Maailma vuonna nolla: ekosysteemien

Vieraskynä

Maailma vuonna nolla: ekosysteemien toipuminen joukkosukupuuton jälkeen

Teksti: Henry Pihlström – Kuvitus: Maija Karala

Liitukauden lopulla, noin 66 miljoonaa vuotta sitten, tapahtui maailmanlaajuinen eliölajien joukkosukupuutto. Tämän joukkotuhon tunnetuimpia uhreja olivat dinosaurukset, mutta lukuisat muutkin eläin- ja kasviryhmät kuolivat samaan aikaan sukupuuttoon. Sukupuuttoaalto oli paitsi maailmanlaajuinen myös yhtäkkinen, ainakin geologisessa mittakaavassa tarkasteltuna.

Liitukauden lopun joukkosukupuuton syystä on kiistelty paljon, mutta nykyään useimmat tutkijat pitävät varmana, että sen aiheutti suurehkon asteroidin törmäys Maahan, nykyisen Meksikonlahden alueelle. Mahdollinen sukupuuttoihin myötävaikuttava tekijä oli suunnilleen samoihin aikoihin vallinnut poikkeuksellisen voimakas vulkaaninen toiminta Intian niemimaalla, mutta asteroidin törmäys lienee joka tapauksessa ollut ratkaisevassa asemassa.

Mitä tarkalleen tapahtui tuona liitukauden viimeisenä päivänä noin 66 miljoonaa vuotta sitten? Asteroidi iskeytyi todennäköisesti mereen. Törmäyspaikan välittömässä läheisyydessä (ja ”välittömässä läheisyydessä” tarkoittaa tässä tapauksessa kymmenien kilometrien säteellä) kaikki bakteeria suuremmat elävät olennot kuolivat silmänräpäyksessä. Asteroidi itse tuhoutui törmäyksessä, mutta törmäyksen voima synnytti muutamassa sekunnissa useita kilometrejä syvän kraatterin. Ilmakehään sinkoutui suunnattomia määriä maa-ainesta – osa siitä lensi avaruuteen asti. Törmäyksen synnyttämä kuuma paineaalto sytytti laajoja tulipaloja. Koko planeettaamme ravistelivat ketjureaktiona maanjäristykset, jotka olivat monin verroin voimakkaampia kuin mitkään ihmisten historiallisena aikana kokemat. Myös maapallon tulivuoret purkautuivat. Jopa sadan metrin korkuisiksi nousseet tsunamit täydensivät tuhoa. Tähän hornankattilaan päättyi kymmeniä miljoonia vuosia kestänyt dinosaurusten valtakausi.

Kuinka tuhoisa liitukauden lopun joukkosukupuutto oli? Paleontologien arviot sukupuuttojen laajuudesta perustuvat enimmäkseen merieläinten fossiileihin, koska tällaisia fossiileja sisältäviä kerrostumia on enemmän kuin maalla tai makeissa vesissä elävien eliöitä sisältäviä kerrostumia. Merieläinlajeista tuhoutui suuri osa; arviot vaihtelevat noin 45 ja 75 prosentin välillä. On kuitenkin luultavaa, että liitukaudella, kuten nykyäänkin, maalla eläviä eliölajeja oli enemmän kuin meressä eläviä ja on myös syytä otaksua, että juuri kuivan maan ekosysteemit kärisivät erityisen suuria tuhoja. Eräiden alustavien arvioiden mukaan maaeläinlajeista jopa yli 90 prosenttia kuoli sukupuuttoon liitukauden lopun asteroiditörmäyksen johdosta.

Asteroidin törmäystä seurannut päivä lienee ollut henkiin jääneiden eliöiden kannalta yksi maapallon historian rankimmista ”dagen efter” -kokemuksista. Pimeys vallitsi, sillä ilmakehä oli täynnä tomua ja pölyä, mikä esti auringonvaloa pääsemästä maahan saakka. Osa ilmakehään päätyneestä maa-aineksesta palasi kuitenkin pian maahan happamien sateiden muodossa. Henkiin jääneestä kasvillisuudesta suuri osa tuhoutui happosateisiin, valon puutteeseen ja lopulta myös kylmyyteen, kun lämpötilat alkoivat auringon lämmittävän säteilyn puuttuessa laskea. Samat seikat koituivat myös lukuisten hengissä selvinneiden eläinten kohtaloksi. Meressä kasviplankton tuhoutui, jolloin merten ravintoketjut romahtivat. Maapallon ekosysteemit olivat kauttaaltaan syöstyjä raiteiltaan ja monet lajit, jotka olivat onnistuneet selviytymään itse asteroiditörmäyksestä, kuolivat sukupuuttoon näissä kaoottisissa jälkimainingeissa.

