Skip to main content

Vyhynutie mamutov - prekvapivé objavy

  • strict warning: Non-static method view::load() should not be called statically in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/views.module on line 906.
  • strict warning: Declaration of views_handler_filter::options_validate() should be compatible with views_handler::options_validate($form, &$form_state) in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/handlers/views_handler_filter.inc on line 0.
  • strict warning: Declaration of views_handler_filter::options_submit() should be compatible with views_handler::options_submit($form, &$form_state) in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/handlers/views_handler_filter.inc on line 0.
  • strict warning: Declaration of views_plugin_row::options_validate() should be compatible with views_plugin::options_validate(&$form, &$form_state) in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/plugins/views_plugin_row.inc on line 0.
  • strict warning: Declaration of views_plugin_row::options_submit() should be compatible with views_plugin::options_submit(&$form, &$form_state) in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/plugins/views_plugin_row.inc on line 0.
  • strict warning: Non-static method view::load() should not be called statically in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/views.module on line 906.
  • strict warning: Declaration of views_handler_filter_boolean_operator::value_validate() should be compatible with views_handler_filter::value_validate($form, &$form_state) in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/handlers/views_handler_filter_boolean_operator.inc on line 0.
  • strict warning: Declaration of views_plugin_style_default::options() should be compatible with views_object::options() in /data/webroot/sk.boinc.www/sites/all/modules/views/plugins/views_plugin_style_default.inc on line 0.
Kategórie:

Moderná veda dlhý čas predpokladala, že mamuty vyhynuli vďaka prudkým klimatickým zmenám na konci poslednej doby ľadovej, približne 10 000 rokov pr.n.l. Nedávne objavy však priniesli nečakané prekvapenie - mamuty prežili podstatne dlhšie, pričom posledné z nich sa po niektorých lokalitách Zeme prechádzali ešte v období, keď v Starom Egypte už vládli faraóni. Pripomíname, že v tomto článku sa - ako je naším pravidlom - budeme zaoberať len serióznymi, overiteľnými a všeobecne akceptovanými výsledkami vedeckého výskumu.

 

Článok je rozdelený na dve nezávislé časti - v prvej časti sa vydáme na napínavú exkurziu do minulosti našej Zeme, aby sme sa dozvedeli o zaujímavých a aj niektorých nie všeobecne známych súvislostiach či faktoch, ktoré nám pomôžu chápať vyhynutie mamutov v širšom kontexte. Spomenieme si v nej niekoľko celoplanetárnych  katastrof či dôležitých udalostí a zvratov, ktoré postihli našu Zem v nedávnej aj vzdialenejšej minulosti, ilustrujúc si opis udalostí názornými a jednoduchými grafmi. Netrpezlivejší čitateľ však môže danú kapitolu preskočiť (aj keď sa tým ochudobní o mravenčenie, ktoré pohnutá minulosť môže spôsobiť v duši bádavej), a zamerať sa priamo na časť druhú, obsahujúcu názvom článku avizované informácie o vyhynutí mamutov.  

 

Časť prvá: Cesta do praveku

Pozrime sa teda pri našom obhliadnutí sa do histórie Zeme na tri oblasti - vývoj teploty, hladiny oceánov a vymierania živočíchov, pričom prvú zastávku si spravíme v minulosti relatívne nedávnej - v dobe ľadovej. 

 

1. Teplota

a) 400 000 rokov: Ľadové a medziľadové obdobia

Mamuty sa objavili približne pred 4.8 miliónmi rokmi, a počas doby ľadovej, ktorej posledná fáza započala pred 2.58 miliónmi rokmi, boli vďaka ich úspešnej adaptácii tieto najväčšie suchozemské tvory masovo rozšírené, a to nielen v arktických oblastiach. Doba ľadová je len jednou epizódou v dlhej histórii Zeme. V súčasnosti sa nachádzame v jednom z medziľadových období, ktorého počiatok je datovaný približne 10 000 rokov pr.n.l., keď nastala pomerne náhla (v priebehu niekoľkých storočí) zmena teploty o približne 8-9 st. Celzia.

Konkrétne hodnoty zmeny teplôt vidíme na obrázku vľavo (zdroj dát: Petit et al. 1999, Nature, 399: 429–436, grafické spracovanie: Wikimedia), ktorý zobrazuje závislosť teploty a odvodený objem zaľadnenia získaný na základe analýzy vzoriek 400 tisíc rokov starých depozitov ľadu z dvoch lokalít v Antarktíde. Je úžasné, že (predovšetkým) v Grónsku a Antarktíde máme vďaka trvácnosti a extrémne pomalému ukladaniu tamojšieho snehu (napriek množstvám ľadu sú to z pohľadu výdatnosti atmosférických zrážok paradoxne jedny z najsuchších oblastí na Zemi) možnosť prostredníctvom vrtov nazrieť do minulosti klímy - kilometre hrubé vrstvy ľadu obsahujú ako stránky knihy zaznamenané zloženie atmosféry z obdobia, keď sa daná vrstva ukladala. Čo nám teda listovanie v tejto knihe prezrádza o našej materskej planéte?

