badacze przeprowadzili model klimatu z konfiguracją ziemi w czasie Permu, kiedy masy lądowe zostały połączone w superkontynencie Pangei. Zanim trwające erupcje wulkanów na Syberii stworzyły planetę z gazem cieplarnianym, oceany miały temperaturę i poziom tlenu podobny do dzisiejszego. naukowcy podnieśli następnie gazy cieplarniane w modelu do poziomu wymaganego do uzyskania temperatury tropikalnych oceanów na powierzchni około 10 stopni Celsjusza (20 stopni Fahrenheita) wyższe, dopasowując warunki w tym czasie.,
model odtwarza wynikające z tego dramatyczne zmiany w oceanach. Oceany straciły około 80 procent tlenu. Około połowa dna morskiego oceanów, głównie na głębszych głębokościach, stała się całkowicie pozbawiona tlenu.
aby przeanalizować wpływ na gatunki morskie, naukowcy rozważyli zmienną wrażliwość tlenu i temperatury 61 współczesnych gatunków morskich – w tym skorupiaków, ryb, skorupiaków, koralowców i rekinów – za pomocą opublikowanych pomiarów laboratoryjnych., Tolerancja współczesnych zwierząt na wysoką temperaturę i niski poziom tlenu jest podobna do zwierząt permskich, ponieważ ewoluowały one w podobnych warunkach środowiskowych. Badacze następnie połączyli cechy gatunku z symulacjami paleoklimatycznymi, aby przewidzieć geografię wymierania.
„bardzo niewiele organizmów morskich przebywało w tych samych siedliskach, w których żyły – albo uciekało, albo ginęło” – powiedział Curtis Deutsch, profesor nadzwyczajny Oceanografii UW.,
według współautora badania Jonathana Payne 'a, profesora nauk geologicznych w Stanford' s School of Earth, Energy& Nauki o Środowisku (Stanford Earth), „konwencjonalną mądrością w społeczności paleontologicznej było to, że wymieranie Permu było szczególnie dotkliwe w wodach tropikalnych.”Jednak model pokazuje, że najbardziej dotknięte były organizmy najbardziej wrażliwe na tlen znalezione daleko od tropików., Wiele gatunków żyjących w tropikach również wyginęło w modelu, ale przewiduje on, że gatunki o dużej szerokości geograficznej, zwłaszcza te o wysokim zapotrzebowaniu na tlen, zostały prawie całkowicie wymazane.
badanie opiera się na poprzednich pracach prowadzonych przez Deutsch pokazując, że jak oceany ciepłe, metabolizm zwierząt morskich przyspiesza, co oznacza, że wymagają więcej tlenu, podczas gdy cieplejsza woda posiada mniej. To wcześniejsze badania pokazują, jak cieplejsze oceany odpychają zwierzęta od tropików.,
aby przetestować tę prognozę, Payne i jego współautor Erik Sperling, asystent profesora nauk geologicznych w Stanford Earth, przeanalizowali późnopermańskie dystrybucje skamieniałości z Paleobiology Database, Wirtualnego archiwum opublikowanych kolekcji skamieniałości. Zapis kopalny pokazuje, gdzie były gatunki przed wyginięciem, a które zostały całkowicie wymazane lub ograniczone do ułamka ich dawnego siedliska.
zapis kopalny potwierdza, że gatunki z dala od równika najbardziej ucierpiały podczas tego wydarzenia., „Sygnatura tego mechanizmu zabijania, ocieplenie klimatu i utrata tlenu, jest ten wzór geograficzny, który jest przewidywany przez model, a następnie odkryty w skamieniałościach”, powiedział Penn. „Porozumienie między tymi dwoma wskazuje, że mechanizm ocieplenia klimatu i utraty tlenu był główną przyczyną wymarcia.”
” nigdy nie byliśmy w stanie uzyskać takiego wglądu w to, jak i dlaczego różne stresory wpływają na różne części globalnego Oceanu”, powiedział Sperling, asystent profesora nauk geologicznych w Stanford Earth. „To było naprawdę ekscytujące.,”
nowe badanie łączy zmieniające się warunki oceaniczne z potrzebami metabolicznymi różnych zwierząt w różnych temperaturach. Wyniki pokazują, że najpoważniejsze skutki niedoboru tlenu mają gatunki żyjące w pobliżu biegunów.
„ponieważ metabolizm organizmów tropikalnych był już przystosowany do dość ciepłych warunków o niższej zawartości tlenu, mogły one odejść od tropików i znaleźć te same warunki gdzie indziej”-powiedział Deutsch. „Ale jeśli organizm został przystosowany do zimnego, bogatego w tlen środowiska, to warunki te przestały istnieć w płytkich oceanach.”