گستردگی تنوع زیستی با افزایش اکسیژن
دانشمندان افزایش میزان اکسیژن زمین در حدود ۴۵۵ میلیون سال پیش را با گستردگی تنوع زیستی در سیاره ما مرتبط می دانند چرا که طبیعت از فضای تنفس اضافی برای تحول در حیات دریایی و ایجاد گونه‌های جدید استفاده کرد. این تنوع زیستی بزرگ که با عنوان «رویداد تنوع زیستی دورۀ اردویسین» شناخته می‌شود، برای همه مشهود است، اما این اولین باری است که می توانیم این رویداد را با افزایش قابل توجه اکسیژن حیات بخش مرتبط سازیم.
با این حال، تیم محققان بر این نکته تاکید می کنند که اکسیژن بیشتر موجود در هوا و آب احتمالا یکی از دلایل شکوفایی حیات در این دوره اردویسین (در حدود ۴۴۵ تا ۴۸۵ میلیون سال قبل) بوده است. «کول ادواردز» محقق ارشد و دانشمند علوم زمینی و زیستی از دانشگاه ایالتی آپالاچیان کارولینای شمالی گفت: «ما ارتباط دیگری هم بین تنوع زیستی و میزان اکسیژن پیدا کردیم، اما این بار در دوره زمین شناسی اردویسین؛ در این دوره که به ۴۵۵ میلیون سال قبل باز می گردد، میزان اکسیژن افزایش چشمگیری پیدا کرد. نباید از این نکته هم به سادگی گذشت که افزایش میزان اکسیژن احتمالا تنها دلیل تنوع زیستی در این دوره نبوده است. احتمال می رود که تغییرات دیگری از قبیل سرد شدن اقیانوس، افزایش میزان مواد مغذی اقیانوس ها و فشارهای شکارگری دست به دست هم دادند تا حیات جانوری برای میلیون ها سال تنوع پیدا کند.»
سیر در رویدادهای گذشته چالش‌های خاص خود را دارد، اما این ارتباط جدید با مطالعه سنگ آهک شکل گرفته در آن دوره و بررسی نمونه‌های زمین شناسی برگرفته از آمریکا، کانادا و آمریکای جنوبی شناسایی شد. بر اساس این تجزیه و تحلیل، انتظار می رود میزان اکسیژن اقیانوس‌ها در طول آن دوره از ۱۰ تا ۱۳ درصد به ۲۵ درصد رسیده باشد. در ضمن، یک افزایش سه گانه ای هم در تنوع زیستی ثبت شد: جانداران دریایی بیشتر، تغییرات بزرگ در انواع گونه‌ها و حتی تغییر در ترکیب کف اقیانوس‌ها.
هنوز نکات مبهی در خصوص این رابطه وجود دارد. به گفته محققان، افزایش اکسیژن تاثیر غیر مستقیمی بر اکوسیستم داشته است و موجبات افزایش دما را هم فراهم آورده است، چرا که می خواست زمین را آماده پذیرش گونه‌های جدید بکند. «متیو سالتمن» یکی از اعضای تیم در دانشگاه ایالتی اوهایو گفت: «اکسیژن و حیات جانوری همواره با یکدیگر مرتبط بوده اند، اما تمرکز بیشتری بر چگونگی پیدایش جانوران اطلاق شده است. کارهای تحقیقاتی ما نشان می دهد که اکسیژن نقش مهمی در درک چگونگی تنوع جانوران در تعداد بی شمار دارد.»
چگونگی مطابقت میزان اکسیژن و تنوع زیستی بر اساس نمونه سنگ های آهکی
همانطور که محققان می‌گویند، سرد شدن اقیانوس ها و افزایش میزان مواد مغذی در آنها بی تردید باعث گسترش حیات و افزایش میزان اکسیژن شده است. یکی دیگر از ایده‌هایی که محبوبیت بالایی میان دانشمندان دارد این است که برخورد شهاب‌سنگ‌ها باعث شکوفایی و گستردگی حیات گردید، اما ما درباره میلیون ها سال قبل تر حرف می زنیم؛ قطعا نمی توان با قاطعیت لب به سخن گشود. تجزیه و تحلیل‌های جدید می تواند با ارائه جدول زمانی مربوط به چگونگی رسیدن اکسیژن اتمسفری به سطحی که ما الان از آن لذت می بریم، دیدگاه ما را دچار تغییر کند. این تجزیه و تحلیل ها می تواند اطلاعات ارزشمندی درباره چگونگی رشد و گستردگی ابتدایی‌ترین گونه‌ها فراهم نماید. البته شاید درباره انفجار کامبرین هم نیاز به ارزیابی مجدد باشد؛ چرا که در این بازه زمانی(۵۴۱ میلیون سال قبل) بیشتر جاندارانی که امروزه می‌بینیم، پیدا شدند.
آقای ادواردز خاطر نشان کرد: «این نشان می دهد که میزان اکسیژن اتمسفری میلیون ها سال پس از انفجار کامبرین به سطح امروزی نرسید؛ گفته می شود که در این دوره، اقیانوس و اتمسفر اکسیژن دار شدند. در این تحقیق، ما نشان دادیم که اکسیژن دار شدن اتمسفر و اقیانوس ها میلیون ها سال طول کشید؛ تنها زمانی که دریاهای سطحی به طرز قابل توجهی اکسیژن دار شدند، فرایندهای بزرگ تنوع زیستی به وقوع پیوست.» این مقاله تحقیقی در مجله Nature Geoscience منتشر شده است.
برگرفته از sciencealert