Predovšetkým to, že výkyvy a prudké zmeny sú bežnou súčasťou jej meniacej sa tváre. Na grafe neprehliadnuteľná je periodicita výkyvov - jej príčin je viacero, predovšetkým však periodická zmena astronomických parametrov Zeme (elipticity jej obežnej dráhy okolo Slnka, sklonu zemskej osi voči rovine obežnej dráhy, ako aj precesie zemskej osi - čo nie je nič iného ako stáčanie orientácie zemskej rotačnej osi podobne ako u detského vĺčika), známa pod pojmom Milankovičove cykly. Sme jednoducho prepojení s naším okolitým vesmírom viac než by sa mohlo zdať, a pohľad na nočnú oblohu nad našimi hlavami by mal vyvolávať rešpekt pred mocnými silami, ktorých čo i len nepatrné zmeny môžu radikálne meniť tvár našej Zeme a života na nej. Nie sme oddelení, modrá obloha netvorí neprekonateľnú clonu ani štít pred "tým čo je ďalej" - skúsme si na to spomenúť pri najbližšom pohľade na pre mnohých všednú dennú modrú, pritom však  len mizivých pár desiatok kilometrov hrubú škrupinku atmosféry, deliacu nás od chladných hlbín okolitého priestoru.

Neodbočujme však - popri Milankovičových cykloch ďalším podstatným faktorom posledných miliónov rokov bolo dočasné prepojenie Severnej a Južnej Ameriky sopečnou činnosťou (vznik panamskej šije) pred cca 3 miliónmi rokmi, ktorá zablokovala cirkuláciu vody medzi Atlantickým a Tichým oceánom a výrazne ovplyvnila morské prúdy (vznikol napr. Golfský prúd otepľujúci severozápadnú Európu až o cca 10 stupňov Celzia), a teda distribúciu vlhkosti a teploty na Zemi. Následkom sú periodicky sa striedajúce ľadové a medziľadové obdobia - v súčasnosti sa nachádzame práve v medziľadovom období. Bezpochyby aj sopečná mašinéria našej planéty svojim obyvateľom veru dokáže pekne "zavariť", či v tomto prípade skôr schladiť úsmev na perách.  

 

b) 5 miliónov rokov: Doba ľadová

Z dlhodobejšieho pohľadu sa teda stále nachádzame v dobe ľadovej, ktorej počiatok pred spomínanými 2.58 miliónmi rokmi vidieť na obrázku vpravo (zdroj dát: Lisiecki and Raymo Paleoceanography, 20: 1003. (2005), grafické spracovanie: Wikimedia) založenom na analýze pomerov izotopov kyslíka* v sedimentoch z 57 lokalít z rôznych častí sveta. 


Kyslík sa v molekulách vody na Zemi vyskytuje v dvoch variantoch (izotopoch) líšiacich sa počtom neutrónov - 16O so 16 neutrónmi a 18O s osemnástimi neutrónmi. Oba izotopy majú identické chemické vlastnosti (keďže atómy z nich vytvorené majú rovnaký počet protónov aj elektrónov), avšak atóm kyslíka s väčším počtom neutrónov má väčšiu hmotnosť, a teda molekula vody obsahujúca tento izotop je ťažšia a odparuje sa v menšom počte než jej ľahšia sestra. Z toho dôvodu pri zaľadnení sa v ľadovcoch vyskytuje s väčšou pravdepodobnosťou práve 16O (keďže do ľadovcu sa dostal prevažne z atmosféry, do ktorej sa musel najskôr z oceánu odpariť), a koncentrácia 18O v oceánoch sa zvyšuje. Po roztopení ľadovcov sa izotop 16O opäť vráti do oceánu a koncentrácia 18O v oceánoch sa zníži. 

 

c) 65 miliónov rokov: O 16 stupňov teplejšie ako dnes!

Aby sme si však ukázali, že príroda nie je skúpa na prekvapenia, tak sa ponorme ešte ďalej do minulosti - analýza izotopov kyslíka ukazuje, že teplota na Zemi bola v dávnejšej minulosti výrazne vyššia ako je dnes. V pravom dolnom rohu a v ľavej hornej časti grafu (zdroj dát: Zachos et al. 2001., Science, 292(5517): 686–693, grafické spracovanie: wikimedia) je znázornený prevod mierky medzi pomerom izotopu kyslíka 18O a ekvivalentnou teplotou. Okrem zaľadnenia Antarktídy pred 34 miliónmi rokmi, ústupu a obnovenia jej ľadovej pokrývky pred 25 miliónmi a 13 miliónmi rokmi vidíme aj obdobie pred cca 50 miliónmi rokmi, keď teplota na Zemi bola o približne 12 stupňov vyššia než je tomu v súčasnosti. Za pozornosť stojí aj relatívne krátka (cca 150 tisíc rokov) ale intenzívna epizóda prudkého nárastu teploty pred 55.8 miliónmi rokmi - tzv. Paleocénno-Eocénne teplotné maximum (PETM). Jeho príčinou podľa všetkého bola výrazná zmena globálneho oceánskeho prúdenia, ktorá spôsobila transport teplej povrchovej vody do hlbších vrstiev oceánu. V nich sa nachádzali (podobne ako dnes) enormné množstvá metánu produkovaného bakteriálnym rozkladom sedimentov a viazaného vo forme metánhydrátu (biela tuhá látka, nazývaná preto aj metánový ľad), ktorá sa pri zvýšení teploty stane nestabilná a metán sa uvoľní do atmosféry. Keďže je mnohonásobne účinnejším skleníkovým plynom než oxid uhličitý, spôsobí ďalší nárast teploty a následne intenzívnejšie uvoľňovanie metánu z dna čoraz teplejších morí, vytvárajúc tak efekt pozitívnej spätnej väzby. Keďže graf znázorňuje spriemerované hodnoty teploty, skutočný rozsah oteplenia bol približne 2 až 4 krát väčší ako vidíme na grafe, konkrétne teplota vystúpila až na úroveň o 16 stupňov presahujúcu dnešné hodnoty.

