آیا حیات زمینی بیش از پنج انقراض جمعی را پشت سر گذاشته است؟

خلاصه مقاله:

• در طول تاریخ زمین، پنج رویداد انقراض جمعی بزرگ ثبت شده است. اولین انقراض جمعی بزرگ زمین، با انجماد سیاره در حدود ۴۴۵ میلیون سال پیش رخ داد. در آن زمان، تغییر اقلیم باعث انقراض ۸۵ درصد از گونه‌های دریایی شد.
• دومین انقراض بزرگ، با گرمایش زمین رخ داد و تأثیر بسیاری بر حیوانات دریایی داشت. سومین و بزرگ‌ترین انقراض، بیش‌از ۸۰ درصد از گونه‌های دریایی و ۷۰ درصد از مهره‌داران زمینی را نابود کرد. چهارمین انقراض، خزندگان را از بین برد. پنجمین انقراض، حدود ۶۵ میلیون سال پیش، با برخورد سیارکی به زمین رخ داد و دایناسورها را منقرض کرد.
• برخی دیرین‌شناسان معتقدند که انقراض‌های جمعی بیشتری نسبت به پنج انقراض شناخته‌شده وجود دارد. به دلیل کمبود سوابق فسیلی و تغییر معیارهای شناسایی انقراض، تعداد این رویدادها می‌تواند افزایش یابد. برخی نیز معتقدند که زمین اکنون در ششمین انقراض جمعی قرار دارد، زیرا تخریب زیست‌بوم‌ها توسط انسان‌ها به سرعت گونه‌های مختلف را به ورطه نابودی می‌کشاند.
• انقراض‌های جمعی نقش مهمی در شکل‌دهی به تاریخ حیات در زمین داشته‌اند و اغلب به ظهور گونه‌های جدیدی منجر شده‌اند. آگاهی از این موضوع می‌تواند به ما کمک کند تا از آثار منفی فعالیت‌های انسانی بر تنوع زیستی زمین جلوگیری کنیم و نقش خود را به عنوان حافظان زیست‌بوم‌ها، به درستی ایفا کنیم.

اولین فاجعه‌ی عظیم در حیات زمین، با گسترش یخ در سراسر سیاره رخ داد. در ابتدا، موجودات اولیه‌ای مانند تریلوبیت‌ها، مرجان‌ها و بازوپایان، تکامل یافتند و در اعماق کم سواحل دنیای گرم و گلخانه‌ای، به خوبی رشد کردند. اما حدود ۴۴۵ میلیون سال پیش، به دلایلی که همچنان کاملاً شناخته نشده‌اند، آب‌وهوای زمین سرد و یخبندان شد. یخچال‌های عظیم، آب دریاها را در یخ‌هایشان محبوس کردند و مناطق کم‌عمق ساحلی که محل سکونت بسیاری از گونه‌ها بودند، خشک شدند.

خشکی سواحل به انقراض بسیاری از گونه‌های زمین منجر شد. وقتی اقلیم در طول میلیون‌ها سال بعدی دوباره گرم شد، زیستگاه‌های یخی دوباره در آب دریاها غرق شدند، اما تغییرات سریع باعث فشار بر گونه‌هایی شد که از تغییرات اولیه جان سالم به در برده بودند. این دو ضربه‌ی متوالی، باعث شد که ۸۵ درصد از گونه‌های دریایی ناپدید شوند. دیرین‌شناسان از این دوره به عنوان اولین انقراض جمعی بزرگ جهان یاد می‌کنند.

انقراض، بخشی از زندگی است. اکثریت قریب به اتفاق گونه‌هایی که تا‌به حال بر روی سیاره‌ی ما تکامل یافته‌اند، دیگر وجود ندارند. حتی وقتی حیات به تکامل و واکنش به شرایط متغیر زمین ادامه می‌دهد، هر گونه‌ای که می‌بینیم سرانجام از بین می‌رود. برخی گونه‌ها با باقی گذاشتن گونه‌هایی از نوادگان خود، به داستان چند میلیارد ساله‌ی حیات خود در زمین ادامه می‌دهند، برخی دیگر نیز آخرین نمایندگان نسل خود هستند. اما همه‌ی گونه‌ها در نهایت به سرنوشت مشابهی دچار می‌شوند. با این حال، در پس‌زمینه‌ی ثابت تکامل و انقراض، دوره‌هایی وجود داشته که گونه‌ها، سریع‌تر از ظهور گونه‌های جدید ناپدید شده‌اند.

