יום שישי, 1 באוקטובר 2010

המוות הגדול / רן לוי


בעידן המכונה 'תור הפרם', לפני 251 מייון שנה התרחש ארוע הכחדה כה מאסיבי, סוחף ועוצר נשימה עד שהמדענים מכנים אותו 'המוות הגדול'
התפרצות הר געש. הסברה היא שהרי געש רבים התפרצו בבת אחת בתקופת ההכחדה הגדולה. צילום: שירות הפארקים הלאומיים של ארה''ב
התפרצות הר געש. הסברה היא שהרי געש רבים התפרצו בבת אחת בתקופת ההכחדה הגדולה. צילום: שירות הפארקים הלאומיים של ארה''ב
בעלי חיים וצמחים נכחדים כל הזמן, ממגוון סיבות: לעיתים מדובר בתחרות עם יצור אחר על אותה נישה אקולוגית, ולעיתים מקורות המזון באזור מסוים מדלדלים. בעלי חיים וצמחים אחרים ממהרים לתפוס את מקומם של הנכחדים ועולם כמנהגו נוהג. אבל מדי פעם מתרחש 'ארוע הכחדה': מספר אדיר של מינים וסוגים שונים ולא קשורים של יצורים נעלמים בבת אחת. פרק הזמן שבו מתרחשת ההכחדה יכול לנוע בין שנים ספורות למאות אלפי שנים. זה וגם זה נחשבים לפרקי זמן קצרצרים במונחים גיאולוגים.
חמש הכחדות גדולות התרחשו בחמש מאות מיליוני השנים האחרונות. הכחדת הדינוזאורים, המפורסמת מכולן, אינה הגדולה מביניהן. בעידן המכונה 'תור הפרם' התרחש ארוע הכחדה כה מאסיבי, סוחף ועוצר נשימה עד שהמדענים מכנים אותו 'המוות הגדול'- The Great Dying.
לאורך תקופה ארוכה, כמה מיליוני שנים לפחות, מינים רבים גססו וגוועו בזה אחר זה. גורם כלשהו הלחיץ את המערכת האקולוגית והביא את בעלי החיים והצמחים אל קצה גבול יכולתם להתמודד עם המציאות. לאורך תקופה ארוכה הלחץ המסתורי הזה הלך והתגבר בהדרגה, וקצב ההכחדה גבר בהתאם. ואז, לפני 251 מיליוני שנים, קרה הבלתי יאמן: כמעט כל היצורים על פני כדור הארץ נכחדו, בבת אחת. תשעים וחמישה אחוזים מכל סוגי בעלי החיים בים- נעלמו. שבעים אחוזים מיצורי היבשה- נעלמו. זוהי הכחדה בקנה מידה בלתי נתפס: מעולם לא התרחשה קטסטרופה בסדר גודל כזה על פני כדור הארץ. המוות הגדול מגמד את כל התסריטים ההוליוודים הדרמטיים ביותר. קשה אפילו לדמיין אסון בקנה מידה שכזה: כדור הארץ שומם כמעט לגמרי, קירח מצמחים ומבעלי חיים. כל היערות נעלמו. הפלנקטון בים מת. אפילו החרקים, שתמיד היו חסינים מפני הכחדה- מתו בהמוניהם.
העולם שאחרי המוות הגדול היה שונה מאוד מהעולם שמוכר לנו היום. המינים המועטים ששרדו את הקטסטרופה היו חופשיים להשתלט על מרחבי המחיה ללא שום תחרות, ובמשך מיליוני שנים הנוף היבשתי והימי נשלט על ידי מספר מצומצם מאוד של מינים.
בעלי החיים שנפגעו באופן הקשה ביותר היו אלה שמערכת הנשימה שלהם לא הייתה מפותחת מספיק וקצב חילוף החומרים בגופם היה נמוך. עובדה זו מצביעה על חוסר בחמצן כחשוד המיידי- אבל דפוס ההכחדה על פני הגלובוס והמגוון הרחב של מינים שנפגעו אינם תומכים בהשערה זו. אפשרות אחרת היא עליה דרמטית בשיעורי הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה, דבר שעשוי להסביר מדוע בעלי החיים במים נפגעו באופן הקשה ביותר. הפחמן הדו-חמצני מסיס במים פי 28 יותר מאשר החמצן, כך שכל שינוי בכמות שלו באוויר יבוא לידי ביטוי במהירות גם בתוך האוקיינוסים. אך שתי התאוריות הללו הן רק חלק מהמסתורין הכללי: מהו הגורם הבסיסי שהביא לשינויים הגדולים ביחסי הגזים באטמוספירה?