Aj po odznení PETM však teplota naďalej v priebehu nasledujúcich miliónov rokov pozvoľna stúpala, dosiahnuc podobné, tentoraz však stabilné, maximum. Nasledovala epocha horúcej Zeme, keď klimatické podmienky umozňovali existenciu tropických foriem života aj na zemských póloch (povrchová teplota polárneho oceánu bola vyššia než 23 stupňov Celzia). S predajom týždňovej dovolenky do arktickej oblasti by teda cestovné kancelárie rozhodne v tej dobe nemali žiaden problém. Táto epocha bola podľa nálezov sedimentov ukončená rozmachom vodnej rastliny rodu Azolla v arktickom oceáne (tzv. Udalosť Azolla), ktorá v priebehu 800 tisíc rokov drasticky znížila obsah CO2 v atmosfére z 0.65% na 0.065%, viažuc ho do mnohometrovej vrstvy organických sedimentov na dne arktídy. Arktický oceán bol totiž v tej dobe takmer kompletne obklopený pevninou, absencia morských prúdov teda spôsobila vytvorenie tenkej povrchovej vrstvy okysličenej vody s nízkym obsahom soli zo zrážok a prítoku riek rozprestierajúcou sa nad hustejšou morskou vodou takmer neobsahujúcou kyslík. V povrchovej vrstve sa Azolla rozmnožovala, a po naviazaní atmosférického CO2 a odumretí klesla do mŕtvych hlbín oceánu, kde bez kyslíka a bakteriálneho rozkladu bol oxid uhličitý zakomponovaný do sedimentov. Tento proces spustil dlhodobé ochladzovanie planéty, ktoré vyústilo až do poslednej doby ľadovej. Je to názorná ukážka toho, ako jeden biologický druh dokáže ovplyvniť globálnu klímu našej planéty. 

 

d) 540 miliónov rokov: Tropické teploty opäť aj na póloch

Pre ešte objektívnejší a globálnejší pohľad nazrime do záznamov izotopov kyslíka až neuveriteľných 540 miliónov rokov do minulosti. Modrou krivkou na obrázku (zdroj dát: Veizer, J. et al. (1999) Chemical Geology 161, 59-88, grafické spracovanie: Wikimedia) je označený krátkodobý priemer teplôt, čierna krivka zobrazuje dlhodobý priemer, a šedé oblasti zodpovedajú intervalu, do ktorého realita spadá s 95% pravdepodobnosťou. Na grafe chýba ekvivalent teploty, pretože prevod pomerov izotopov kyslíka ku konkrétnej teplote je závislý od viacerých faktorov, ktorých znalosť je pri tak vzdialených geologických epochách už značne nepresná, v každom prípade však máme nezávislé údaje prinajmenšom k horúcemu obdobiu pred 84 až 100 miliónmi rokov, keď teplota tropických oceánov bola až o 14 stupňov vyššia než dnes, pričom v hĺbkach mohla teplota presahovať dnešné hodnoty dokonca až o 20 stupňov Celzia.

Keďže rozdiely teplôt v tropických oblastiach sú nižšie než v polárnych, okolo pólov bol tento rozdiel ešte vyšší. Dlhodobé výkyvy klímy môžu mať opäť astronomický pôvod - konkrétne v obehu slnečnej sústavy okolo centra Galaxie a súvisiacemu prechodu cez galaktické špirálové ramená. Ich blízkosť mení priestorovú hustotu výskytu hviezd a medzihviezdneho plynu v okolí Slnka, následne ovplyvňujúc intenzitu kozmického žiarenia, ktoré formuje časť atmosféry (troposféru) Zeme. Takže aj pohľad na ten hmlistý pás pretínajúci nočnú oblohu, zvaný Mliečna dráha, cez ktorej šíravy sa plaví náš solárny systém, skrýva v sebe spojitosť s klímou našej planéty. 

  

e) Viac než 600 miliónov rokov: Ľadovce až po rovník

Doposiaľ sme sa zaoberali len poslednou pol miliardou rokov minulosti Zeme, avšak ako je všeobecne známe, Zem existuje približne 9 krát dlhšie. V jej minulosti sa vyskytli aj podstatne dramatickejšie zaľadnenia a poklesy teplôt ako počas poslednej doby ľadovej - spomeňme napr. extrémnu éru tzv. "snehovej gule" pred cca 850 až 630 miliónmi rokmi, keď podľa výskumu ľadová pokrývka Zeme zasahovala prinajmenšom na niektorých miestach až k rovníku.