سلینا کول، دیرین‌شناس از دانشگاه اکلاهما می‌گوید برای درک تاریخ حیات، ابتدا باید انقراض را درک کنیم. ناپدید شدن سریع گونه‌ها می‌تواند زیست‌بوم‌ها را به شکلی اساسی تغییر دهد و آنچه را که به عنوان «تاریخ حیات» می‌شناسیم، عوض کند. بعضی از این ارتباطات واضح هستند، مانند وقتی که خویشاوندان پیش‌پستاندار ما تقریباً ۲۵۲ میلیون سال پیش نابود شدند و خزندگانی از جمله دایناسورهای اولیه، پس از آن به تعداد انبوهی در زمین گسترش یافتند. سایرین نیز به همان اندازه مهم هستند، اگرچه سرنوشت آن‌ها به اندازه‌ی موارد قبلی مهیج نیست.

درک این ارتباطات و شناخت «دیرین‌شناسی» به عنوان شاخه‌ای از علم، مدت زمانی طولانی را به خود اختصاص داده است. دیرین‌شناسان تأثیر فجایع جهانی بر تکامل را در اوایل قرن نوزدهم شناسایی کردند، اما در اواخر قرن بیستم، شناخت سوابق داده‌ای فسیلی و دسترسی به کامپیوترها، به متخصصان امکان داد تا دوره‌های عجیبی را شناسایی و کمی‌سازی کنند که در آن‌ها، اشکال فراوانی از حیات، ناگهان ناپدید و با موجودات دیگری جایگزین شدند.

در سال ۱۹۸۲، دیرین‌شناسانی به نام جک سپکوسکی و دیوید رائوپ، پنج رویداد بزرگ را شناسایی کردند که در طول ۵۵۰ میلیون سال گذشته رخ داده بود. در این پنج رویداد نرخ انقراض به شدت افزایش یافت. اما سؤالی که دیرین‌شناسان با آن مواجه شده‌اند، این است که آیا انقراض‌های جمعی بیشتری نسبت به آنچه در ابتدا شناسایی شده بود، رخ داده است یا خیر.

اکنون، موضوع موردمناقشه‌ی برخی محققان این است که آیا حیات زمینی در ششمین رویداد انقراض جمعی قرار دارد یا خیر، اگرچه شکی نیست که انسان ها به تخریب زیست‌بوم‌ها، از بیابان‌ها تا اعماق دریاها ادامه داده‌اند. اما برخی دیرین‌شناسان گمان می‌کنند که ممکن است پیش از زمان ما نیز رویدادهای انقراض جمعی بیشتری رخ داده باشد. شمارش دقیق این رویدادها، به سوابق فسیلی و نحوه‌ی تشخیص انقراض جمعی از سایر بحران‌های زیست‌شناختی بستگی دارد.

اولین رویداد از پنج رویداد انقراض جمعی بزرگ، حدود ۴۴۵ میلیون سال پیش در زمانی رخ داد که به عنوان مرز بین دوره‌های اردویسن و سیلورین شناخته می‌شود. در آن زمان، ماهیان و گیاهان زمینی هنوز نسبتاً نو بودند. متخصصان گمان می‌کنند که در آن زمان، فوران‌های آتشفشانی به سرعت اقلیم جهانی و سطح اکسیژن را تغییر دادند.

دومین رویداد، رویداد انقراض دِوُنین پسین، خوشه‌ای از فجایع است که بین ۳۵۹ و ۳۷۲ میلیون سال پیش در دوره‌ی دونین رخ داد. دو ضربه‌ی انقراضی، صخره‌های آبی و جانورانی مانند تریلوبیت‌ها را به‌شدت تحت تاثیر قرار داد. اگرچه دلایل این دگرگونی‌ها به‌طور کامل شناخته نشده است.

سومین و بزرگ‌ترین رویداد انقراض بزرگ، رویداد انقراض پرمین تریاسه، حدود ۲۵۲ میلیون سال پیش رخ داد و به عنوان سخت‌ترین انقراض در نظر گرفته می‌شود. فوران‌های آتشفشانی عظیم در تله‌های سیبری به گرمایش سریع زمین، اسیدی شدن اقیانوس‌ها، کاهش اکسیژن و آثار دیگری منجر شد که بیش‌از ۸۰ درصد از گونه‌های دریایی و بیش‌از ۷۰ درصد از خانواده‌های مهره‌داران زمینی را نابود کرد. این رویداد، به خویشاوندان پیش‌پستاندار ما آسیب رساند و باعث شد تا «عصر خزندگان» در دوره‌ی تریاسه آغاز شود.

