Il più grande evento estinzione della Terra potrebbe essere stato causato dall'assottigliamento dell'ozono

L'estinzione del Permiano finale è uno dei più grandi misteri della storia della Terra. Certo, l'evento di estinzione del Cretaceo-Terziario - quello che (quasi) spazzò via tutti i dinosauri - era brutto, ma persino in confronto. L'estinzione finale del Permiano, che iniziò circa 251,9 milioni di anni fa, spazzò via oltre il 90% delle specie marine e più dei due terzi delle specie terrestri in circa 500 mila anni.

Tuttavia, gli scienziati non sanno veramente cosa lo abbia causato, non avendo altro che una teoria secondo cui l'enorme eruzione vulcanica ha dato il via all'intero evento.

Ma in un articolo pubblicato mercoledì sul giornale Progressi scientifici, i ricercatori del Dipartimento di Biologia Integrativa e del Museo di Paleontologia dell'Università della California, a Berkeley, forniscono prove sperimentali che l'estinzione del Permiano-fine, nota anche come estinzione del Permiano-Triassico, potrebbe essere stata causata, in gran parte, da qualcosa ci conosciamo fin troppo bene: uno strato di ozono impoverito.

Propongono che l'aumento della radiazione UV-B, che è stata lasciata da uno strato di ozono che è stato assottigliato dalla massiccia eruzione vulcanica, ha reso difficile o impossibile la riproduzione degli alberi. Quindi, piuttosto che direttamente uccidendo gli animali, l'attività vulcanica ha dato il via a una cascata che ha innescato la deforestazione, portando a collassi della catena alimentare e, infine, all'estinzione animale.

Le prove arrivano sotto forma di grani di polline mutati, che i ricercatori sostengono sono il risultato di un aumento delle radiazioni UV-B - il tipo che causa le scottature. La documentazione sui fossili ha rivelato molti esemplari di polline mutato proveniente dalle gimnosperme, le piante che hanno dominato prima dell'ascesa delle piante da fiore, tutte risalenti al periodo dell'estinzione del Permiano. Mentre gli scienziati hanno ipotizzato che questi granuli di polline, pino e gingko mutanti fossero il risultato delle radiazioni UV-B, prima d'ora i ricercatori non avevano trovato prove convincenti.

Per testare la loro ipotesi, i ricercatori hanno cercato di mutare i grani di polline stessi, tentando di ricreare gli effetti delle condizioni di basso ozono. Hanno esposto 30 pini nani riproduttivamente maturi (Pinus mugo Columnaris), il cui polline è simile a quello dei pini di Permiano, a una serie di condizioni di luce: sei sono stati lasciati all'esterno per fungere da gruppo di controllo, mentre gli altri 24 sono stati collocati all'interno in camere di crescita con livelli superiori di UV-B radiazione.

Tutte le piante sopravvissero, ma gli alberi esposti a livelli elevati di radiazioni UV-B svilupparono grani di polline mutati e avevano coni che smisero di crescere prima di essere fertili. In altre parole, le piante erano vivi ma non poteva riprodursi.

I grani di polline mutati dagli alberi cresciuti in condizioni di UV-B (progettati per simulare quelli dall'estinzione di estinzione del Permiano) hanno una sorprendente somiglianza con i grani di polline fossili di quel periodo.

Ciò supporta l'ipotesi che l'attività vulcanica durante l'evento di estinzione del Permiano non uccidesse direttamente gli animali sulla Terra, ma creò invece condizioni che erano davvero negative per le piante e gli animali che vivono qui. Queste condizioni hanno determinato un lento ma certo declino per centinaia di migliaia di anni, poiché le piante non sono riuscite a riprodursi, causando crisi alimentari dopo la crisi alimentare per gli animali e le eventuali morti di massa.

I ricercatori avvertono che questo potrebbe anche servire da ammonimento per la nostra era attuale.In un momento in cui le temperature degli oceani stanno aumentando ei ghiacciai si stanno sciogliendo, è possibile che qualcosa come le cascate di forze ecologiche avvenute milioni di anni fa possano ripetersi oggi. In effetti, alcuni scienziati dicono che è quasi certo che vedremo un evento di estinzione di massa nel prossimo secolo. Ma hey, almeno forse qualcuno imparerà dai nostri errori in un paio di centinaia di milioni di anni.

Astratto: Sebbene il vulcanismo della trappola siberiana sia considerato il principale motore della più grande estinzione nella storia della Terra, la crisi del Permiano finale, la relazione tra questi eventi rimane poco chiara. Tuttavia, le malformazioni nel polline fossilizzato di gimnosperma derivante dall'intervallo di estinzione suggeriscono uno stress biologico coincidente con il declino delle foreste pulsate. Si ipotizza che questi grani siano stati causati dall'aumento dell'irradiazione ultravioletta-B (UV-B) dal deterioramento dello scudo dell'ozono indotto dal vulcanismo. Abbiamo testato questo meccanismo proposto osservando gli effetti dei regimi UV-B permiano-finali dedotti sullo sviluppo dei pollini e il successo riproduttivo nelle conifere viventi. Scopriamo che le frequenze di malformazione del polline aumentano di cinque volte sotto le alte intensità UV-B. Sorprendentemente, tutti gli alberi sono sopravvissuti ma sono stati sterilizzati con UV-B potenziato. Questi risultati supportano l'ipotesi che l'aumento dello stress UV-B potrebbe aver contribuito non solo alla produzione di malformazioni polliniche ma anche alla deforestazione durante gli intervalli di crisi del Permiano-Triassico. Riducendo la fertilità di alcune stirpi di gimnosperme diffuse, l'indebolimento dello scudo di ozono pulsato avrebbe potuto indurre ripetute destabilizzazione della biosfera terrestre e collasso della rete alimentare senza esercitare un meccanismo diretto di "uccisione" su piante o animali terrestri. Questi risultati mettono in discussione il paradigma secondo cui le estinzioni di massa richiedono meccanismi di abbattimento e suggeriscono che le moderne foreste di conifere potrebbero essere notevolmente più vulnerabili alla deplezione dello strato di ozono antropogenico del previsto.