Asteroida, która uderzyła w półwysep Jukatan, poruszała się z prędkością 64 tysięcy kilometrów na godzinę. Skały wokół miejsca impaktu wypiętrzyły się wyżej niż Himalaje i zaraz potem opadły, tworząc pierścień wzniesień o średnicy prawie 200 km. Wszystko, co znajdowało się w odległości mniejszej niż tysiąc kilometrów, zostało pochłonięte przez kulę ognia. Cały incydent trwał 10 minut, ale jego konsekwencje Ziemia leczyła przez następnych 10 milionów lat. Mowa o katastrofie sprzed 66 milionów lat, która zmiotła dinozaury.

Trudno uwierzyć, że to nie relacja naocznego świadka, a zaledwie rekonstrukcja zdarzeń przedstawiona w dokumencie BBC „The day the dinosaurs died”(Dzień, w którym zginęły dinozaury), a oparta na analizie próbek pobranych w 2017 roku w kraterze Chicxulub.

Czytając sugestywne opisy popularnonaukowe, łatwo zapomnieć, że u ich podstaw leżą dane gromadzone mozolnie przez uczonych oraz ich intelektualne wysiłki trwające niewiele ponad lat… dwieście. Michael J. Benton w książce „Gdy życie prawie wymarło. Tajemnica największego masowego wymierania w dziejach Ziemi” przedstawia frapującą historię rozwoju tej gałęzi wiedzy, ale też wpływu środowiskowych mód i polityki na naukowe teorie. Z niej też pochodzi większość cytowanych poniżej danych.


Zafascynowany dinozaurami nastolatek wcześniej czy później zetknie się z informacją o masowych wymieraniach (to znaczy takich, gdy liczba gatunków spadła o co najmniej 40 procent). Bardziej dociekliwi bez trudu ustalą, że było ich pięć i następowały co kilkaset milionów lat, a ich przyczynami były: aktywność wulkanów, uderzenia asteroid oraz kosmiczne katastrofy w rodzaju wybuchu supernowej.

Pięciokrotny reset

Szkolny banał? Jeśli tak, to dość świeżej daty. Informacje, że przyczyną wyginięcia dinozaurów było uderzenie asteroidy to przebój lat 80. XX wieku (obecnie uczeni przychylają się raczej do opinii, że główną rolę odegrała działalność wulkanów). O największym wymieraniu permskim sprzed 252 milionów lat, które według szacunków zmiotło 95 proc. gatunków kręgowców z powierzchni Ziemi (i 90 proc. gatunków w morzach), jeszcze w 1990 roku wiedziano stosunkowo niewiele.

Przestaje to zaskakiwać, gdy sobie uświadomić, że aż do lat 30. zeszłego stulecia nie istniała żadna metoda pozwalająca ustalić wiek skał. Dopiero odkrycie promieniotwórczości dowiodło geologom (i nie tylko), że wiek świata liczy się w miliardach, a nie tysiącach lat. Określenie wieku próbek zebranych w różnych zakątkach globu (czyli stratygrafia) oraz wyznaczenie granic epok geologicznych trwa praktycznie do dzisiaj: dolną granicę permu ustalono w roku 2000.

Zresztą od strony biologicznej kwestia wcale nie wygląda lepiej. Po pierwsze, zapis kopalny jest mocno niekompletny, a w dodatku „skrzywiony”. Nie wszystkie organizmy mają równe szanse zostać utrwalone dla potomności: te zbudowane z tkanek miękkich są praktycznie skazane na wieczne zapomnienie. Podobnie ze środowiskiem życia: na dnie morskim odkłada się więcej szczątków, a osady są kompletniejsze niż na suchym lądzie, gdzie działa więcej czynników zaburzających (erozja etc.).

I sprawa najbardziej podstawowa: nauki geologiczne i biologiczne rozwijały się praktycznie równolegle. Kiedy Richard Owen, jeden z pionierów geologii, zbierał swoje okazy w latach 30. XIX wieku, Darwin płynął dopiero na Galapagos. Tak że po jej ogłoszeniu w 1859 r. teoria ewolucji nie od razu została zaakceptowana; sam Owen energicznie ją krytykował. Dodajmy: z pozycji czysto naukowych.

Pech nie opuszczał badaczy także później – metoda radiometryczna słabo się sprawdza w wypadku skał bogatych w skamieniałości. Wszystko to sprawiło, że zauważenie raptownego spadku liczebności organizmów staje się kwestią niezwykle trudną i problematyczną. Nic dziwnego, że spory o to, czy wymieranie było masowe, nagłe i czy w ogóle nastąpiło, trwają w najlepsze do dziś.

I pięć prawie-zmartwychwstań

Rozmach masowych wymierań robi wrażenie, ale jeśli się zastanowić, znacznie bardziej imponujący jest fakt, że za każdym razem życiu na Ziemi udawało się ujść z życiem. Więcej: za każdym razem różnorodność koniec końców wzrastała, a kryzys okazywał się szansą dla całych taksonów (grupa organizmów – populacja lub kilka populacji – zwykle uznawanych za filogenetycznie spokrewnione), które dotychczas nie miały okazji rozwinąć skrzydeł – w przenośni lub dosłownie.

Jednym z nich był lystrozaur, przedstawiciel synapsydów, czyli gadów ssakokształtnych. Jego historia jest szczególnie pouczająca. Świetnie radzące sobie wcześniej synapsydy, zostały mocno przetrzebione podczas permskiego wymierania; w triasie wystartowały nieźle, lecz przegrały wyścig z dinozaurami. Dopiero wyeliminowanie dinozaurów niemal dwieście milionów lat później otworzyło przed synapsydami i ich potomkami, czyli ssakami, niesamowite perspektywy.

