สล็อตแตกง่าย การขาดสารอาหารที่ชะงักการฟื้นตัวของสัตว์ทะเลหลังการสูญพันธุ์ของเพอร์เมียน

ทะเลร้อนเปลี่ยนวัฏจักรไนโตรเจน ทำให้การฟื้นตัวล่าช้าไปหลายล้านปี

สารอาหารที่ไม่สามารถเข้าถึงได้สามารถช่วยอธิบายได้ว่าทำไม สล็อตแตกง่าย สิ่งมีชีวิตบนโลกจึงใช้เวลานานมากในการฟื้นตัวจากการสูญพันธุ์ครั้งร้ายแรงที่สุดตลอดกาล

การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นหลังจากการสูญพันธุ์ของ Permian เมื่อ 252 ล้านปีก่อน นักธรณีวิทยาเสนอว่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่ร้อนทำให้เกิดสภาวะที่กักไนโตรเจนไว้ต่ำกว่าชั้นที่เต็มไปด้วยชีวิตที่มีแสงแดดส่องถึงในมหาสมุทร ผลจากการขาดธาตุอาหารหลัก  ช่วยอธิบายได้ว่าทำไมระบบนิเวศทางทะเลจึงต้องใช้เวลา 5 ถึง 9 ล้านปีในการฟื้นตัว ซึ่งยาวนานกว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อื่นๆ นับล้านปี นักวิจัยเสนอทางออนไลน์ในวันที่ 5 สิงหาคมในหัวข้อGeology

“มันเทียบเท่ากับฟาร์ม” Stephen Grasby ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักธรณีเคมีจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของแคนาดาในคัลการีกล่าว “ถ้าคุณไม่ใส่ปุ๋ยบนแปลง ดินจะมีธาตุอาหารจำกัด และพืชจะเติบโตน้อยลง”

ก่อนการสูญพันธุ์ ซึ่งกวาดล้างสัตว์ทะเลกว่าร้อยละ 90 ออกไป น่านน้ำนอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของมหาทวีป Pangea เติบโตขึ้นด้วยกิจกรรมทางชีวภาพที่ขับเคลื่อนด้วยวัฏจักรไนโตรเจนบางส่วน ไนโตรเจนเป็นสารอาหารที่สำคัญสำหรับใยอาหารทางทะเล เมื่อชีวิตใกล้พื้นผิวตาย สิ่งที่เหลืออยู่จะจมลง ที่ระดับความลึกที่เย็นกว่าและมืดกว่า ส่วนที่เหลือจะย่อยสลายและปล่อยไนโตรเจน จากนั้นจุลินทรีย์ที่อยู่ใกล้เคียงจะเปลี่ยนไนโตรเจนนั้นให้อยู่ในรูปแบบที่สิ่งมีชีวิตใช้งานได้ และการปั่นป่วนโดยลมที่พัดผ่านมหาสมุทรจะดึงไนโตรเจนนั้นขึ้นสู่ผิวน้ำ ซึ่งวัฏจักรเริ่มต้นขึ้นใหม่

Grasby และเพื่อนร่วมงานติดตามประวัติของวัฏจักรไนโตรเจนโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างตะกอนในมหาสมุทร 446 ตัวอย่างที่ขุดขึ้นมาจากสิ่งที่ตอนนี้คือแถบอาร์กติกของแคนาดา ซึ่งแตกต่างจากไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ ไนโตรเจนที่หมุนเวียนในมหาสมุทรประกอบด้วยไนโตรเจน -15 จำนวนมาก หลังจากการสูญพันธุ์ของ Permian ส่วนของไนโตรเจน -15 ในตะกอนลดลงจากไนโตรเจนมากกว่า 9 เปอร์เซ็นต์เหลือแทบไม่มีอะไรเลย

