Peristiwa Kepunahan Terbesar Bumi Mungkin Telah Disebabkan oleh Penipisan Ozon

Kepunahan akhir-Permian adalah salah satu misteri terbesar dalam sejarah Bumi. Tentu, peristiwa kepunahan Cretaceous-Tersier - salah satu yang (hampir) memusnahkan semua dinosaurus - adalah buruk, tetapi bahkan jika tidak ada artinya jika dibandingkan. Kepunahan akhir-Permian, yang dimulai sekitar 251,9 juta tahun yang lalu, memusnahkan lebih dari 90 persen spesies laut dan lebih dari dua pertiga spesies darat dalam sekitar 500 ribu tahun.

Namun, para ilmuwan tidak benar-benar tahu apa yang menyebabkannya, tidak memiliki apa-apa selain teori bahwa letusan gunung berapi besar menendang seluruh peristiwa bergerak.

Namun dalam sebuah makalah yang diterbitkan Rabu di jurnal Kemajuan Sains, para peneliti dari Departemen Biologi Integratif dan Museum Paleontologi di University of California, Berkeley, memberikan bukti eksperimental bahwa kepunahan Permian akhir, juga dikenal sebagai kepunahan Permian-Trias, dapat disebabkan, sebagian besar, oleh sesuatu kita semua terlalu akrab dengan: lapisan ozon yang habis.

Mereka mengusulkan bahwa peningkatan radiasi UV-B, yang dibiarkan masuk oleh lapisan ozon yang telah menipis oleh letusan gunung berapi besar-besaran, membuat sulit atau tidak mungkin bagi pohon untuk mereproduksi. Jadi, bukannya langsung membunuh hewan-hewan, aktivitas gunung berapi memulai kaskade yang memicu deforestasi, yang menyebabkan jaring makanan runtuh, dan, akhirnya punah.

Bukti datang dalam bentuk butiran serbuk sari mutasi, yang menurut para peneliti adalah hasil dari peningkatan radiasi UV-B - jenis yang menyebabkan kulit terbakar. Catatan fosil telah menghasilkan banyak spesimen serbuk sari mutasi dari gymnospermae, tanaman yang mendominasi sebelum munculnya tanaman berbunga), yang semuanya berasal dari zaman kepunahan akhir-Permian. Sementara para ilmuwan telah berhipotesis bahwa butiran mutan pinus, palem, dan gingko serbuk sari adalah hasil dari radiasi UV-B, sebelum sekarang para peneliti belum menemukan bukti kuat.

Untuk menguji hipotesis mereka, para peneliti mencoba untuk memutasi butiran serbuk sari sendiri, mencoba untuk menciptakan kembali efek dari kondisi ozon rendah. Mereka mengekspos 30 pinus kerdil yang matang secara reproduktif (Pinus mugo Columnaris), yang serbuk sarinya mirip dengan pinus akhir-Permian, dengan serangkaian kondisi cahaya: Enam ditinggalkan di luar untuk dijadikan sebagai kelompok kontrol, sementara 24 lainnya ditempatkan di dalam ruangan di ruang pertumbuhan dengan tingkat UV-B yang lebih tinggi radiasi.

Semua tanaman selamat, tetapi pohon-pohon yang terpapar radiasi UV-B tingkat tinggi mengembangkan butiran serbuk sari bermutasi dan memiliki kerucut yang berhenti tumbuh sebelum subur. Dengan kata lain, tanaman itu hidup tetapi tidak bisa mereproduksi.

Butir serbuk sari bermutasi dari pohon yang tumbuh di bawah kondisi UV-B (dirancang untuk mensimulasikan orang-orang dari peristiwa kepunahan akhir Permian) memiliki kemiripan yang mencolok dengan butiran serbuk sari fosil dari periode waktu itu.

Ini mendukung hipotesis bahwa aktivitas gunung berapi selama peristiwa kepunahan akhir-Permian tidak secara langsung membunuh hewan di Bumi tetapi malah menciptakan kondisi yang sangat buruk bagi tanaman dan hewan yang hidup di sini. Kondisi ini menyebabkan penurunan yang lambat tetapi pasti selama ratusan ribu tahun, karena tanaman gagal berkembang biak, menyebabkan krisis pangan setelah krisis pangan bagi hewan dan akhirnya kematian massal.

Para peneliti memperingatkan bahwa ini juga bisa berfungsi sebagai kisah peringatan untuk era kita saat ini. Pada saat suhu laut meningkat dan gletser mencair, ada kemungkinan bahwa seperti kaskade kekuatan ekologis yang terjadi jutaan tahun yang lalu dapat terjadi lagi hari ini. Faktanya, beberapa ilmuwan mengatakan hampir pasti bahwa kita akan melihat peristiwa kepunahan massal di abad mendatang. Tapi hei, setidaknya mungkin seseorang akan belajar dari kesalahan kita dalam beberapa ratus juta tahun.

Abstrak: Meskipun vulkanisme Perangkap Siberia dianggap sebagai pendorong utama kepunahan terbesar dalam sejarah Bumi, krisis akhir-Permian, hubungan antara peristiwa-peristiwa ini masih belum jelas. Namun, malformasi pada serbuk sari gymnosperma yang memfosil dari interval kepunahan menunjukkan tekanan biologis yang bertepatan dengan penurunan hutan berdenyut. Butir-butir ini diduga disebabkan oleh peningkatan iradiasi ultraviolet-B (UV-B) dari kerusakan perisai ozon yang disebabkan oleh vulkanisme. Kami menguji mekanisme yang diusulkan ini dengan mengamati efek dari rejim UV-B Permian akhir yang disimpulkan pada pengembangan serbuk sari dan keberhasilan reproduksi pada tumbuhan runjung yang hidup. Kami menemukan bahwa frekuensi malformasi serbuk sari meningkat lima kali lipat di bawah intensitas UV-B yang tinggi. Anehnya, semua pohon bertahan tetapi disterilkan di bawah UV-B yang ditingkatkan. Hasil ini mendukung hipotesis bahwa tekanan UV-B yang tinggi dapat berkontribusi tidak hanya pada produksi serbuk sari tetapi juga terhadap deforestasi selama interval krisis Permian-Triassic. Dengan mengurangi kesuburan dari beberapa garis keturunan gymnosperma yang tersebar luas, melemahnya perisai ozon yang berdenyut dapat menyebabkan destabilisasi biosfer terestrial berulang dan keruntuhan jaring makanan tanpa menggunakan mekanisme “bunuh” langsung pada tanaman atau hewan darat. Temuan ini menantang paradigma bahwa kepunahan massal membutuhkan mekanisme pembunuhan dan menyarankan bahwa hutan konifer modern mungkin jauh lebih rentan terhadap penipisan lapisan ozon antropogenik daripada yang diperkirakan.