Wymierania, jako wydarzenia rzadkie i nieprzewidywalne, stanowią wyzwanie dla procesu ewolucji, bo organizmy nie mają szansy się do nich przystosować. Z drugiej jednak strony przetrwanie – za wszelką cechę i we wszelkich warunkach – to najbardziej podstawowa cecha życia. Czy zatem fakt, że zdołało ono przetrwać aż pięć skrajnie nieprzyjaznych epizodów geologicznych, na pewno należy traktować jedynie jako przypadek?

Co nas uratuje?

Masowa śmierć nieodmiennie prowokuje pytania o to, co może zwiększyć szanse danej grupy zwierząt na przeżycie. Odpowiedź Michaela J. Bentona brzmi: szczęście i duży zasięg występowania.

„Masowe wymieranie jest jak wyścig z nieznanymi przeszkodami i o nieznanym czasie trwania. Zawodnicy nie otrzymują żadnych sygnałów ostrzegawczych na temat przeszkód, z których każda grozi śmiercią. W takiej rywalizacji wszyscy mają dość podobną szansę odtarcia do mety” – tłumaczy Benton.

Właśnie szczęścia, jak się wydaje, zabrakło dinozaurom. W cytowanym na wstępie dokumencie BBC sugerowano, że wielkie gady prawdopodobnie by ocalały, gdyby asteroida uderzyła kilka minut wcześniej lub później. Ze względu na ruch obrotowy Ziemi trafiłaby wtedy w morze, zamiast w wapienie i osady denne bogate w związany dwutlenek węgla, siarkę i śmiertelnie groźny gips. Do atmosfery nie przedostałaby się para bogata w siarczany i nie doszłoby do raptownego ochłodzenia na całym świecie – o 50 stopni Celsjusza w ciągu kilku dni, które przypieczętowało los dinozaurów.

Za to doskonałym przykładem „disaster taxon” (co można przetłumaczyć jako „takson stworzony do przetrwania katastrofy”) są wspomniane już lystrozaury. W skałach z wczesnego triasu ich szczątki stanowią 95 proc. wszystkich znajdowanych zwierzęcych skamieniałości; utrzymały dominację przez pierwszych kilka milionów lat.

Benton opisuje je jako typowych przeciętniaków: niezbyt duże gady o dużych kłach i rogowych listwach, którymi miażdżyły twarde części roślin. Ich mocną stroną był zasięg: szczątki lystrozaurów najdowano na wszystkich istniejących obecnie kontynentach (w permie i triasie tworzyły jeden superkontynent Pangeę). Nowsze badania, przeprowadzone w 2016 roku na uniwersytecie w Utah, mogą jednak sugerować, że istnieją sposoby zwiększające szanse na przetrwanie – jeśli nie samej katastrofy, to okresu tuż po niej.

Badania szkieletów wykazały, że lystrozaury sprzed kryzysu przypominały niewielkie, parometrowe hipopotamy i żyły 13-14 lat. Po wymieraniu skurczyły się do rozmiarów sporego psa i przeżywały 2-3 lata, co oznaczało, że dojrzewały płciowo znacznie wcześniej. Mogłoby się to wydawać przygnębiającą konstatacją, gdyby symulacje ekologiczne nie wykazały, że zwiększyło to ich szanse przeżycia w niestabilnym środowisku aż o 40 procent.

W ostatnim czasie pojawiają się doniesienia sugerujące, że trwa właśnie szóste masowe wymieranie w dziejach świata, co stanowi punkt wyjścia do snucia apokaliptycznych wizji. Tymczasem analiza minionych katastrof dowodzi, że jak dotąd życie wykazywało się zdumiewającą odpornością, a epizody wymierań przyczyniały się do przyśpieszonej ewolucji i w efekcie wzrostu różnorodności.

Co więcej, gatunek Homo sapiens, za sprawą swojej liczebności i ekstremalnie dużego zasięgu, wygląda na typowy „disaster taxon”. Wszystko to pozwala spojrzeć w przyszłość z pewnym optymizmem. Naturalnie, o ile nie przeraża nas myśl o ludziach mierzących trochę ponad pół metra wzrostu i zakładających rodziny w wieku dziesięciu lat.

– Hanna Pasierska

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy

Ważniejsza bibliografia:
• Michael J. Benton, „Gdy życie prawie wymarło. Tajemnica największego masowego wymierania w dziejach Ziemi”, Prószyński i S-ka, Warszawa 2017.
• Peter Holley, “Dinosaurs were minutes away from surviving extinction, says new research”, 19.05.2017, independent.co.uk/news/science/dinosaurs-survive-extinction-asteroid-minutes-event-research-scientists-a7744031.html.
• “How to survive extinction: live fast, die young. Life history of ancient mammal relatives provides insight on survival tactics”, 05.04.2016, unews.utah.edu/how-to-survive-extinction-live-fast-die-young/.
• Maddie Stone, “How to survive a mass extinction”, 05.04.2016, gizmodo.com/ how-to-survive-extinction-1769104246.
• „Wielkie wymierania, ich przyczyny i skutki – wnioski z międzynarodowej konferencji w Londynie”, 26-29.03.2013, Przegląd Geologiczny, vol. 61, nr 12, 2013.
• Chris D. Thomas „The sixth mass genesis? New species are coming into existence faster than ever thanks to humans”, 18.07.2017, independent.co.uk.