การลดลงดังกล่าวอาจเป็นผลมาจากการปะทุของภูเขาไฟขนาดมหึมาในไซบีเรียในปัจจุบัน 

นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการระเบิดของภูเขาไฟทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งทำให้โลกไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ ( SN: 9/19/15, p. 10). การสะสมก๊าซเรือนกระจกจากการปะทุทำให้พื้นผิวมหาสมุทรร้อนขึ้น ทำให้วัฏจักรไนโตรเจนชะลอตัวลง Grasby กล่าว ความร้อนลดระดับความลึกที่เกิดการสลายตัวจนถึงจุดด้านล่างซึ่งลมสามารถปั่นน้ำ — ต่ำกว่าระดับน้ำไม่กี่ร้อยเมตรด้านบน เป็นผลให้ไนโตรเจนติดอยู่ในมหาสมุทรลึกซึ่งอยู่ไกลจากสิ่งมีชีวิตใกล้พื้นผิว ด้วยไนโตรเจนเพียงเล็กน้อยที่มาจากด้านล่าง จุลินทรีย์ที่หิวโหยไนโตรเจนที่พื้นผิวอาจดึงสารอาหารออกจากบรรยากาศมากขึ้น นักวิจัยเสนอว่ากระบวนการดังกล่าวไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นไนโตรเจนจึงยังคงขาดแคลนและทำให้ระบบนิเวศทั้งหมดหยุดชะงัก

ในที่สุด มหาสมุทรเย็นลง จุดการสลายตัวเลื่อนขึ้นด้านบน และวัฏจักรไนโตรเจนเริ่มต้นใหม่ ทำให้เกิดกิจกรรมทางชีวภาพที่บูมขึ้น

อุปทานไนโตรเจนที่ลดลงเป็นคำอธิบายที่สมเหตุสมผลสำหรับการฟื้นตัวที่ล่าช้า แต่การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ เช่น ความพร้อมของออกซิเจนในระดับต่ำอย่างเรื้อรัง ซึ่งเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมก็อาจมีส่วนด้วยเช่นกัน David Kidder นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยโอไฮโอในเอเธนส์กล่าว “สิ่งที่กำลังเปลี่ยนแปลงทั้งหมดเหล่านี้กำลังทำอยู่ในขั้นตอนที่ค่อนข้างล็อค” เขากล่าว “คุณไม่สามารถวางนิ้วบนสิ่งใดสิ่งหนึ่งแล้วบอกว่าการฟื้นตัวนั้นยาวนานเพราะสารอาหารหรือออกซิเจนในน้ำต่ำ เป็นการเปลี่ยนแปลงทั้งระบบ”

การสแกน CT scan ทำให้ Racicot เห็นว่าคลองประสาทสัมผัสในกรามของปลาโลมาขยายความยาวทั้งหมดของกระดูก สัตว์สมัยใหม่เพียงชนิดเดียวที่มีโครงสร้างแบบนี้คือนกสกิมเมอร์และปลาชนิดหนึ่งที่เรียกว่าครึ่งนกครึ่งบกครึ่งน้ำ เธอกล่าว ทั้งคู่กินอาหารโดยใช้ช่องรับความรู้สึกในกรามเพื่อสัมผัสเหยื่อที่อยู่ใกล้เคียง จากนั้นจึงทานอาหารเย็นขณะที่มันลอยอยู่เหนือหรือในน้ำ ในทำนองเดียวกัน ปลาโลมาที่สูญพันธุ์ไปแล้วอาจใช้คางแหลมของมันเพื่อหยั่งรากผ่านทรายนุ่ม ๆ บนพื้นทะเล รับรู้การสั่นสะเทือนของสัตว์ขนาดเล็กแล้วจึงกินพวกมัน ในวันที่ 31 มีนาคมชีววิทยาปัจจุบัน Racicot และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ตั้งชื่อสัตว์ว่าSemirostrumเนื่องจากส่วนบนของขากรรไกรหรือพลับพลานั้นสั้นกว่าส่วนล่างที่ยาวมาก

ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าเมื่อใดหรือเพราะเหตุใดSemirostrum จึง สูญพันธุ์ในที่สุด แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลอาจมีบทบาทโดยการลดที่อยู่อาศัยที่มีอยู่ของสัตว์ ปลาโลมาสมัยใหม่ยังพบอาหารของพวกมันในตะกอนใต้ท้องทะเล แต่พวกมันไม่มีอวัยวะรับความรู้สึกพิเศษในขากรรไกรที่Semirostrumดูเหมือนจะมีเมื่อหลายล้านปีก่อน Racicot กล่าวว่า “เห็นได้ชัดว่าสัตว์ชนิดนี้มีความเฉพาะทางอย่างมากเมื่อเทียบกับปลาโลมาสมัยใหม่ที่เราเห็น สล็อตแตกง่าย