Los investigadores fecharon los depósitos de ceniza de esta colina, llamado koppie en Sudáfrica. La parte inferior de koppie Loskop expone estratos de antes de la extinción del Pérmico final (Miembro Palingkloof de la Formación Balfour), mientras que la parte superior contiene capas depositadas después de la extinción (Formación Katberg). Crédito:John Geissman
La extinción masiva al final del Período Pérmico hace 252 millones de años, uno de los grandes cambios de vida en la Tierra, parece haberse desarrollado de manera diferente y en diferentes momentos en la tierra y en el mar. según los lechos de fósiles recientemente redactados de Sudáfrica y Australia.
Las nuevas edades para los vertebrados fosilizados que vivieron justo después de la desaparición de la fauna que dominó el Pérmico tardío muestran que los cambios en el ecosistema comenzaron cientos de miles de años antes en la tierra que en el mar. eventualmente resultando en la desaparición de hasta el 70% de las especies de vertebrados terrestres. La posterior extinción marina, en el que casi el 95% de las especies oceánicas desaparecieron, puede haber ocurrido en un lapso de tiempo de decenas de miles de años.
Aunque la mayoría de los científicos creen que una serie de erupciones volcánicas, que ocurren en grandes pulsos durante un período de un millón de años en lo que ahora es Siberia, fueron la causa principal de la extinción del final del Pérmico, el desfase entre la extinción de la tierra en el hemisferio sur y la extinción marina en el hemisferio norte sugiere diferentes causas inmediatas.
"La mayoría de la gente pensó que el colapso terrestre comenzó al mismo tiempo que el colapso marino, y que sucedió al mismo tiempo en el hemisferio sur y en el hemisferio norte, "dijo la paleobotánica Cindy Looy, Universidad de California, Berkeley, profesor asociado de biología integrativa. "El hecho de que los grandes cambios no fueran sincrónicos en los hemisferios norte y sur tiene un gran efecto sobre las hipótesis sobre qué causó la extinción. Una extinción en el océano no lo hace, per se, tiene que tener la misma causa o mecanismo que una extinción que ocurrió en tierra ".
Hoja fosilizada de Glossopteris, el árbol más común y dominante del hemisferio sur antes de la perturbación del ecosistema en el Pérmico tardío. Crédito:M. Gray, Joggins, sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO, nueva Escocia
¿Contribuyó la pérdida de la capa de ozono a la extinción?
Los miembros del laboratorio de Looy han realizado experimentos con plantas vivas para determinar si un colapso de la capa protectora de ozono de la Tierra puede haber irradiado y eliminado especies de plantas. Otros cambios globales:un clima más cálido, un aumento en el dióxido de carbono en la atmósfera y un aumento en la acidificación de los océanos, también ocurrió alrededor del final del período Pérmico y el comienzo del Triásico y probablemente contribuyó.
En tierra, la extinción de vertebrados al final del Pérmico está mejor documentada en Gondwana, la mitad sur del supercontinente conocido como Pangea que finalmente se separó en los continentes que conocemos hoy como Antártida, África, América del Sur y Australia. Allí, en la cuenca del Karoo de Sudáfrica, poblaciones de grandes herbívoros, o comedores de plantas, pasó del conjunto Daptocephalus al conjunto Lystrosaurus. Estos grupos ahora están extintos.
Un grano de polen fosilizado producido por una especie de Glossopteris llamada Protohaploxypinus limpidus. La barra de escala es de 1/100 de milímetro. Crédito:UC Berkeley imagen por Cindy Looy
En el océano, la extinción está mejor documentada en el hemisferio norte, en particular por fósiles chinos. La extinción del final del Pérmico quizás esté mejor asociada con la desaparición de los trilobites.
Para mejorar las fechas anteriores a la extinción de la tierra, un equipo internacional de científicos, incluido Looy, llevó a cabo la datación con uranio y plomo de cristales de circón en un depósito de ceniza volcánica bien conservado de la cuenca del Karoo. Looy, quien también es curador de paleobotánica en el Museo de Paleontología del campus y curador de gimnospermas en la Universidad y Jepson Herbaria, confirmó que los sedimentos de varios metros por encima de la capa fechada carecían de polen de Glossopteris, evidencia de que estas semillas de helechos, que solía dominar las floras de Gondwana del Pérmico tardío, se extinguió en esa época.
Con 252,24 millones de años, los circones, cristales microscópicos de silicato que se forman en el magma ascendente dentro de los volcanes y son arrojados a la atmósfera durante las erupciones, son 300, 000 años más antiguo que las fechas obtenidas para el límite confirmado del Pérmico-Triásico (P-T) en China. Esto significa que la capa de sedimentos que se suponía que contenía el límite P-T en Sudáfrica era en realidad de al menos 300, 000 años demasiado viejo.
Cristales de circón representativos de los fechados para el nuevo estudio. Crédito:Sandra Kamo
Fechas para un depósito de cenizas en Australia, justo encima de las capas que documentan la extinción inicial de la planta, de manera similar llegaron casi 400, 000 años más viejo de lo que se pensaba. Ese trabajo fue publicado en enero por Christopher Fielding y sus colegas de la Universidad de Nebraska en Lincoln.
"La cuenca del Karoo es el símbolo de la renovación de vertebrados del final del Pérmico, pero hasta hace poco no estaba bien fechado, "Looy dijo." Nuestra nueva fecha de circón muestra que la base de la zona de Lystrosaurus es anterior a la extinción marina con varios cientos de miles de años, similar al patrón en Australia. Esto significa que tanto la renovación floral como la faunística en Gondwana no están sincronizadas con la crisis biótica marina del hemisferio norte.
"Desde hace algunos años, hemos sabido que, en contraste con la extinción masiva marina, los pulsos de perturbación de la vida en la tierra continuaron en las profundidades del período Triásico. Pero que el inicio de la renovación terrestre ocurriera tanto antes de la extinción marina fue una sorpresa ".
Robert Gastaldo de Colby College sostiene un cráneo de Lystrosaurus maccagi, un tetrápodo sinápsido del Pérmico tardío común en la cuenca del Karoo, Sudáfrica. El espécimen está en la colección del Museo de Albany, Grahamstown, Sudáfrica. Crédito:R.A. Gastaldo
En su papel Looy y un equipo internacional de colegas concluyeron "que se debe prestar mayor atención a un proceso más gradual, complejo, y transición matizada de los ecosistemas terrestres durante el Changhsingian (la última parte del Pérmico) y, posiblemente, el Triásico temprano ".
Looy y sus colegas publicaron sus hallazgos el 19 de marzo en la revista de acceso abierto. Comunicaciones de la naturaleza .