VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Deň, keď skoro zmizli žraloky

Kristína Kocáková

Uprostred miocénu prebehla udalosť, ktorá navždy zmenila tvár otvorených oceánov.

Žralok a malé ryby v oceáne. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok, Zdroj: iStockphoto.com

V histórii pravekých oceánov sa stále nachádzajú nevyplnené medzery.

Najnovší výskum objavil udalosť, ktorá pred miliónmi rokov pravdepodobne zatočila celým oceánskym ekosystémom a zmenila ho na formu, ktorú poznáme dnes.

Nekončiaca divoká jazda

Život na Zemi si toho užil naozaj veľa. Odkedy sa prvé bunky vynorili z pravekých bublajúcich oceánov plných organických zlúčenín (o ktorých pôvode sa stále vedie vášnivá debata), stihli sa zlúčiť do komplexných i jednoduchších organizmov, ktoré rástli, menili sa, prispôsobovali sa meniacej sa klíme alebo vymierali, bojovali medzi sebou o zdroje potravy a o životný priestor, unikali pred ľadovcami či využívali náhle prázdno vzniknuté po zmiznutí väčších organizmov.

Mnohé z týchto organizmov sa po smrti rozložili a nezostali po nich žiadne stopy. Iné zase viac alebo menej náhodne skonali na miestach, ktorých podmienky spôsobili, že sa ich ulity, kosti, zuby a niekedy aj mäkšie časti tiel zachovali, a stali sa tak reprezentantmi svojho času na Zemi.

Vďaka zachovaným fragmentom v sedimentoch z rôznych období dnes vedci dokážu nahliadnuť na to, ako život vznikal, vyzeral, menil sa alebo mizol.

V súčasnosti už existujú celkom dobré a presné údaje o procesoch meniacich tvár života naraz na celej Zemi, napríklad masívne vymierania, ktorých bolo počas histórie života päť, ale aj o menších, lokálnejších procesoch.

O čom ešte nevieme

Avšak aj napriek všetkým informáciám ostáva v našich vedomostiach o histórii pozemského života určitá medzera.

Sedimenty, z ktorých sa čerpalo v minulosti aj dnes, reprezentujú najmä formy života na súši či v plytkých moriach. História otvorených a hlbších oblastí oceánov zostáva podstatne menej preskúmaná.

Dôvody na to sú logistické. Človek si po prvýkrát uvedomil, že zvieratá, ktoré dnes už nežijú, môžu po sebe nechať stopy vo forme skamenelín, až keď pri prechádzke v lesoch našiel ulitu zjavne morského živočícha a uvedomil si, že na mieste lesa bolo kedysi more. Ďalšie skameneliny našli neskôr ľudia pri výkopových prácach či v kameňolomoch. Žiadna z takýchto aktivít sa však nikdy nevykonávala uprostred oceánov.

Hoci sa vedci začali o oceánske fosílie zaujímať, ukázalo sa, že je takmer nemožné určiť presné miesto, kde by ich mali hľadať.

História mnohých druhov a oceánskych ekosystémov preto dodnes zostáva záhadou. Vďaka jednej vedkyni sa to však môže zmeniť.

Žraloky v oceáne. Zdroj: iStockphoto.com

Žraloky v oceáne. Zdroj: iStockphoto.com

Šupiny a kosti

Doktorka Elizabeth Sibertová je morská biologička a paleontologička, ktorá pracuje na Yalovej univerzite v Connecticute. Je tiež odborníčka na históriu života v otvorených oceánoch a autorka jedného z hlavných metodologický postupov, ktorý sa v tomto výskume využíva.

Jej metóda je založená na skúmaní sedimentov získaných z hlbokomorských zón (väčšinou viac ako 2000 m pod hladinou), z ktorých dokáže vyseparovať mikroskopické fosilizované šupiny a kosti. Na základe drobných rozdielov v ich tvare či textúre fosílií dokáže jednotlivé šupiny a kosti priradiť ku konkrétnym druhom alebo aspoň tvarovo podobným skupinám rýb a žralokov. Kombinovaním týchto informácií a toho, z ktorej vrstvy sedimentu fosílie pochádzajú, môžu následne vedci zrekonštruovať zloženie ekosystému v danom období.

