ยุคดีโวเนียนเกิดขึ้นเมื่อเกือบ 419 ล้านถึง 358 ล้านปีก่อน ก่อนวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนบก เป็นที่รู้จักจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ในระหว่างเหตุการณ์นี้ เกือบ 70 เปอร์เซ็นต์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกเสียชีวิต
การศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ IUPUI ร่วมกับเพื่อนร่วมงานในสหราชอาณาจักร ชี้ให้เห็นว่าวิวัฒนาการของรากของต้นไม้อาจกระตุ้นให้เกิด การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ที่สั่นสะเทือนมหาสมุทรโลกในช่วงยุคดีโวเนียน วิวัฒนาการของรากต้นไม้น่าจะท่วมมหาสมุทรด้วยสารอาหารส่วนเกิน ทำให้เกิดมวลมหาศาล การเจริญเติบโตของสาหร่าย.
Gabriel Filippelli ศาสตราจารย์อธิการบดีด้าน Earth Sciences ใน School of Science ที่ IUPUI กล่าวว่า “การบานของสาหร่ายอย่างรวดเร็วและทำลายล้างเหล่านี้จะทำให้ออกซิเจนส่วนใหญ่ในมหาสมุทรหมดไป และก่อให้เกิดเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่”
ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เน้นย้ำถึงกระบวนการที่เรียกว่ายูโทรฟิเคชัน กระบวนการนี้ส่วนใหญ่จะคล้ายกับกระบวนการสมัยใหม่ แม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่า แต่ปรากฏการณ์ที่กำลังกระตุ้นให้เกิด "เขตมรณะ" ในวงกว้างในเกรตเลกส์และอ่าวเม็กซิโก เนื่องจากสารอาหารส่วนเกินจากปุ๋ยและการไหลบ่าทางการเกษตรอื่น ๆ กระตุ้นให้เกิดสาหร่ายขนาดใหญ่ที่กินพืชทั้งหมด ออกซิเจนของน้ำ
ฟิลิปเปลลีกล่าวว่า “ข้อแตกต่างก็คือเหตุการณ์ในอดีตเหล่านี้น่าจะได้รับพลังงานจากรากของต้นไม้ ซึ่งดึงสารอาหารจากพื้นดินในช่วงเวลาที่มีการเจริญเติบโต แล้วจึงทิ้งลงในดินทันที น้ำของโลก ในช่วงเวลาแห่งความเสื่อมโทรม”
“ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานอยู่บนการผสมผสานระหว่างหลักฐานใหม่และที่มีอยู่”
นักวิทยาศาสตร์ทำการวิเคราะห์ทางเคมีของหินที่สะสมจากก้นทะเลสาบโบราณ พวกเขายืนยันวัฏจักรที่ระบุก่อนหน้านี้ของระดับฟอสฟอรัสที่สูงขึ้นและต่ำลง ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบในทุกชีวิตบนโลก
นอกจากนี้ พวกเขาสามารถแยกแยะระหว่างวัฏจักรเปียกและแห้งได้โดยใช้สัญญาณของ "การผุกร่อน" หรือการก่อตัวของดินซึ่งเกิดจากการเจริญเติบโตของราก การผุกร่อนมากขึ้นแสดงว่าวงจรแห้งมีรากน้อยลง ในขณะที่การผุกร่อนน้อยแสดงว่าวงจรแห้งมีรากน้อยลง
ที่สำคัญ นักวิทยาศาสตร์พบว่าวัฏจักรแห้งใกล้เคียงกับระดับฟอสฟอรัสที่สูงขึ้น หมายถึงรากที่กำลังจะตายปล่อยสารอาหารลงสู่น้ำในช่วงเวลาดังกล่าว
Matthew Smart ปริญญาเอก นักเรียนในห้องทดลองของเขาในขณะที่ทำการศึกษากล่าวว่า “มันไม่ง่ายเลยที่จะมองย้อนกลับไปในอดีตกว่า 370 ล้านปี แต่หินมีความทรงจำอันยาวนานและยังมีสถานที่อยู่ โลก ซึ่งคุณสามารถใช้เคมีเป็นกล้องจุลทรรศน์เพื่อไขปริศนาของโลกยุคโบราณได้”
นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุการเน่าเปื่อยของรากต้นไม้ได้ว่าเป็นผู้ต้องสงสัยหลักเบื้องหลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในช่วงดีโวเนียน เนื่องจากวัฏจักรฟอสฟอรัสเกิดขึ้นในเวลาเดียวกับวิวัฒนาการของรากต้นไม้แรก ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของอาร์คีออปเทอริส ซึ่ง ยังเป็นพืชชนิดแรกที่ปลูกใบและสูงถึง 30 ฟุต
ฟิลิปเปลลีกล่าวว่า “โชคดีที่ต้นไม้สมัยใหม่ไม่ทำลายล้างในลักษณะเดียวกัน เนื่องจากธรรมชาติได้พัฒนาระบบเพื่อให้สมดุลกับผลกระทบของไม้ที่เน่าเปื่อย ความลึกของดินสมัยใหม่ยังคงรักษาสารอาหารไว้ได้มากกว่าเมื่อเทียบกับชั้นดินบางๆ ที่ปกคลุมโลกยุคโบราณ”
อย่างไรก็ตาม พลวัตของการศึกษาแสดงให้เห็นชัดเจนว่ายังมีอันตรายอื่นๆ ที่เกิดขึ้นล่าสุดอีกด้วย ชีวิตในมหาสมุทร. ผู้เขียนรายงานชี้ให้เห็นว่ามีคนอื่นๆ แย้งว่าสิ่งปฏิกูล ปุ๋ยคอก ปุ๋ย และขยะอินทรีย์อื่นๆ ก่อให้เกิดมลพิษในมหาสมุทรโลกจนถึงจุดที่ "ใกล้จะขาดออกซิเจน" หรือปราศจากออกซิเจนโดยสิ้นเชิง
ฟิลลิเปลลี กล่าวว่า, “ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เหล่านี้เกี่ยวกับผลภัยพิบัติจากเหตุการณ์ทางธรรมชาติในโลกยุคโบราณอาจเป็นเครื่องเตือนใจเกี่ยวกับผลที่ตามมาของสภาวะที่คล้ายกันซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในปัจจุบัน”
การอ้างอิงวารสาร:
- แมทธิว เอส. สมาร์ท และคณะ การปล่อยสารอาหารบนบกที่เพิ่มขึ้นระหว่างการเกิดขึ้นของดีโวเนียนและการขยายตัวของป่า: หลักฐานจากบันทึกฟอสฟอรัสทะเลสาบและธรณีเคมี กระดานข่าวสมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกา. ดอย: 10.1130 / B36384.1