فوران‌های مشابه رویداد انقراض سوم که در حدود ۲۰۱ میلیون سال پیش در پایان دوره‌ی تریاسه در پانگه‌آ (ابرقاره‌ی عظیم پیشاتاریخی) رخ داد، خزندگان را از بین برد و به دایناسورها امکان داد تا در دوران ژوراسیک، دوره‌ی رخداد چهارمین انقراض جمعی شناخته‌شده، برجسته‌تر شوند. چهارمین رویداد به عنوان رویداد انقراض تریاسه ژوراسیک شناخته می‌شود.

آخرین رویداد انقراض جمعی، رویداد انقراض کرتاسه پالئوژن، حدود ۱۳۵ میلیون سال بعد و در زمانی رخ داد که سیارکی حدوداً ۱۰ کیلوتری به زمین برخورد کرد و در عرض چند ساعت تا چند سال، تنوع زیستی سیاره را به‌شدت کاهش داد. این برخورد نه تنها دایناسورها را نابود کرد و گروه‌هایی مانند پتروسورها را کاملاً از بین برد، بلکه باعث آسیب شدید به پستانداران، پرندگان، مارمولک‌ها و سایر گروه‌هایی شد که ما آن‌ها را به عنوان «بازماندگان» این رویداد می‌شناسیم.

تمام پنج رویداد انقراض بزرگ، به دلیل مقیاس و شدتشان، آنقدر قوی و تأثیرگذار بودند که برای مدت زمانی بسیار طولانی، دوام آوردند. دیرین‌شناسان تغییرات کیفی این رویدادها و گروه‌های کاملی از جاندارانی را که ناپدید شدند و همچنین جزئیات این دگرگونی‌ها مانند تعداد گونه‌های منقرض‌شده در هر گروه بازمانده را محاسبه کرده‌اند.

کول می‌گوید متخصصان معمولاً انقراض جمعی را به عنوان رویدادی تعریف می‌کنند که از نظر زمین‌شناسی سریع رخ می‌دهد، میزان ۷۰ درصد یا بیش‌از ۷۰ درصد از گونه‌ها را نابود می‌کند و جانداران را در سراسر جهان، در زیست‌بوم‌های مختلف، تحت تأثیر قرار می‌دهد.

با این وجود، هیچ تعریف استانداردی برای انقراض جمعی وجود ندارد. پدرو مونارز، دیرین‌شناس از دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس، می‌گوید پنج انقراض بزرگ همچنان برجسته هستند، زیرا این رویدادها جهانی و فراگیر بودند و به وضوح، ترکیب تنوع زیستی را در سراسر سیاره تغییر دادند. اما چگونگی دسته‌بندی تأثیر سایر تحولات بر تنوع زیستی، هنوز در میان محققان بحث‌برانگیز است.

تعداد انقراض‌های جمعی احتمالاً با پیشرفت درک پیشاتاریخ، تغییر خواهد کرد. نه تنها سوابق فسیلی ناقص است، بلکه دانش متخصصان از آن‌ها نیز کامل نیست. به نظر می‌رسد که برخی موجودات منقرض شده‌اند، اما میلیون‌ها سال بعد دوباره در سوابق فسیلی ظاهر می‌شوند. محققان این پدیده را «آرایه لازاروس» می‌نامند. ظهور ناگهانی گونه‌های ناپدیدشده، برای مثال، کشف علمی یک تهی‌خار زنده (راسته‌ای کمیاب از ماهی‌ها) در سال ۱۹۳۸، باعث ایجاد «شجره‌نامه‌های ارواح» می‌شود، یعنی خطی از یک نسل که باید وجود داشته باشد اما هنوز کشف نشده است.

اکنون، هدف متخصصان، تشخیص نشانه‌های انقراض‌های جمعی از طریق سوابق در‌دسترس است. مونارز می‌گوید: «به نظر من، در طول تاریخ فسیلی قطعاً بیش از پنج رویداد انقراض جمعی وجود دارد.» با این حال، هرآنچه بر اساس سوابق فسیلی در قسمتی از جهان به عنوان انقراض جمعی ظاهر می‌شود، ممکن است رویدادی محلی باشد که همزمان در دیگر نقاط دیده نمی‌شود. رویدادهای انقراض کوچک‌تر ممکن است در مناطق خاصی متمرکز شده باشند، اما لزوماً به صورت جهانی رخ نداده باشند. این قبیل رویدادها نیز به عنوان نشانه‌ای از انقراض جمعی واقعی در نظر گرفته می‌شوند.