סיביר מוכרת לכולנו כאזור קפוא ושומם למדי בצפונה של אסיה. לפני 250 מיליוני שנים הנוף הסיבירי היה רחוק מאוד מלהיות קפוא, ויותר קרוב לגהנום של דאנטה. סדרה של התפרצויות געשיות אדירות שנמשכה על פני 600 אלף שנים שפכה מיליון וחצי ק"מ מעוקבים של לבה על פני המישור הסיבירי. להתפרצות געשית שכזו, ובמיוחד כזו שנמתחת על פני מאות אלפי שנים, יש השפעה אקלימית מורגשת מאוד. הגזים הגפרתיים שנפלטים מבטן האדמה יורדים חזרה אל הקרקע כגשם חומצי שמאכל את הצמחים היבשתיים והפלנקון הימי, ובכך נפגעת כל שרשרת המזון שמעליהם. האבק הגעשי ממלא את האוויר, חוסם את אור השמש ומונע פוטוסינתזה אצל הצמחים: זו תופעה המכונה 'חורף גרעיני', מכיוון שזה גם מה שצפוי לנו במקרה של מלחמה גרעינית כוללת. ייתכן וההתפרצות הסיבירית היא מקור הלחץ המתמשך שהכריע את החיים בעידן הפרם.
אפשרות אחרת היא פגיעה של גוף זר בכדור הארץ. מודלים ממוחשבים מראים שכדי ליצור את רמת ההרס של המוות הגדול נדרשת פגיעת אסטרואיד בקוטר 250 ק"מ. סביר להניח שפגיעה כזו היתה משאירה חותם גדול מאוד על פני כדור הארץ, ועד כה לא נתגלו עדויות שתומכות בה אם כי לא ניתן לפסול אותה לחלוטין.
אפשרות שלישית היא היפותזת 'אקדח המתאן'. באיזורים קרקעיים מסוימים, במיוחד בקרבת חופי האוקיינוס, ישנם סלעים המכילים כיסים של גז מתאן. המתאן עטוף במולקולות של מים שסוגרות עליו ומונעות ממנו להשתחרר. מעטפת המים מחזיקה את המתאן, אבל רק אם מתקיימים תנאים מסוימים של לחץ וטמפרטורה. אם מסיבה כלשהי, למשל נסיגת פני הים או ההתפרצות הגעשית שתיארתי קודם, התנאים הללו משתנים- המתאן יכול להשתחרר מכלאו ולברוח כמו כדור הנורה מרובה. המתאן הרבה יותר יעיל מפחמן דו חמצני ביצירת אפקט חממה, שכאמור עשוי לגרום לשינויים דרמטיים מאוד באקלים. עדויות מסוימות מראות שהטמפרטורה הממוצעת בסוף תור הפרם עלתה בשש מעלות שלמות.
ואולי הייתה זו פנגאה, יבשת העל, שאחראית לכל העניין. היווצרותה של יבשה ענקית, שרוב רובה רחוק מההשפעות האקלימיות הממתנות של חוף הים, הייתה יכולה לשבש את דפוסי מזג האוויר. יבשה גדולה פירושה גם פחות שטח חופי, פחות בעלי חיים ושוניות של מים רדודים ולכן פחות מזון זמין עבור הטורפים.
בשורה התחתונה, כל הסיבות הללו אפשריות- כמו גם כל שילוב שלהם. קשה לדעת בוודאות מכיוון שרק מאובנים מעטים שרדו את שיני הזמן ואלה ששרדו יתכן שלא מספרים את התמונה המלאה. המאובנים הקדומים ביותר מכילים בעיקר חלקי בעלי חיים: עצם פה, גבעול שם. המדענים מנסים לחבר את הפאזל העתיק הזה כמיטב יכולתם, אבל לא מן הנמנע שמאובנים שזוהו כעשרות מינים שונים זה מזה- שייכים בעצם לבעל חיים בודד. המינים הוירטואלים האלה נעלמים, כמובן, ממאגר המאובנים מכיוון שמעולם לא היו קיימים- אבל אנחנו סופרים אותם כבעלי חיים שנכחדו. בעלי חיים אחרים, למשל, מופיעים במאובנים עד לארוע ההכחדה, נעלמים במהלכו- ואז מופיעים שוב כמה מיליוני שנים לאחר ההכחדה כמעט ללא שינוי אבולוציוני. זהו 'אפקט לאזרוס', על שם אלעזר, כפרי שישו הנוצרי החזיר מהמתים בברית החדשה. האם אלו בעלי חיים שהצליחו להמלט מציפורני ההכחדה, או שאולי מדובר בכלל ב'אפקט אלביס': הם באמת נכחדו, ומי שהופיעו מאוחר יותר הם לא יותר מאשר חקיינים שהאבולוציה יצרה במקרה. ייתכן ולעולם לא נדע.
המאמר לקוח מתוך 'עושים היסטוריה!', פודקאסט על מדע, טכנולוגיה והיסטוריה.