Mały przewodnik po wielkich wymieraniach

- W sprawach zmian klimatu nie musimy się zastanawiać nad tym, co się wydarzy, bo wiemy to wszystko dokładnie z historii naszej planety - uważa słynny brytyjski paleontolog prof. Michael Benton. Wiele wskazuje, że do większości wcześniejszych wielkich wymierań gatunków doprowadził nagły wzrost poziomu dwutlenku węgla. Biorąc pod uwagę, ile dziś go pompujemy do atmosfery, historia może być dla nas ostrzeżeniem. - Jeśli przyjmiemy do wiadomości fakty, możemy z nich wyciągnąć lekcję - twierdzi prof. Benton. 

Na razie jesteśmy świadkami znikania kolejnych gatunków na masową skalę, ale natura nie położyła jeszcze palca na klimatycznym cynglu.

Do pierwszego znanego nauce wielkiego wymierania, zwanego katastrofą tlenową, doszło dzięki szczęśliwemu - przynajmniej dla nas - zbiegowi okoliczności. 

Zaczęło się od sinic. Mniej więcej 2,5 mld lat temu nauczyły się wykorzystywać energię słoneczną do rozbijania cząsteczek wody. Tlen był zupełnie im niepotrzebnym produktem ubocznym fotosyntezy, który natychmiastowo oddawały do otoczenia. Stanowił jednak tak znikomą część atmosfery, że nie był w stanie odegrać w niej większej roli. 

Tu pojawia się kolejny bohater tej historii: superkontynent Kolumbia. Jego narodziny poprzedziły potężne erupcje wulkanów. Nie tylko podgrzały chłodny dotąd ziemski klimat, ale wywołały procesy geologiczne, dzięki którym do oceanu trafiło mnóstwo fosforu. Dopiero dzięki temu 2 mld lat temu rozpoczął się renesans podwodnych producentów tlenu. W ciągu zaledwie 200 mln lat jego ilość wzrosła 10 tys. razy. Dla większość bakterii beztlenowych, dotychczasowych gospodarzy planety, to oznaczało zagładę. 

Rozwijającej się w szaleńczym tempie faunie i florze zajęło następne blisko półtora miliarda lat przybranie rozmiarów, które byłyby dla nas widzialne gołym okiem. Katastrofa przyszła niedługo potem. 

Wielkie wymieranie 438 mln lat temu mogło być spowodowane przez promieniowanie gamma po wybuchu supernowej (co zniszczyłoby warstwę ozonową Ziemi, chroniącą żywe organizmy przed promieniowaniem ultrafioletowym), ale bardziej prawdopodobne wydają się potężne erupcje wulkanów. 

Pewne jest, że wymieranie miało dwie zasadnicze fazy, obie powiązane ze zlodowaceniami wokół bieguna południowego. Unicestwiona została łącznie prawie połowa ówczesnej fauny. 

Co do przyczyn następnego kataklizmu, po kolejnych 90 mln lat, też pewności nie ma. Część badaczy przypuszcza, że mogło do niego dojść za sprawą uderzenia w powierzchnię oceanu potężnego meteorytu. Niezbitych dowodów na to brak. Dużo bardziej prawdopodobne wydaje się więc, że wymieranie dewońskie znów spowodowały wulkany. Wyginęło 40 proc. wszystkich organizmów morskich, w tym ówczesne koralowce i ryby pancerne.

Do czwartego i największego wymierania w historii naszej planety doszło 250 mln lat temu i było ono jak wojna błyskawiczna (w geologicznej skali) z całym życiem na Ziemi. 

Tu większych wątpliwości co do przyczyn katastrofy nie ma, bo w tym samym czasie na terenach dzisiejszej Syberii doszło do największych udokumentowanych erupcji wulkanicznych w historii naszej planety. Lawa mogła się rozlać na 7 mln km2 (czyli obszar wielkości Australii). Do atmosfery trafiały ogromne ilości popiołów i związków siarki. Temperatura zaczęła gwałtownie spadać, a z nieba lał się kwaśny deszcz. Jeszcze wtedy daleko było jednak do wielkiego wymierania.