تفاسیر متفاوت از رویدادی که به عنوان انقراض جمعی شناخته می‌شود، در چنین ملاحظاتی نقش دارد. مطالعه‌ای که اوایل سال جاری منتشر شد، نشان داد که در طول ۵۴۱ میلیون سال گذشته، ممکن است تا ۱۶ انقراض جمعی رخ داده باشد که با فعالیت‌های آتشفشانی و گاهی با برخوردهای سیارکی مرتبط بودند.

تعداد رویدادهای انقراض، با استناد بر معیارهای متفاوت برای شناسایی انقراض‌های جمعی، به طور چشمگیری بیشتر می‌شود؛ زیرا با تغییر معیارهای شناسایی، محدودیت انقراض بزرگ به رویدادهایی افزایش می‌یابد که ۴۰ درصد یا بیش‌از ۴۰ درصد از جنس‌های فسیلی شناخته‌شده، در دوره‌ای کوتاه منقرض شده‌ باشند.

اما کول خاطرنشان می‌کند که مطالعه‌ی سال جاری نیز پنج انقراض بزرگ را برجسته می‌کند و ماهیت باقی رویدادهای انقراض کوچک‌تر، به نحوه‌ی دسته‌بندی دانشمندان بستگی دارد. کول می‌گوید: «تفاسیر از زمان‌بندی، مدت و علت هر رویداد انقراض در اینکه آیا آن را به عنوان انقراض جمعی طبقه‌بندی می‌کنیم یا خیر، نقش دارند.»

چگونگی تعریف انقراض‌های جمعی، موضوع اصلی مباحثات علمی درباره‌ی ششمین انقراض جمعی است. محققان در مورد اینکه آیا ما اکنون در ششمین انقراض جمعی قرار داریم یا خیر، به بحث می‌پردازند. اگرچه ماستودون‌ها و سایر بزرگ‌زیاگان و غول‌پیکرانی که در پایان آخرین عصر یخبندان از بین رفتند، اغلب به عنوان نمادهای این انقراض مطرح می‌شوند، شاخصه‌های واقعی بحران بزرگ در بین بی‌مهرگان، گیاهان و موجودات کمتر شناخته‌شده‌ نیز یافت می‌شود که اغلب از دید ما پنهان می‌مانند.

اینکه آیا ارقام نشانگر انقراض جمعی دیگری هستند یا خیر، مطمئناً همچنان موضوع بحث‌برانگیزی خواهد بود، اما محققان خاطرنشان می‌کنند «تنوع زیستی که دنیای ما را این‌چنین جذاب، زیبا و کاربردی می‌کند، ناغافل و با سرعتی بی‌سابقه ناپدید می‌شود.»

تکامل حیات در زمین، روایت داستانی از پیشرفت پیوسته یا تعدیل خطی نیست. انقراض‌های کوچک و بزرگ بر آنچه که ما به عنوان «درخت زندگی» می‌شناسیم، تأثیر گذاشته‌اند. مونارز می‌گوید: «هرچند ممکن است این موضوع وحشت‌انگیز به نظر برسد، انقراض‌های جمعی نقش مهمی در شکل‌دهی به تاریخ حیات در سیاره ایفا کرده‌اند و اغلب به اشکال جدیدی از حیات، امکان ظهور و شکوفایی داده‌اند.» در واقع، مبنای حداقلی انقراض گونه‌ها (میزان معمول انقراض گونه‌ها) به مرور زمان کاهش یافته است.

حیات ممکن است از زمان آغاز تاکنون، آن‌قدر بقا یافته باشد که گونه‌های جدید مقاوم‌تر شده باشند. مونارز می‌گوید: «انقراض‌های جمعی احتمالاً مقاومت بسیاری از گونه‌های حیوانات جهان را افزایش داده‌اند و آن‌ها را در برابر انقراض طبیعی مقاوم‌تر کرده‌اند.» این موضوع غم‌انگیز است، زیرا نشان‌دهنده فشاری است که ما در این لحظه بر تنوع زیستی زمین وارد می‌کنیم.

بحران امروزی، دلیلی اساسی برای درک چگونگی تأثیر انقراض بر شکل‌دهی حیات در زمان‌های گذشته است. افزایش دانش و آگاهی بیشتر از رویدادهای دوران پیشاتاریخ، ممکن است به ما کمک کند تا در این راستا، تصمیمات عمده‌ای اتخاذ کنیم و به عنوان بزرگ‌ترین مقصر، ششمین فاجعه جهانی را رقم نزنیم یا حداقل نقش خود را از عوامل محرک انقراض، به حافظان زیست‌بوم‌ها تغییر دهیم.