Dôvod, prečo sme sa zaoberali len poslednou pol miliardou rokov, je prostý - je to totiž obdobie existencie vyššieho mnohobunkového života, ktorý sa začal rozmáhať až po prudkom náraste obsahu kyslíka v atmosfére Zeme. Ten majú na svedomí sinice a riasy, ktoré ho začali v enormných množstvách uvoľňovať do atmosféry práve v posledných cca 600 miliónoch rokoch. Napriek tomu, že produkcia kyslíka začala už podstatne dávnejšie - pred miliardami rokov - dlhý čas bol všetok vyprodukovaný kyslík chemicky viazaný v organických molekulách či oxidáciou železa. Až pred 2.4 miliardami rokmi došlo k nasýteniu týchto látok, a kyslík sa začal hromadiť v atmosfére - tento okamih je známy ako Kyslíková katastrofa, pretože znamenal najväčšie doložené vymieranie v histórii pozemského života - obeťou boli takmer všetky vtedajšie formy života. 

Vyhubila prakticky všetky anaeróbne baktérie (t.j. baktérie nepotrebujúce pre svoj život kyslík) okrem malých lokalít v okolí hlbokomorských horúcich prameňov a anaeróbnych baktérií žijúcich v zemskej kôre (tzv. litotrofné baktérie), ktoré prežili dodnes. Navyše, uvoľnený kyslík rýchlo zoxidoval atmosférický metán (veľmi silný skleníkový plyn), a spôsobil intenzívnu a najdlhšie - až 300 či 400 miliónov rokov trvajúcu - ľadovú éru Zeme (tzv. hurónske zaľadnenie), keď bola Zem - podobne ako pri poslednej epoche snehovej gule - pokrytá ľadovcom až po rovník.

Avšak obsah kyslíka bol stále desaťkrát menší ako dnes, a až práve pred cca 600 miliónmi rokmi sa jeho obsah zvýšil na približne dnešnú úroveň (najvyššiu úroveň dosiahol pred cca 300 miliónmi rokmi: až 35%, čo prispelo k vytvoreniu energeticky náročných extrémne veľkých organizmov, napr. najväčšie obojživelníky v histórii Zeme s veľkosťou až 9 metrov či hmyz s priemerom krídel až 75 centimetrov), a ani extrémna sopečná činnosť pred cca 250 miliónmi rokmi a následné masové vymieranie jeho obsah už neznížilo pod 10-15% (priebeh je ilustrovaný na priloženom obrázku, zdroj). Mimochodom, ľudské aktivity menia obsah kyslíka v atmosfére len zanedbateľne - dôvodom je skutočnosť, že dnešná úroveň fotosyntézy je schopná vyprodukovať kompletný obsah kyslíka v celej atmosfére za púhych cca 2000 rokov.

  

2. Hladina oceánu

Pozrime sa teraz na súvisiacu a pozoruhodnú oblasť - zmeny hladiny oceánu za posledných 500 miliónov rokov. 

Na obrázku vidíme výsledky dvoch nezávislých vo vedeckej komunite všeobecne akceptovaných výskumných tímov, ktoré použili odlišné metódy, líšiace sa spôsobom vyhodnocovania údajov a citlivosťou na krátkodobé zmeny hladiny oceánov (zdroj dát:
Exxon krivka:
- Haq, B., J. Hardenbol, P. Vail., Science, 235, 156-1167 (1987).
- Ross, C.A. & J.R.P. Ross, Cushman Foundation for Foraminiferal Research Spec. Publ. 24, 137-149 (1987).
- Ross, C.A. & J.R.P. Ross in Sea-level Change: an Integrated Approach (Eds. Wilgus, C.K., Hastings, B.J., Posamentier, H., van Wagoner, J.C., Ross, C.A., and Kendall, C.G. St. C.), SEPM Spec. Pub. 42:71-108 (1988)

Hallam krivka:Hallam, A., Phil. Trans. Royal Soc. B 325, 437-455 (1989).
grafické spracovanie: Wikimedia).

Vidíme, že zmeny boli veľmi markantné, a napr. v období kriedy (pred cca 80 miliónmi rokmi) bola hladina oceánu až o 250 metrov vyššia než dnes. Čiernou čiarou je označený pokles hladiny počas poslednej doby ľadovej (tak krátkodobú zmenu nezaznamená ani jedna z použitých metód, a aj v minulosti sa teda s najväčšou pravdepodobnosťou podobné rýchle zmeny vyskytovali), zobrazený podrobnejšie na ďalšom obrázku (zdroj: National Climatic Data Center).

Za zmienku stojí ešte fakt, že kompletné roztopenie súčasných ľadovcov by zdvihlo hladinu oceánov asi o 80 metrov. Zmeny, ktoré vidíme v histórii boli teda okrem zaľadnenia a množstva sladkej vody viazanej v riekach a jazerách do značnej miery spôsobené aj ďalšími faktormi, ktoré ovplyvňujú hladinu oceánov - napr. objem vody spotrebovaný na zatopenie kontinentov (veľké časti Ázie, Európy a Severnej Ameriky boli pri vysokej hladine oceánov zatopené plytkými moriami); ďalej objem vody vytlačený novovytvorenými podmorskými pohoriami, inými slovami teda zmena geometrie oceánskeho dna a priemernej hĺbky oceánov vo vzťahu ku kontinentom; teplotná rozťažnosť samotnej vody; ale aj previazané faktory, ako napr. konštelácia kontinentov počas ich driftu, ktorá môže podporovať alebo znemožňovať zaľadnenie polárnych oblastí (napr. prerušenie prepojenia medzi Južnou Amerikou a Antarktídou výrazne prispelo k zaľadneniu Antarktídy prostredníctvom vytvorenia studeného morského prúdu, ktorý kompletne izoloval Antarktídu od teplejších vôd). 

