Rezept für Massensterben: Algen hinzufügen und unter Rühren Kontroverse

Massenaussterben, die gesamte Spezies aus dem Gesicht der Erde in eine relative Wimpernschlag abgewischt werden oft auf katastrophale Ereignisse wie ein Asteroid Absturz oder großen Vulkanausbruch verantwortlich gemacht. Aber eine neue Hypothese weist auf einen anderen Schuldigen: niedrigen Algen.

In den letzten 540 Millionen Jahren fünf massiven Artensterben glaubt man, in jedem Fall einige 50 bis 90 Prozent der Tierarten getötet haben. Eine neue Studie legt nahe, dass Giftstoffe aus Algen eine wichtige Rolle spielte in allen fünf Aussterben von Arten, einschließlich der aktuellsten und bekanntesten – der Tod der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren. Die Idee wurde auf der Geological Society of America-Jahrestagung Okt. 19 präsentiert.

Aber primitive Algen wirklich hätte sich die Dinosaurier? Die Jury ist immer noch da draußen, obwohl einige Wissenschaftler sind skeptisch gegenüber der Algen-Tötung-Idee, sagt Beweise bestenfalls fehlt und die Finger auf nur einen Schuldigen für ein Massensterben, geschweige denn fünf, macht wenig Sinn.

Und während niemand jemals sicher wissen können, was diese Aussterben verursacht einige Theorien sind mehr als andere akzeptiert. Zum Beispiel denken die meisten Wissenschaftler, dass ein Asteroiden-Einschlag war der wichtigste Faktor in das Aussterben der Dinosaurier, während ein Vulkanausbruchs ein großer Faktor für das Aussterben von Perm, die größte der fünf war. Ab sofort passt die Killer-Algen-Hypothese nicht in die Kategorie "akzeptiert".

Giftige Algen

Algen sind einfache Organismen, die erhalten ihre Energie aus der Sonne und viele Features von Pflanzen, wie Wurzeln und Blätter fehlen. Einige Algenarten produzieren Giftstoffe, die für andere Wasserorganismen und uns sogar schädlich sind. Beispielsweise kann eine Gruppe von Algen genannt Dinoflagellaten Neurotoxine freigeben, die auf Nervenzellen wirken.

Wenn Nährstoffe im Überfluss, die Algen und andere primitive Mikroben können wachsen schnell und können zu Form dichte Bestände, bekannt als Algenblüten aggregieren. Solche Ausbrüche von giftigen Algen haben verheerende Auswirkungen auf Ökosysteme, Fische, Vögel, Meeressäuger und sogar Menschen zu töten.

Die problematischste Gruppe der Toxin-Produzenten sind Cyanobakterien, allgemein bekannt als blau - grüne Algen. Während Cyanobakterien nicht technisch Algen sind – sie aus Algen, Bakterien umgegliedert wurden – können sie ihre eigene Energie aus der Sonne produzieren, und einige Forscher noch legen Sie sie in der Gruppe der Algen. Darüber hinaus sind ihre "Blüten", die das Wasser mit einer blau-grünen Folie abdecken, als Algenblüte bezeichnet.

Clemson University Forscher James Castle, ein Geologe und John Rodgers, eine ökologische Toxikologen, wollte herausfinden, ob solche Algenblüten, die schädlich sind heute eine Millionen von Jahren vor und möglicherweise trug Aussterben Bedrohung für haben könnte.

Erstens haben sie eine Literaturrecherche, Berichte über eine Zunahme versteinerte Stromatolithen oder kuppelförmigen Felsen mit Schichten von Cyanobakterien, bekannt als "mikrobielle Matten," während vier von fünf der Massensterben aufdrehen.

Das Team verglichen dann die Struktur der heutigen Cyanobakterien mit alten Cyanobakterien, finden, dass die Art viel über Millionen von Jahren nicht verändert hatte.

"Da sie sehr wenig geändert haben ihre Struktur, und sie machen heute Giftstoffe, schlagen wir vor, dass dies in der Vergangenheit der Fall war", sagte Burg.

Während sie eine Erhöhung in versteinerten Algen zum Zeitpunkt der die Dinosaurier Aussterben nicht gefunden haben, empfehlen die Autoren, dass eine andere Form von Algen, die Fossilien hinter, nicht verlassen, um das Aussterben beigetragen haben könnten. Sie schlagen vor, dass sogenannte planktischen Algen, die Giftstoffe in den Boden produziert, seinen Weg in die Tiere Diäten gefunden haben könnte. Die Giftstoffe können auch in der Luft, bietet eine weitere Möglichkeit, Arten vergiften werden.

Mechanismus zu töten

Die neue Hypothese ist nicht einzelne aus Algen als einzige Aussterben Faktor, sagte Burg. Stattdessen sehen sie die Algen als nennen sie "töten Mechanismus," eine Weise für Umweltveränderungen zu erhöhter Tod beitragen.