Vďaka tomuto prístupu objavila vo svojom poslednom výskume spolu s kolegyňou, doktorkou Leah Rubinovou, zvláštnu udalosť v pravekých oceánoch, ktorá doteraz nebola opísaná. Výsledky tohto výskumu uverejnil časopis Science začiatkom júna.

Sibertová a Rubinová pracovali so vzorkami extrahovanými v severnom a južnom Tichom oceáne. Keď sa dostali k vrstve sedimentu z obdobia miocénu (obdobie medzi 23 miliónmi a 5,3 miliónmi rokmi dozadu), všimli si obrovský skok v pomeroch medzi rybími a žraločími fosíliami. V jednej vrstve bol pomer žraločích šupín k rybím zubom jeden k piatim a v nasledujúcej sa znížil na jeden k stu.

Z nasledujúcich vrstiev obsahovala len jedna tretina aspoň jednu žraločiu šupinu. Na základe bližšieho preskúmania šupín a ich priradenia k druhom vedkyne uviedli, že počas tejto udalosti sa množstvo žralokov znížilo o 90 percent a počet žraločích druhov sa znížil o 70 percent.

Verdikt bol teda jasný – uprostred miocénu prebehla udalosť, ktorá spôsobila masové vymretie žralokov, a tak navždy zmenila tvár otvorených oceánov.

Prehistorická kamenná fosília ulity. Zdroj: iStockphoto.com

Prehistorická kamenná fosília ulity. Zdroj: iStockphoto.com

Čo sa stalo?

Podobný skok v množstve žraločích šupín bol doteraz v histórii opísaný len jeden raz.

Stalo sa tak pred 66 miliónmi rokov počas takzvaného vymierania na konci kriedy. Bolo to jedno z piatich masových vymieraní, počas ktorého zo Zeme zmizlo približne 75 percent druhov.

Táto udalosť zasiahla takmer všetky skupiny živočíchov na súši aj v oceánoch. A mala veľmi jasný spúšťač – pád obrovského meteoritu (áno, toho, ktorý vyhladil dinosaury). Drastické zníženie žraločích fosílií v tomto prípade nie je až také prekvapivé.

Udalosť, ktorú opísala doktorka Siebertová, je však oveľa zvláštnejšia.

Po prvé, informácie, ktoré vedci získali zo sedimentov, naznačujú, že nech sa udialo čokoľvek, prudko to zasiahlo žraloky, avšak ryby zostali viac-menej nedotknuté.

Po druhé, epocha miocénu sa považuje za relatívne nudnú, minimálne z geologického hľadiska. Klíma a počasie boli počas tohto obdobia stabilné, v geologickom zázname nie sú žiadne známky prudkých zmien spôsobených pohybom ľadovcov či pádom meteoritov.

Odborníci hovoria, že za milióny rokov v oceánoch niekoľkokrát kleslo množstvo rozpusteného kyslíka, čo následne spôsobilo masové vymierania. Tieto udalosti sa však v danom období dajú vysvetliť naviazanými javmi a zmenami v atmosfére.

Ak by aj v tomto prípade šlo o podobný pokles kyslíka, ovplyvnené by boli aj rybie fosílie. Čo teda spôsobilo náhly pokles žralokov zostáva predmetom ďalšieho výskumu.

Jedna vec je však istá. Žraloky v otvorených oceánoch už nikdy nedosiahli rovnakú diverzitu ako pred touto udalosťou, čím sa navždy zmenila dynamika oceánskeho ekosystému.

Zdroje

DOI: 10.1126/science.aaz3549

DOI: 10.1126/science.abj2088

DOI: 10.1098/rspb.2016.0189

 

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.