Príroda pripravila aj extrémnejšie udalosti - spomedzi tých posledných spomeňme napr. geologicky a paleontologicky doložené vyschnutie Stredozemného mora, ktoré pred 5.33 miliónmi rokov bolo v priebehu niekoľkých mesiacov až rokov po obnovení Gibraltárskeho prielivu opäť zaliatie, spôsobiac rapídny pokles globálnej hladiny oceánov o približne 10 metrov, ďalej pretrhnutie ľadovcového jazera Agassiz v Severnej Amerike (jazero malo pravdepodobne väčšiu rozlohu ako dnešné Kaspické more a obsahovalo viac vody ako všetky dnešné jazerá dohromady), ktoré pred 8400 rokmi v priebehu cca jedného roka zdvihlo hladinu oceánov o 1 až 3 metre, či tzv. "meltwater puls 1a" udalosť, pri ktorej sa pred cca 14 tisíc rokmi v priebehu 200 (maximálne 500) rokov vplyvom zvýšeného topenia ľadovcových más zdvihla hladina oceánu o 20 metrov. Potopa teda zjavne nie je púhou bájkou či ľudským výmyslom, ale máme vedecky preukázaných viacero skutočných "potôp", ktoré mohli vyhnať našich predkov z pobrežných oblastí a stáť za zrodom celosvetovo rozšírených legiend. 

  

3. Najväčšie vymierania

Keďže náš článok pojednáva o vyhynutí živočíšneho druhu, ukončime našu výpravu do minulosti Zeme krátkym pohľadom na vymierania organizmov. Je prirodzené, že každá výraznejšia zmena prostredia spôsobila úbytok druhov. Najväčšmi sa takéto vymierania prejavili v živočíšnej ríši (s výnimkou hmyzu), aj keď niektoré udalosti spôsobili masové vymieranie aj v rastlinnej ríši či ríši húb.

Vymierania sú prirodzenou súčasťou vývoja prírody a jej evolúcie, a prebiehajú prakticky neustále, s rôznou intenzitou, ako vidíme na priloženom grafe (zdroj dát: Rohde, R.A. & Muller, R.A. (2005). "Cycles in fossil diversity". Nature 434: 209-210, grafické spracovanie: wikimedia), ktorého spodná os reprezentuje čas v miliónoch rokov pred súčasnosťou, zatiaľ čo zvislá os zobrazuje percento všetkých vyhynutých rodov (nie druhov, tých vyhynulo zväčša ešte vyššie percento). V histórii Zeme však nastali aj masové vymierania vysoko prevyšujúce priemerné kontinuum - pre náš účel nadhľadu nad vymieraním mamutov postačí ich veľmi stručný prehľad. V dávnejšej minulosti Zeme nastali bezpochyby ďalšie veľké vymierania, avšak keďže neexistovali viacbunkové organizmy tak z fosílnych záznamov je praktiky nemožné zistiť ich rozsah. Neistota z fosílnych nálezov sa týka aj prvých dvoch veľkých vymieraní pred cca 502-517 miliónmi rokmi (tzv. Dresbachské a Botomské), ktoré z toho dôvodu nie sú zahrnuté do zoznamu najväčších vymieraní. Isté však je, že najväčším preukázaným vymieraním v histórii Zeme (nezobrazeným na grafe) bola už vyššie zmienená kyslíková katastrofa, ktorá zmietla z povrchu Zeme takmer všetky vtedy existujúce mikroorganizmy.

Príčin spôsobujúcich masové vymierania je viacero, sú navzájom prepojené a pri väčšine vymieraní sa s najväčšou pravdepodobnosťou jednalo o ich kombináciu na spôsob domino efektu. Vo všeobecnosti medzi najdôležitejšie patria:

  • zvýšená sopečná činnosť produkujúca skleníkové plyny (a následne globálne oteplenie) a podporujúca kyslé dažde
  • globálne oteplenie, pri ktorom zvýšená povrchová teplota oceánov môže narušením prúdenia spôsobiť nedostatok kyslíka [anoxiu] oceánov, ako aj náhle uvoľnenie hydrátov metánu zo sedimentov drasticky umocňujúcim oteplenie (efekt pozitívnej spätnej väzby). Anoxia môže byť spôsobená aj druhým mechanizmom súvisiacim s globálnym oteplením - zvýšená teplota má totiž za následok aj zvýšenú tvorbu biomasy v povrchových vrstvách oceánov a následné premnoženie aeróbnych baktérií, ktoré túto biomasu rozkladajú. Tieto baktérie následne spotrebujú väčšinu oceánskeho kyslíka, doslovne tak udusiac veľkú časť života. 
  • globálne ochladenie, ktoré môže spôsobiť zvýšené zaľadnenie a následne pokles morskej hladiny, ktorý zníži rozsah šelfových plytkých oblastí oceánu vhodných pre život.
  • zmena geometrickej konfigurácie kontinentov počas ich driftu, spôsobujúca zmeny prúdenia oceánov a následne jednak distribúcie teplej vody do vyšších zemepisných šírok (následkom čoho môže dôjsť ku globálnemu ochladeniu či otepleniu) a jednak premiešavanie vody a kyslíka v oceánoch
  • anoxia (absencia kyslíka) oceánov, pri ktorej nedostatok kyslíka hubí veľkú časť morských organizmov a navyše spôsobuje premnoženie anaeróbnych baktérií v morských sedimentoch, produkujúcich do atmosféry enormné množstvá sírovodíku, ktorý je pre mnoho suchozemských tvorov toxický a ktorý poškodzuje ozónovú vrstvu atmosféry (aj v súčasnosti sa anoxia na Zemi vyskytuje, ale len na veľmi malých plochách - napr. Čierne more)
  • impakt asteroidu, ktorý okrem nárazového obmedzenia fotosyntézy môže narušením zemskej kôry podnietiť zvýšenú sopečnú činnosť.
  • výbuch blízkej supernovy, ktorej gama žiarenie zničí v priebehu niekoľkých týždňov ozónovú vrstvu Zeme a vystaví organizmy na súši aj v povrchových vodách oceánov (kde žije základný pilier potravinového reťazca morí - planktón) zhubnému ultrafialovému žiareniu.