Wszystko zmieniło się, gdy lawa nie mogąc wydostawać się spod krzepnącego bazaltu, zaczęła rozprzestrzeniać się pod powierzchnią. Nagrzała bogate w materię organiczną gleby i skały osadowe. To wywołało reakcję łańcuchową: do atmosfery zaczęły przedostawać się ogromne ilości dwutlenku węgla i metanu. Temperatura gwałtownie wzrosła. Oceany błyskawicznie zaczęły się odtleniać. Jednocześnie kwaśne deszcze, wypłukując z gleby minerały kluczowe dla roślin, doprowadziły do ich obumierania. W konsekwencji zaczęły się rozpadać całe łańcuchy pokarmowe. 

Ostateczny cios zadały fotosyntezujące bakterie siarkowe. W zakwaszonym oceanie warunki do życia i namnażania miały idealne. Wśród naukowców nie ma zgody, czy zdołały nasycić powietrze siarkowodorem w stopniu wystarczającym do uśmiercania roślin i zwierząt. Do ich zagłady to nie było jednak niezbędne, bo siarkowodór wyjątkowo skutecznie niszczy powłokę ozonową. 

W ten sposób zdziesiątkowany został produkujący tlen plankton, ponad 90 proc. organizmów morskich, ponad 60 proc. rodzin gadów i płazów oraz 30 proc. rzędów owadów. Wymarły także m.in. drzewiaste widłaki, skrzypy i paprocie.

Później doszło do jeszcze dwóch wielkich wymierań. 201 mln lat temu z powierzchni Ziemi zniknęło 80 proc. gatunków morskich i wiele gatunków lądowych. Choć pewności nie ma, wiele wskazuje, że scenariusz był w gruncie rzeczy podobny, jak wcześniej: najpierw seria wulkanicznych erupcji, podgrzanie planety, zakwaszenie, załamanie ekosystemów. 

Do ostatniego wielkiego wymierania doszło 66 mln lat temu, gdy zniknęły trzy czwarte gatunków roślin i zwierząt. - Chociaż w tym właśnie czasie doszło do wybuchu wulkanów na terenie dzisiejszych Indii, co ukształtowało płaskowyż Dekan, wymieranie kredowe było jedynym wywołanym przez uderzenie asteroidy - mówi Anna Łosiak, geolożka planetarna z Uniwersytetu w Exeter i Instytutu Nauk Geologicznych PAN. Krater Chicxulub na półwyspie Jukatan i dnie Zatoki Meksykańskiej ma średnicę 180 km. - Istnieje jasna granica między tym, jak wyglądał świat przed i po impakcie - twierdzi dr Łosiak. 

Uderzenie wywołało falę tsunami, która spustoszyła wybrzeża Zatoki Meksykańskiej i Morza Karaibskiego, ale także - co miało znacznie poważniejsze skutki - spowodowało emisję milionów ton dwutlenku węgla i związków siarki, bo asteroida trafiła w zawierające złoża siarki skały węglanowe. CO2 podgrzało klimat, SO2 w postaci aerozoli zablokowało promienie słoneczne zatrzymując fotosyntezę i gwałtownie ochładzając klimat. 

Dr Łosiak: - Dinozaury, które przeżyły pierwsze uderzenie, podczas którego mogły się upiec żywcem, oraz uniknęły śmierci od fali tsunami, później mogły rozpuścić się żywcem od kwaśnych deszczy albo padły z głodu. Większość z nich zabiło jednak załamanie się ekosystemu spowodowane szalonymi wahaniami klimatu. Przeżyły tylko te organizmy, które były małe, więc nie potrzebowały wiele jedzenia, i sprytne na tyle, żeby łatwo się dostosować do zmieniającego się środowiska. 

Tak ssaki dostały swoją szansę. 

Homo sapiens w wykorzystaniu tej szansy okazał się wybitny. Dziś stanowimy ponad jedną trzecią masy wszystkich ssaków na świecie. Kolejne 60 proc. to nasze zwierzęta hodowlane. Zostaje niewiele ponad 3 proc. i to właśnie szacunkowa masa wszystkich pozostałych na naszej planecie dzikich zwierząt. 

Bardzo szybko staliśmy się najżarłoczniejszym z drapieżników. Ludzkość ma co najmniej 40 tys. lat doświadczeń w wykańczaniu innych gatunków. Pierwszymi mogły być lwy workowate i gigantyczne kangury w Australii. 12 tys. lat temu, wraz z przybyciem Homo sapiens do Ameryki Północnej, zniknęły mamuty, gigantyczne leniwce i tygrysy szablastozębne. 