"Die Toxine neigen dazu, stärker zu werden und freigegeben, wenn es ist etwas, das die Algen, [wie] eine Änderung der Salzgehalt des Wassers, eine Änderung der Temperatur, betont", sagte Burg. "Es hätte eine Wirkung oder ein Vulkanausbruch, kann betont, dass die Algen [und] durch die Veränderung der Bedingungen, veröffentlichten sie Giftstoffe, die die Organismen zu töten."

Auf diese Weise passt die Hypothese zu anderen bereits, die Theorien zum Aussterben verurteilt vorgeschlagen. "Es keine der anderen Hypothesen für Massensterben, ausschließt", sagte Burg.

Eine Frage des Timings

Einige Wissenschaftler sind jedoch nicht überzeugt. Sie sagen, dass zwar gab es ein Aufschwung in Algen Stromatolithen dicht an das Aussterben, die Welle tatsächlich nach dem Aussterben, nicht vor oder während sie eingetreten ist.

"In allen Fällen die mikrobielle Sedimente nach dem Datum des Aussterbens, so es unwahrscheinlich scheint, dass sie die eigentliche Ursache waren", sagte Matthew E. Clapham, ein marine Paläoökologe an der Univesrity of California, Santa Cruz, der Perm-Trias-Aussterben studiert.

Und Clapham ist skeptisch, der Versuch, Algen, das großen Aussterben zu binden.

"Obwohl viele Aussterben häufige Ursachen teilen, ich weiß nicht, dass es wirklich so gut von einer Idee zu versuchen zu erklären, alles durch nur eine Ursache wie folgt," sagte er.

Aber Clapham nicht auszuschließen sind, die Algen zur letzten Aussterben in irgendeiner Weise beigetragen haben könnten. "Ich vermute, es ist möglich, dass sie bei der Verlängerung der [Aussterben] Erholung oder vielleicht eine zusätzliche Belastung nach dem großen Stress, der meisten das Aussterben verursacht eine Rolle gespielt haben," sagte er.

Einen Weg für die Forscher auf ihre Hypothese fest bis zu modernen Stromatolithen bestehen an einigen Stellen auf der Erde, wie Australien, studieren wäre, sagte Clampham. Sie schauen könnte, ob diese Stromatolithen in der Lage, Giftstoffe in Mengen groß genug sind, um signifikante sterben-offs führen, sagte er.

Wissenschaftler können suchen Sie auch nach Reste von solchen Cyanobakterien Giftstoffe, die möglicherweise in die geologische Aufnahme erhalten. Wenn die erhaltene Giftstoffe mit eines der großen Artensterben zusammenfallen, wäre, die einen Anhaltspunkt, dass Algen bei solchen Katastrophen vielleicht eine Rolle gespielt.

"Das in den Felsen Rekord; finden Sie können auf diese Massenaussterben gehen und sehen, "Finden wir einige dieser Moleküle, die mit Giftstoffen oder Cyanobakterien sind?" ", sagte Clapham.

Vorhersage der Vergangenheit

Einige Wissenschaftler behaupten, dass Aussterben ein natürlicher Teil des Lebens ist, und sei nicht abzusehen, was verursachte Aussterben so lange her.

"Wer weiß, was die Ursachen waren, oder eventuell für eine Spezies vom Aussterben bedroht?" sagte Fredrick Rich, Geologe an der Georgia Southern University. "Es ist alles, und ist absolut und ohne Ausflüchte, Spekulationen zu entscheiden, wie etwas oder jemand gestorben."

Allerdings stimmen die Mehrheit der Wissenschaftler, dass gab es fünf Perioden in der Zeit als die Aussterberate deutlich höher als der Durchschnitt war. Und zwar wahrscheinlich gab es eine Reihe von Mitwirkenden Ursachen, können einige Faktoren größere Rollen als andere gespielt haben.

"Ich denke, mit all diesen Aussterben, es gibt wahrscheinlich mehrere Dinge vor sich gehen. Sie können nicht töten aus, dass viel Zeug ohne eine Reihe von Belastungen,"sagte Clapham. "Ich denke also die wirkliche Antwort ist wahrscheinlich eine Kombination von Dingen, aber ich denke, es ist wichtig, festzustellen, was das wichtigste mit jedem von ihnen."

Was die Algen-Hypothese sagt Clapham, es fehlen Beweise, um zu zeigen, dass die Giftstoffe wirklich der "wichtigsten" Mitwirkende waren.

"Denn Cyanobakterien um für den Großteil der Geschichte des Lebens auf der Erde gewesen sind, ist es fast sicher, dass in der Vergangenheit gab es Zeiten gab es lokale sterben-offs aufgrund cyanobakterielle Toxine," sagte Clapham. "Aber um zu demonstrieren, dass es ein globales Ereignis, oder etwas bedeutend genug war, ich bin nicht sicher, dass dies wahrscheinlich ist."

Die Hypothese wurde in der März-Ausgabe 2009 der Zeitschrift Environmental Geosciences veröffentlicht.

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