 

Spomeňme si teraz stručne najrozsiahlejšie vymierania v období existencie komplexného mnohobunkového života:

Vymieranie Obdobie pred súčasnosťou Charakteristika
K-T vymieranie 65.5 milióna rokov vyhubenie 75% druhov organizmov, vrátane takmer všetkých dinosaurov (zo všetkých dinosaurov prežila len vývojová vetva vtákov). Trieda živočíchov Sinapsida (konkrétne cicavce) sa po takmer 200 miliónoch rokov opäť stáva dominantnou skupinou živočíchov na Zemi.
Vymieranie Trias-Jura 205 milióna rokov vymieranie podobného rozsahu ako K-T, odstránilo konkurentov dinosaurov a umožnilo ich rozvoj.
Vymieranie Perm-Trias 251 milióna rokov najväčšie vymieranie od vzniku komplexného mnohobunkového života, ktoré vyhubilo 96% morských a 70% suchozemských druhov, a ukončilo dominanciu triedy živočíchov Sinapsida (cicavcom podobné plazy, z ktorých sa cicavce vyvinuli). Jediné vymieranie, ktoré výrazne zasiahlo aj inak vymieraniami takmer nepostihnuté ríše hmyzu a rastlín (obnova lesov trvala až cca 5 miliónov rokov). Na rozdiel od ostatných vymieraní životu na Zemi trvalo niekoľko desiatok miliónov rokov, kým sa spamätal a obnovil svoju rozmanitosť do pôvodnej podoby.
Vymieranie vo vrchnom Devóne 360-375 milióna rokov séria viacerých vymieraní, ktorá vyhubila približne 70% druhov, avšak takmer výlučne v moriach - ukončila éru trilobitov a takmer vyhubila aj koraly, ktoré sa spamätali až po viac než sto miliónoch rokoch.
Vymieranie Ordovik-Silúr 440-450 milióna rokov druhé najväčšie vymieranie od vzniku komplexného mnohobunkového života.

Na ilustráciu menších vymieraní uveďme napr. masové vymieranie pred 35.5 miliónmi rokmi, spôsobené výrazným ochladením (sprevádzaným zaľadnením Antarktídy). 

 

 

Časť druhá: vyhynutie mamutov

Po našej exkurzii, v ktorej verím minulosť Zeme spolu s vedou odhaľujúcou jej pestrosť dostatočne pošteklila čitateľov zmysel pre poznanie, sa konečne môžeme pozrieť na síce menej vzdialenú, avšak o to hmatateľnejšiu minulosť nedávnu - na osud mamutov. 

 

Mamut - druhý najväčší suchozemský cicavec

Mamuty (názov pochádza z ruského slova мамонт = mamont) nie je potrebné zvlášť predstavovať. Tieto majestátne tvory patria k všeobecne známym živočíchom, a sú zosobnením a synonymom doby ľadovej. Už menej je známe, že mamutov existovalo viacero druhov, líšiacich sa veľkosťou, ale aj povrchovými znakmi (napr. množstvom srsti). Nebudeme zachádzať do podrobností, len si stručne pripomeňme, že rod Mamutov z čeľade slonovitých zahŕňal napr. druhy Mammuthus africanavus (ako z názvu vyplýva, rozšírený v Afrike), Mammuthus columbi (rozšírený v Severnej a Strednej Amerike - až po Nikaraguu a Honduras), najznámejší druh Mammuthus primigenius (Mamut srstnatý), rozšírený najmä v sibírskych chladných oblastiach, kde prežil zo všetkých druhov mamutov najdlhšie, či najväčší zo všetkých známych mamutov Mammuthus sungari, ktorý dosahoval výšku 5.5 metra a hmotnosť 17 ton (a je druhým najväčším známym suchozemským cicavcom v histórii Zeme, po rode Paraceratherium z čeľade nosorožcov).

Obrázok: Mammuthus sungari v porovnaní s človekom a dnešným Slonom africkým.