9 tys. lat temu wymarł Bison antiquus, przodek współczesnego bizona. Zamieszkiwał tereny od dzisiejszej Alaski aż po południe Meksyku. Słynny amerykański archeolog George Carr Friston twierdzi, że gatunek poradził sobie ze zlodowaceniami plejstocenu, ale miał pecha, bo stał się głównym źródłem mięsa dla ludzi zamieszkujących podnóża Gór Skalistych. Podobnie skończyły sięgające 3,5 m ptaki moa, które zniknęły w niespełna 300 lat po tym, jak na Nową Zelandię w XIII w. przybyli Maorysi.

Mniej więcej w tym samym czasie, co moa, wyginęły europejskie tury. Ich przypadek jest symboliczny. Gdy ich populacja zaczęła się kurczyć, tury próbowano chronić przed kłusownikami. Na skraju Puszczy Jaktorowskiej w drugiej połowie XVI w. osadzono nawet w tym celu kilkunastu leśników. Przed końcem wieku przyszła jednak zaraza, zapewne zawleczona przez wypasane w pobliżu stado bydła. Choroba, choć sama w sobie nie musiała być groźna, trafiła na podatny grunt małego, odizolowanego stada, które straciło naturalne możliwości krzyżówek genetycznych, a co za tym idzie możliwość przystosowania do nowych warunków. 

Innym symbolem wymarłych może być alka olbrzymia. Ostatnie dwa osobniki tego gatunku zostały zastrzelone na maleńkiej islandzkiej wyspie Eldey. 3 czerwca 1844 r. zabito je na polecenie muzealników, którzy wiedząc, że gatunek jest na wyginięciu, chcieli zachować go... wśród wypchanych eksponatów.

Gatunki wymierają i to naturalny proces wpisujący się w rytm bioróżnorodności. Paleontolodzy nazywają to "wymieraniem tła". Taki los spotyka niemal każdy gatunek średnio 10 mln. lat od momentu pojawienia się. Z 5 mld gatunków, jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi, 99 proc. wymarło. - To, co się dzieje teraz, z takim naturalnym procesem nie ma nic wspólnego - mówi biolog dr Jadwiga Sienkiewicz. Podkreśla, że "mamy od czynienia z degradacją ekosystemów, niszczeniem fizycznym i zanieczyszczaniem siedlisk gatunków tak lokalnie, jak i w skali globalnej" i to właśnie główna przyczyna wymierania gatunków. - Zmiany klimatu stanowią dodatkowy czynnik ryzyka w procesie utraty bioróżnorodności.  

Z opublikowanego we wrześniu raportu powołanej przez ONZ Międzyrządowej Platformy ds. Różnorodności Biologicznej i Funkcji Ekosystemu (IPBES) wynika, że zagrożonych wyginięciem jest obecnie około miliona gatunków roślin i zwierząt. Ponad 500 gatunków zwierząt lądowych może zniknąć już w ciągu najbliższych 20 lat. Dla porównania, tyle samo zniknęło w czasie całego minionego stulecia. 

- Osuszając nawet małe bagienko czy sadzawkę, ludzie nie mają pojęcia, że to może wpływać na ekosystemy, roślinność i zwierzęta, które żyją nawet wiele kilometrów dalej - mówi dr Sienkiewicz podkreślając, że tym, co dziś najbardziej zagraża bioróżnorodności nie są zmiany klimatyczne, a działalność człowieka. Dr Sienkiewicz: - Ludzie niszczą całe ekosystemy zajmując coraz to nowe tereny i zwykle to właśnie prowadzi do zagłady kolejne gatunki. Ocieplenie klimatu to jedno, a gospodarcze osuszanie to katastrofa dla ekosystemów związanych z obszarami podmokłymi, torfowiskami i bagnami. Z badań w Dolinie Biebrzy wynika, że prawie zanikły tam już cenne i chronione gatunki ptaków, w tym cietrzew, batalion i kraska. Wprawdzie pojawiają się też nowe, ciepłolubne gatunki, np. czapla biała, ale nie kompensuje to utraty naszej rodzimej bioróżnorodności.

