého blogového příspěvku! Stačí říci, že když se geochemista podívá na vzorek uhlíku pomocí velmi citlivých nástrojů, může zjistit, zda tento uhlík pochází z nebiologického systému vs. biologického systému. Kromě toho je dokonce možné říci, jaký biologický systém je zastoupen.
Tým Sepúlvedy dokázal říct, že uhlík v těchto post-impaktních sedimentech mohl být do těchto uhlovodíků (a dalších sloučenin) smíchán pouze ve fungujícím otevřeném oceánském ekosystému s množstvím řas fotosyntetizujících pryč v celkem dobrém klipu. Protože tyto sedimenty byly uloženy hned po dopadu, je „Strangelove“ oceánská teorie s obrovským neživým mořem velmi nepravděpodobná.
