Asi před čtvrt miliardou let zasáhla Země apokalypsa. Známý jako Velké umírání, vyžadoval více životů než kterékoli jiné hromadné vymírání známé vědě, včetně toho, který dělal před nelidskými dinosaury před 65 miliony let. Více než 90 procent všech druhů na planetě bylo zničeno, od trilobitů obložených brnění v oceánech po obří plazy na souši. Řada podivných tvorů zmizela a ustoupila předkům moderní flóry a fauny.
Související obsah
- Masivní vulkanické erupce spustily „velké umírání“ Země
- Jak jediný evoluční akt téměř zničil veškerý život na Zemi
To, co způsobilo kataklyzma, je již dlouho předmětem debaty - teorie sahají od dopadu asteroidů na mikroby s metanem. Nejoblíbenější scénář začíná sopkami v dnešní Sibiři, která vypukla ve správný čas, aby odstartovala kaskádu problémů, včetně změny klimatu. Tým vědců nyní našel fyzický důkaz, že extrémně žíravé kyselé deště vytvořené těmito masivními erupcemi mohly hrát roli ve ztrátě na životech.
"Poprvé můžeme říci, že půdy od této doby měly kyselost podobnou kyselině octu, " říká Mark Sephton, geolog z Imperial College London, jehož tým toto zjištění zveřejní v únoru v časopise Geology.
Sephton a jeho kolegové zkoumali stopy starověkých půd ve skalních vrstvách, které se datují k zániku, ke kterému došlo na konci Permského období před asi 250 miliony let. V této době byly všechny světové země sloučeny do superkontinentu Pangea. Skály, objevené v dnešní severní Itálii, obsahovaly obzvláště zajímavou látku: vanillin, stejnou molekulu, která dodává vanilce jeho aroma a aroma.
Mark Sephton a spoluautor studie Cindy Looy zkoumají Permian-Triassic hranici v italském kaňonu Butterloch. (S laskavým svolením Marka Sephtona) Vanillin je přirozeně produkován rostlinami a nachází se ve dřevě. Ale neměl by dlouho přežít sám v zemi, kde bakterie uvolňují enzymy, které jej rozkládají. Nalezení významných množství uchovaných po stovky milionů let bylo ještě překvapivější.
"Je to určitě neobvyklé, " říká Tim Bugg, biologický chemik z University of Warwick, který se studie nezúčastnil. "Chcete-li vidět, jak se akumuluje vanillin, pravděpodobně to naznačuje nedostatek bakteriální degradace."
Aby vysvětlili letargii bakterií, obrátili se vědci k mléčnému průmyslu k inspiraci. Producenti mléka své nápoje často ochutnávají přidáním pomlčky vanilky. Pokusy ukázaly, že okyselující mléko chrání přísadu a prodlužuje chuť, protože nízké pH deaktivuje enzymy, které by se jinak zaměřily na vanilin.
Aktivita půdních bakterií ve volné přírodě by mohla být podobně citlivá na kyselinu, což by také vysvětlovalo, proč italské horniny obsahovaly relativně nízká množství chemické látky zvané kyselina vanilková, která má tendenci být produkována bakteriemi mulčujícími vanilin. „Naše data odpovídají myšlence, že kyselé deště způsobily zastavení fungování mikrobů, “ říká Henk Visscher, paleoekolog na Utrechtské univerzitě v Nizozemsku a člen týmu Sephton.
Studie kyselého deště vznikajícího ve 20. století, zejména elektráren spalujících fosilní paliva, ukázaly, že může narušit ekosystémy. Jedovaté srážení odstraňuje živiny z půdy a poškozuje rostliny. Ztráta vegetace by mohla vést k rozsáhlé erozi, spekulacím Septhon a nedostatku potravin, které stvoření ztížily život v potravním řetězci.
Světelný snímek z mikroskopu ukazuje poškození tkáně způsobené kyselým deštěm na smrkovém listu. (Science Photo Library / Corbis) Toto zjištění je vítanou zprávou pro Benjamina Blacka, nyní geologa na University of California v Berkeley. Zatímco na MIT pomáhal vytvořit počítačovou simulaci, která odhadovala množství a závažnost kyselého deště, které mohlo být způsobeno sibiřskými erupcemi. "Moje naděje, když jsem dělal tuto předpověď, byla, že najdeme způsoby, jak to otestovat, " říká Black.
Model publikovaný v roce 2013 naznačoval, že oxid uhličitý vymačkaný erupcemi mohl snížit pH deště na asi 4, kyselost rajčatové šťávy. Přidáme oxid siřičitý, další běžnou sopečnou emisi a kyselost by se mohla stokrát zhoršit - severní polokouli mohla být proražena deštěmi kyselých jako neředěná citronová šťáva.
"Vanillin nemůže být náhoda, " říká Greg Retallack, paleobotanista z University of Oregon, který se do výzkumu nezúčastnil. Varuje však, že tento nový a neznámý přístup ke studiu starověkých půd musí být pečlivě prozkoumán. Retallack také zpochybňuje, zda emise oxidu siřičitého ze sibiřských sopek mohly mít takový globální dopad. Znečišťující látka obvykle tvoří těžké aerosolové částice, které prší z oblohy, což omezuje, jak daleko může cestovat.
Silný kyselý déšť, který navrhl Sephtonův tým, mohl být místo toho prací menší erupce v blízkosti studovaného místa, naznačuje Retallack. Další možností je, že za určitých podmínek mohou mikroby produkovat kyselinu sírovou a okyselit své prostředí samy o sobě. V obou případech by byl pokles pH půdy omezen na tuto oblast.
Posílení případu celosvětové epidemie kyselého deště může vyžadovat, aby se hledali dál. Stopy starověkých půd pocházejících z Velké umírání se objevily nejen v Itálii, ale také na místech, jako je Čína a Grónsko. Budoucí studie by mohly vyzkoušet, zda tyto kameny obsahují také náznak vanilky.