Planetę eksploatujemy bez opamiętania. Połowę żyznych ziem już zajmują nasze tereny rolnicze. 70 proc. wszystkich ptaków na Ziemi, to nasze ptaki domowe, głównie kury. Populacja zwierząt słodkowodnych zmniejszyła się o ponad 80 proc. W morzach wskutek nadmiernych połowów już straciliśmy 30 proc. zasobów ryb. Z opublikowanych pod koniec grudnia badań zespołu Davida Williamsa z Uniwersytetu w Leeds wynika, że jeśli nie zmienimy sposobu, w jaki wytwarzamy żywność, to 90 proc. zwierząt lądowych straci siedliska w ciągu najbliższych 30 lat. 

Skutki takiej właśnie polityki prowadzonej przez człowieka, naukowcy nazywają kolejnym wielkim wymieraniem. Choć, jak ognia w swoich pracach wystrzegają się emocjonalnego tonu, regularnie piszą o "biologicznej anihilacji dzikiej przyrody". 

- W najgorszej sytuacji są duże ssaki, które potrzebują ogromnych terytoriów, na których zdobywają pożywienie - mówi dr Joanna Bagniewska, zoolog z Uniwersytetu Brunela w Londynie. Jeśli terytoria takich zwierząt ograniczone są na przykład drogami, de facto skazuje je to na śmierć. Problem jest jednak bardziej złożony i dotyczy też przedstawicieli innych, także mniejszych gatunków. 

- Jeden z gatunków australijskich os żyje w symbiozie z konkretnym gatunkiem storczyków. Jeśli wyginą zapylające je osy, storczyki mogą również zniknąć. Gdy okazało się, że os jest coraz mniej, rozpoczęto programy ochronne. Problem w tym, że prowadzono je niekoniecznie tam, gdzie rosną storczyki, przez co rośliny nadal nie są zapylane - opowiada dr Bagniewska podkreślając, że może się pojawić efekt domina, a utrata jednego gatunku powoduje wymarcie innych, które są od niego zależne.

Większość naukowców zgadza się, co do tego, że wciąż bardzo daleko nam do wielkiego wymierania sprzed 250 mln lat, gdy zniknęło 95 proc. wszystkiego, co żyło. Jednak tracąc bioróżnorodność jesteśmy na doskonałej ku temu drodze. - Kiedy ludzkość eksterminuje inne stworzenia, odcina gałąź, na której znajduje się nasz własny system podtrzymywania życia - uważa prof. Paul Ehrlich z Uniwersytetu Stanforda. Jego zdaniem ochrona zagrożonych gatunków "powinna zostać podniesiona do rangi globalnego stanu wyjątkowego".  

- Problemem nie jest to, co się stanie z przyrodą, bo przyroda zawsze sobie poradzi i się odrodzi. Zniknie las, jaki jest teraz, ale będzie inny - mówi klimatolog prof. Maciej Sadowski: - Problemem dla nas powinno być to, że to my możemy tego nie przeżyć. Nasza cywilizacja rozwijała się w określonych warunkach. Zmian możemy nie przetrwać. 

22 wiodącym ekspertom z IPBES nie zajęło dużo czasu ustalenie, który dokładnie gatunek jest odpowiedzialny za wybuch pandemii COVID-19. Szacuje się, że ssaki i ptaki są nosicielami 1,7 mln nieznanych jeszcze wirusów, z których 872 tys. może mieć zdolność zakażania ludzi. Co roku pojawiają się średnio trzy nowe choroby zakaźne, z czego dwiema zarażamy się od zwierząt. 

"Kolejne pandemie będą wybuchać coraz częściej, rozprzestrzeniać się jeszcze szybciej i będą zabijać więcej ludzi niż COVID-19" - napisali autorzy raportu IPBES. 

- Przyczyny pojawiania się pandemii koronawirusa, czy jakiejkolwiek innej współczesnej pandemii, nie są wielką tajemnicą - mówi dr Peter Daszak, prezes EcoHealth Alliance, który przewodniczył obradom ekspertów. W swoim raporcie napisali oni, że "zmiany w sposobie użytkowania ziemi, ekspansja i intensyfikacja rolnictwa, niezrównoważony handel, wyniszczająca przyrodę produkcja i konsumpcja zwiększają możliwość kontaktu między dzikimi zwierzętami, zwierzętami hodowlanymi, patogenami i ludźmi". 

Temu winny jest tylko jeden gatunek.