 

Koniec Beringie

Nárast teplôt na začiatku poslednej medziľadovej doby mal veľmi hmatateľný následok v podobe roztápania rozsiahleho ľadovcového príkrovu Zeme. Keďže voda v pevnom skupenstve bola zastúpená vo veľkých množstvách, jej premena na kvapalinu spôsobila nezanedbateľný vzostup hladiny morí a oceánov - podľa výskumu pôvodných pobreží (odhaliteľných napr. vďaka zvyškom riečnych korýt a sedimentov pod súčasnou morskou hladinou) hladina vzrástla o približne 120 metrov (dnešné diskusie okolo nárastu o niekoľko centimetrov či decimetrov vyznieva v tomto kontexte značne antropocentricky a neobjektívne). Tvar Zeme sa výrazne zmenila, napr. boli zaplavené viaceré rozsiahle pevninské mosty spájajúce súš - Sumatra, Borneo a Jáva sa stali samostatnými ostrovmi (dovtedy boli spojené s Áziou), Nová Guinea a Tasmánia sa stali oddelenými od Austrálie, Veľká Británia od Európy, a pre mamuty mala význam najmä posledná zmena - rozsiahle nížinné oblasti medzi Áziou a Severnou Amerikou, vedcami nazvané Beringia, zaplavil oceán. Táto oblasť s rozlohou niekoľkých miliónov kilometrov štvorcových poskytovala mamutom vhodné podmienky - jej väčšina totiž nebola zaľadnená, a to najmä vďaka horským masívom na Aljaške, ktoré zachytávali vlhkosťou nasýtené vetry vanúce z juhu, a vytvorili tak bariéru pre kondenzovanie vodnej pary, brániac tak vzniku ľadovcov.

Obrázok: Postupné zaplavovanie Beringie na konci doby ľadovej (údaje v tisícoch rokoch pred súčasnosťou).
Zdroj: wikimedia

 

Stratený svet - Wrangelov ostrov a Ostrov svätého Pavla

 

S miznúcou pevninou sa mamutom výrazne zmenšil životný priestor, čo spolu so samotnou zmenou klímy a zdrojov obživy zredukovalo ich populáciu. Podľa nálezov boli kontinentálne mamuty na ústupe už pred týmto búrlivým obdobím, je však nepravdepodobné, že by to bolo spôsobené len klimatickými zmenami, pretože - ako sme si ukázali na grafoch vývoja klímy - počas existencie svojho rodu mamuty prežili bez problémov niekoľko medziľadových a ľadových období podobného rozsahu ako bola tá posledná. Vedci sa zhodujú na tom, že nezanedbateľným (a pravdepodobne rozhodujúcim) faktorom pri ich vymieraní teda zohral rozširujúci sa nový živočíšny predátor disponujúci doposiaľ nevídanou evolučnou zbraňou - enormne vyvinutým centrálnym nervovým systémom - ktorý mu umožňoval loviť aj omnoho väčšie živočíchy ako bol on sám. Týmto novým predátorom bol z Afriky pochádzajúci Homo sapiens. Nálezy mamutov sú od tohto obdobia čoraz vzácnejšie a menej početné. To bol hlavný dôvod, prečo sa vedci až donedávna domnievali, že mamuty na konci doby ľadovej vyhynuli. Nestalo sa tak však všade, ani hneď. Postupne boli objavené zvyšky mamutov na polostrovoch v ruskej Sibíri, ktoré podľa spoľahlivej rádiokarbónovej analýzy pochádzajú z doby cca 8 000 rokov pr.n.l. (pre podrobnejšiu informáciu o rádiokarbónovej analýze viď napr. náš článok o pyramídach, pričom ešte doplňme, že moderné a presné rádiokarbónové analýzy zahŕňajú aj korekcie na industriálnu dobu, keď človek zmenil spaľovaním fosílnych palív pomer izotopov uhlíka v atmosfére). Každopádne, keďže pozostatky mamutov pochádzajúce z novších období sa ani v týchto kontinentálnych oblastiach už nenašli, dá sa predpokladať, že kontinentálne mamuty vyhynuli okolo roku 8000 pr.n.l.

O to prekvapujúcejší bol objav ruských vedcov, ktorí v deväťdesiatych rokoch minulého tisícročia našli zvyšky mamutov na arktickom Wrangelovom ostrove patriacemu vtedajšiemu Sovietskemu zväzu. Wrangelov ostrov je aj v súčasnosti veľmi málo zaľadnený, vďaka čomu jeho ekosystém patrí medzi najbohatšie z arktických ostrovov. Na ostrove o rozmeroch 150 x 125 km a rozlohou 7 608 km2 rastie viac než 400 druhov rastlín (z toho 23 endemických, teda rastúcich výhradne na tomto ostrove), žije tu veľká populácia polárnych medveďov, a jedna z najväčších populácii mrožov na svete.

Vráťme sa však k našim mamutom - analýza nájdených vzoriek ukázala, že zvyšky mamutov pochádzajú z rokov 7390-4740 pr.n.l. ! [2] Vedci motivovaní týmito vzrušujúcimi výsledkami získali teda ďalšie vzorky, a po ich podrobnej analýze dospeli k prekvapujúcemu objavu - najmladšie zvyšky mamutov pochádzajú z roku 1650 pr.n.l. ! [1, 2] Tento údaj bol overený viacerými nezávislými vedeckými pracoviskami, ktoré vzorky analyzovali, ako aj kalibráciou laboratória pomocou štandardov Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Za pozornosť stojí informácia, že - podobne ako na viacerých iných ostrovoch (napr. na Channel Islands v Južnej Kalifornii, kde prežíval druh Mammuthus exilis) a ďalších oblastiach - táto doba koinciduje s dobou prvých nálezov pozostatkov druhu Homo sapiens, a teda osídlením tohto doposiaľ neobývaného ostrova človekom.  Podobná koincidencia príchodu človeka a vymiznutia veľkých živočíchov sa týka aj mastodontov a srstnatých nosorožcov v Severnej Amerike čí gigantických nelietavých vtákov v Austrálii.