Maailma asteroiditörmäyksen jälkeen oli siis, jos nyt ei aivan autio ja tyhjä, niin ainakin paljon autiompi ja tyhjempi kuin ennen. Tämä oli kuitenkin vain tilapäistä. Hämmästyttävän nopeasti ekosysteemit alkoivat muodostua uudelleen. Kasvien siemenet alkoivat itää ja maanpinta vihertää; metsiä ei tosin moneen vuoteen tai vuosikymmeneenkään maapallolla juuri ollut, sillä pui

Wyoming, Pohjois-Amerikka, eräänä keväisenä tiistai-iltapäivänä noin 65,99 miljoonaa vuotta sitten. On kulunut muutamia vuosia liitukauden lopun asteroiditörmäyksestä. Pieni nisäkäs hiipii esiin päiväpiilostaan lahoavan puunrungon sisältä, tarvitsematta pelätä petodinosauruksia.

den kasvu kesti oman aikansa. Tehokkaasti lisääntyvät hyönteiset ja muut selkärangattomat runsastuivat jälleen sekä maalla että merissä. Täysin samanlaisiksi eivät tuhoutuneet ekosysteemit kuitenkaan voineet palautua, sillä eräät merkittävät eliöryhmät olivat hävinneet lopullisesti. Dinosauruksia ei enää ollut (lintuja lukuun ottamatta), joten suurten maaeläinten ekologiset lokerot olivat tyhjillään.

Näille ekologisille lokeroille löytyivät ottajansa. Vanhan maailman raunioiden seasta ilmestyivät esiin uuden maailman tulevat valtiaat. Monet nisäkäslajit olivat selvinneet joukkosukupuutosta. Jokseenkin kaikki liitukautiset nisäkkäät olivat pienikokoisia, joten dinosauruksista poiketen niiden oli ollut mahdollista hakeutua maaonkaloihin ja muihin suojapaikkoihin turvaan. Nisäkkäiden selviytymisen kannalta suotuisiin ominaisuuksiin kuuluivat myös niiden sopeutuminen hämäräolosuhteisiin sekä tasalämpöisyys. Nykyisten nokkaeläinten, pussieläinten ja istukkanisäkkäiden kantamuodot olivat kaikki liitukauden lopun yli selviytyneiden kehityslinjojen joukossa. Etenkin viimeksi mainitut menestyivät erinomaisesti. Liitukautta seuranneen paleoseenikauden aikana istukkanisäkkäiden pääryhmät erilaistuivat ja erikoistuivat nopeasti. Niiden joukossa olivat myös varhaisimmat kädelliset, joista ihminenkin polveutuu. Nisäkkäiden elämä oli varmaankin aiempaa leppoisampaa dinosaurusten sukupuuttoa seuranneiden ensimmäisten vuosisatojen ja -tuhansien ajan. Vaarallisia petodinosauruksia ei enää ollut, joten nisäkkäät saattoivat levittäytyä uusiin ympäristöihin ja sopeutua uusiin elintapoihin. Sekä kasvaa isommiksi, kun niiden ei enää ollut välttämätöntä lymyillä maankoloissa saalistajilta piilossa. Tuoreiden tutkimusten mukaan niinkin pian kuin alle puoli miljoonaa vuotta asteroiditörmäyksen jälkeen oli jo kehittynyt nisäkkäitä, jotka olivat jopa kolme kertaa kookkaampia kuin suurimmat liitukaudella eläneet edeltäjänsä. Nisäkkäiden valtakausi alkoi, ja se on jatkunut meidän päiviimme saakka.

Liitukauden lopun joukkotuho ei ollut ainoa laatuaan maapallon historiassa. Sitä ennen on ollut neljä

Vieraskynä

muuta suunnilleen yhtä tuhoisaa joukkosukupuuttoa: ordovikikausi, devonikausi, permikausi ja triaskausi päättyivät kaikki maailmanlaajuisiin sukupuuttoaaltoihin, joissa hävisi puolet tai enemmänkin kaikista silloisista lajeista. Olivatko nämäkin joukkosukupuutot asteroiditörmäysten seurausta vai aiheuttiko ne jokin muu tekijä? Tästä ei ole tutkijoiden keskuudessa yksimielisyyttä; nämä tapahtumat ovat paljon kauempana menneisyydessä kuin liitukauden lopun sukupuutto, joten todistusaineistoa on huomattavan paljon vähemmän jäljellä tutkittavaksi.