Ďalší objav sa podaril na opačnej strane bývalej Beringie - ostrove svätého Pavla (St. Paul Island), patriacom dnes USA. Tam boli objavené zvyšky mamutov pochádzajúce z roku 3750 pr.n.l. [1, 3, 4] V oboch prípadoch sa v priebehu tisícov rokov izolácie a obmedzeného životného priestoru mamuty prispôsobili zmenšením svojich fyzických rozmerov. 

 

Javascript is required to view this map.

Mapa: Územie niekdajšej Beringie dnes, s označením polohy Wrangelovho ostrova a Ostrova Sv. Pavla

 

Obrázok: Wrangelov ostrov, krajina posledných mamutov.
Zdroj: Seattle University, Washington (dole)

 

Záver a pohľad na svet v kontexte

Mamuty sa teda prechádzali po Wrangelovom ostrove ešte v dobe, keď v Starom Egypte už vládli faraóni, a to dokonca v Strednej ríši, keď pyramídy mali už trištvrte tisícročia (a nebyť pravekých lovcov, prechádzali by sa po ostrove s najväčšou pravdepodobnosťou dodnes). Aj keď sa vďaka geografickej vzdialenosti a extrémnym klimatickým podmienkam vládnucim na Wrangelovom ostrove táto staroveká civilizácia s mamutmi nikdy nemohla stretnúť, uvedený fakt je zaujímavosťou stojacou za pozornosť. Predovšetkým nám to názorne ilustruje, akým dynamickým a flexibilným subjektom moderná veda je, a ako vzrušujúce je sledovať jej vývoj a korekcie doposiaľ nepresných či zjednodušených predstáv.

Súčasne (a tu si autor dovolí okrem čistých faktov, na ktorých je článok založený, pridať aj svoj subjektívny pohľad, oddelený preto od zvyšku článku kurzívou) by tento článok rád pripomenul aj relatívnosť súčasného diania - zmien výšky morskej hladiny, priemernej teploty alebo aj vymierania živočíšnych druhov - či už ľudským pričinením, alebo aj bez neho. Aj keď sú dnešné zmeny klímy či jej odhady do budúcnosti nesporne závažné pre ľudstvo a jeho prežitie, pre prírodu samu je to len jedna z mnohých epizód, s ktorou sa dokáže prirodzeným spôsobom vyrovnať, tak ako to urobila už mnohokrát vo svojej pohnutej a pestrej minulosti. Aj keď to neznamená, že máme byť ľahostajní - sme predsa inteligentné tvory, ktorým musí záležať na prostredí v ktorom žijú a ktoré ovplyvňujú - pomáha to uvažovať vo vzťahu k našej materskej planéte triezvo, globálne, na základe faktov a bez prehnaných emócií. Koniec koncov, náš antropocentrický pohľad na živočíšny druh Homo sapiens ako vrchol evolúcie je možno mylný. Záleží len na nás, či sa tento druh prejaví ako natoľko sebadeštrukčný, že bude vymazaný z povrchu zemského, uvoľniac priestor pre vývoj dokonalejších foriem života, podobne ako sa to stalo jeho inteligentným a paralelne žijúcim príbuzným Homo neanderthalensis (vyhynul pred 24 tisíc rokmi), Homo floresiensis (vyhynul pred 12 tisíc rokmi), Homo erectus soloensis (vyhynul pred 25 až 50 tisíc rokmi), či v roku 2010 objavenom Denisova hominidovi (vyhynul pred cca 30-40 tisíc rokmi) - všetko druhy ovládajúce oheň, reč, sociálny život a prinajmenšom niektoré z nich aj moreplavbu. Ak by pri tom jediný prežívajúci zástupca svojho rodu Homo sapiens so sebou zobral aj väčšiu časť biosféry, z hľadiska prírody by sa tak len zaradil po kyanobaktériách (ktoré otrávili atmosféru kyslíkom) či rastline Azolla (spôsobiacej drastické ochladenie likvidáciou oxidu uhličitého) k biologickým druhom spôsobiacim masové vymieranie. Verme, že túto "poctu" si tento druh nevyslúži a že počet jeho neurónov a synapsií mu zabezpečí skutočne zaslúžené miesto na vrchole evolučného stromu pozemského života, stromu, ktorého vetvy museli mamuty opustiť. 

 

 

Autor: Juraj Kotulič Bunta, Ph.D

 

Zdroje podrobnejších informácií (popri hypertextoch v samotnom článku):

[1] Wikipedia: Mammoth

[2] Radiocarbon Journal, Volume 37, Number 1, 1995, pp. 1-6. Department of Geosciences, The University of Arizona

[3] Nature 429, 746-749 (17 June 2004)

[4] Kristine J. Crossen, “5,700-Year-Old Mammoth Remains from the Pribilof Islands, Alaska: Last Outpost of North America Megafauna”, Geological Society of America Abstracts with Programs, Volume 37, Number 7, (Geological Society of America, 2005), 463

Your rating: Žiadna Average: 4.9 (148 votes)