Entä liitukauden jälkeen? Pienempiä joukkosukupuuttoja on sen jälkeen tapahtunut useitakin, mutta mikään niistä ei ole ollut verrattavissa näihin ”viiteen suureen” muinaiseen joukkosukupuuttoon. Ei edes niistä tunnetuin: pleistoseenikauden lopussa, viimeisimmän jäätiköitymiskauden päättymisen aikoihin tapahtunut lähes maailmanlaajuinen, useiden suurten maanisäkkäiden häviäminen. Mammuttien, sapelihammastiikerien, luolakarhujen ja lukuisten muiden karismaattisen megafaunan edustajien katoamiset olivat toki merkittäviä tapahtumia, mutta eivät kuitenkaan ihan yhtä perusteellisesti ekosysteemejä järisyttäviä kuin 66 miljoonaa vuotta sitten tapahtunut joukkotuho. Planeettamme eliömaailma ei ole liitukauden jälkeen kokenut mitään sen kaltaista hävitystä.

Ennen kuin nyt.

Viimeisten muutaman vuosisadan aikana erään nisäkkään, ihmisen, lukumäärä on kasvanut räjähdysmäisesti ja samalla on myös lisääntynyt hänen luonnonvarojen kulutuksensa sekä elinympäristöjen ja eliölajien hävityksensä. Ihmisen toimien kiihdyttämä ympäristön saastuminen ja ilmaston muuttuminen ovat äärimmäisen vakava uhka muiden eläinlajien, sekä pitkällä tähtäimellä myös ihmisen itsensä tulevaisuudelle. Jos meno jatkuu nykyiseen tahtiin eikä tehokkaisiin toimiin planeettaamme uhkaavan ekologisen katastrofin pysäyttämiseksi ryhdytä välittömästi, niin jossain vaiheessa (ja luultavasti suhteellisen pian) tulee lopulta niin sanotusti seinä vastaan. Kun eliölajin ympäristön kantokyky on ylitetty, seuraa populaation romahdus ja pahimmassa tapauksessa jopa koko lajin sukupuutto.

Ihmislajin sukupuuttoon kuoleminen tuntuu ehkä kaukaa haetulta ajatukselta. Lainkaan mahdoton se ei kuitenkaan ole; kuten dinosaurusten kohtalo on osoittanut, yksi keskikokoinen asteroidi voisi hoitaa asian kertaheitolla. Mikäli tarkoitukseen sopivaa taivaankappaletta ei satu Maahan lähiaikoina törmäämään, ihmislaji voi kuitenkin hoitaa asian myös hitaammalla tavalla, ympäristönsä asteittain myrkyttämällä ja tuhoamalla. Onnistuuhan se toki niinkin.

Jos ihmiset häviäisivät maapallolta, mitä sen jälkeen tapahtuisi? Muinaisten massasukupuuttojen tutkimus on osoittanut, että tuhosta selvinneet lajit kykenevät hämmästyttävän nopeasti täyttämään tyhjentyneet ekolokerot; näin epäilemättä kävisi tulevaisuudessakin. Meidän tapauksessamme epäselvää on lähinnä se, kuinka monta eläinlajia ehdimme hävittää sukupuuttoon ennen omaamme, eli millaisesta perustajajoukosta selviytyjät koostuisivat. Voimme kuitenkin olettaa, että jokseenkin kaikki meidän jälkeemme henkiin jäävät nisäkäslajit olisivat pienikokoisia ja piilottelevia sekä laajalle levinneitä. Kenties metsähiiren ja metsäpäästäisen kaltaisista piipertäjistä saa aikanaan alkunsa uusi nisäkkäiden aikakausi?

Aiheesta enemmän:

DePalma, R.A. et al. 2019. A seismically induced onshore surge deposit at the KPg boundary, North Dakota. PNAS 116, 8190–8199.

Gulick, S.P.S. et al. 2019. The first day of the Cenozoic. PNAS 116, 19342–19351.

Longrich, N.R. et al. 2016. Severe extinction and rapid recovery of mammals across the Cretaceous–Palaeocene boundary, and the effects of rarity on patterns of extinction and recovery. J Evol Biol 29, 1495–1512.

Lowery, C.M. et al. 2018. Rapid recovery of life at ground zero of the end-Cretaceous mass extinction. Nature 558, 288–291.

Lyson, T.R. et al. 2019. Exceptional continental record of biotic recovery after the Cretaceous–Paleogene mass extinction. Science 366:977–983.

Pires, M.M. et al. 2018. Diversification dynamics of mammalian clades during the K–Pg mass extinction. Biol Lett 14, 20180458.

Robertson, D.S. et al. 2004. Survival in the first hours of the Cenozoic. Geol Soc Am Bull 116, 760–768.

Robertson, D.S. et al. 2013. K–Pg extinction patterns in marine and freshwater environments: the impact winter model. J Geophys Res Biogeosci 118, 1006–1014.

Schulte, P. et al. 2010. The Chicxulub asteroid impact and mass extinction at the Cretaceous–Paleogene boundary. Science 327, 1214–1218.