Občas slýcháme řeči o tom, že kolem nás probíhá masové vymírání, samozřejmě naší vlastní vinou. Jsou to ale jenom povídačky nervózní doby, alespoň ve srovnání s tím, co se děje při opravdu masových vymíráních, o nichž víme z fosilního záznamu. Pokud bychom měli dát dohromady seznam organismů, které jsme opravdu v moderní době vyhubili, nejenom že zjistíme, že je velice skromný, dokonce se ještě poslední dobou scvrkává, jak znovuobjevujeme další a další druhy, považované za vyhynulé. Není to pochopitelně zase takový důvod k radosti, dnešní příroda na tom opravdu není moc dobře a musíme řešit mnoho nepříjemných problémů. Ale lidské přehánění nezná hranic. Zato vymírání na konci prvohor, které před cca 252 milióny let velice brutálním způsobem ukončilo období permu, tak to je jiná káva. Zasvěcenci mu přezdívají Velké Umírání (Great Dying) a rozhodně to není pro nic za nic.
Bylo to šílené. Odhadujeme, že tehdy v jednu dobu vymřelo 96 procent druhů veškerých mořských organismů a také 70 procent všech suchozemských obratlovců. Celkem zmizelo 83 procent nám známých druhů všeho živého a kompletně vyšumělo 57 procent čeledí. Je to jediné z novějších masových vymírání, které dramaticky postihlo hmyz. Vzhledem k naší zálibě ve všemožných katastrofách se nad takovou ultimátní pohromou nepřestáváme podivovat. Fascinuje nás nesmírně, zároveň ale bohužel stále nemáme ani přibližně jasno, co by ji tehdy mohlo způsobit. Dokážeme dát dohromady seznam jevů, které by se na permské zkáze měly anebo mohly podílet, to je ale zatím v podstatě všechno. Ostatně, stalo se to hodně dávno a většinu důkazů o vinících už nepochybně dávno odvál čas.
Může za permské vymírání shluknutí víceméně veškeré tehdejší pevniny do superkontinentu Pangea? Do jisté míry určitě ano, permský svět byl díky němu asi zranitelnější, než v jiných obdobích pozemské historie. Nebo byl viníkem ohromný meteorit? K němu nám schází kráter. Pokud by ale dopadl na tehdejší mořské dno, možná by už beze stopy zmizel. Často se mluví o extrémním vulkanismu, na konci permu totiž vznikly sibiřské trapy, ohromná masa vyvřelých hornin, které svým vznikem mohly rozvrátit permskou přírodu. Ve hře jsou i zlovolné výtrysky metanu z podmořských klatrátů, či sirovodíku a také, jak je v dnešní době naprostou nutností, představy o vraždících klimatických změnách. Nedávno se objevil zajímavý nápad, jehož autoři se sice vezou na klimatické módní vlně, ale pozoruhodně z permské apokalypsy obviňují konkrétní mikroorganismy, euryarchaeota ze skupiny metanosarcin (
Daniel Rothman z MIT s kolegy zjistil, že metanosarciny právě někdy kolem konce permu získaly schopnost produkovat metan. Zároveň poukázali na to, že metanosarciny k intenzivní produkci potřebují nikl, přesněji řečeno spoustu niklu. A ve fosilních vrstvách kolem konce permu je niklu hodně. Pravděpodobně pochází ze sibiřských trapů, které vlastně představují 7 milionů čtverečních kilometrů lávy bohaté na nikl. Takže, Rothman a spol. navrhují, že zdivočelé metanosarciny nadopované niklem na konci permu napumpovaly do atmosféry ohromné množství metanu, který pak odvedl svoji práci extrémního skleníkového plynu. Zároveň mohly dramaticky snížit množství dostupného kyslíku v oceánu, protože ho při produkci metanu spotřebovávají.
Archea metanosarciny přitahují pozornost i v dnešním světě. Jsou to mezi mikroorganismy ti metabolicky nejpestřejší producenti metanu, které známe. Jsou anaerobní a používají všechny tři známe metabolické dráhy produkce metanu – dělají metan z oxidu uhličitého a vodíku, pak z acetátu a také dovedou zpracovat jednoduché molekuly s metylem takzvanou metylotrofní metanogenezí. Jsou k vidění v rozmanitých prostředích, od výsypek a skládek, přes podmořské kuřáky a podzemní zdroje vody, až po vnitřnosti mnoha živočichů, nás samotných nevyjímaje. Metanosarciny také mívají poměrně ohromné genomy, například Methanosarcina acetivorans téměř 6 milionů párů bází. K jejich výjimečnostem teď přibylo i zajímavé podezření, že by společně s gigantickým soptěním na Sibiři mohly být zodpovědné za nejhroznější masové vymírání všech dob. Rothman a spol. sice na nedávném setkání Geofyzikální unie v San Francisku všechny kolegy nepřesvědčili, každopádně se jim ale povedlo je zaujmout.
Prameny
LiveScience 5.12. 2012, NewScientist 14.12. 2012, Wikipedia (Permian–Triassic extinction event, Methanosarcina).
Zničily permský svět zlovolné metanosarcíny?
Autor: Stanislav Mihulka (02.04.2014)
Diskuze:
S tim kyslikem to tak ovsem vubec neni
František Houžňák,2012-12-16 16:05:55
"Zároveň mohly dramaticky snížit množství dostupného kyslíku v oceánu, protože ho při produkci metanu spotřebovávají." - no, nespotrebovavaji. Naopak jsou to obligatni anaerobove, pro ktere je kyslik primo jedovaty (ne ze by jenom v jeho pritomnosti nerostly, ale zahubi je). U methanogenu jdou prave elektrony ze substratu (treba ten vodik) do methanu, kyslik to znemozni, stejne jako treba sirany, protoze elektrony jdou prednostne na siru za vzniku sirovodiku (kdyz chcete sousedovi rozvratit jeho bioplynovou stanici, nasypte mu do toho hnoje, kterym digestor krmi, par lopat nejakeho siranu, treba sodneho, a termodynamika uz dilo dokonci). Co kyslik muze spotrebovavat, jsou fakultativne aerobni mikroorganismy smesne methanogenni kultury (treba Clostridia), ktere odbouravaji vyssi alkoholy a mastne kyseliny za produkce acetatu, vodiku a CO2, ktere pak slouzi jako substrat pro methanogeny.
zdroje uhlíku jako limit
Tomáš Pilař,2012-12-16 11:21:18
To kolik vyprodukují metanogeny metanu závisí na dostupných zdrojích uhlíku. Zdroje uhlíku (metabolizovatelné) jsou docela vzácné a tak mi přijde, že konstrukce "dáme jim trochu niklu a oni způsobí planetární katastrofu" je velmi odvážná. Ostatně pokud došlo k masivním výlevům lávy, tak byl na Zemi docela pěkný mazec tak jako tak. Docela by se mi líbil scénář z konce druhohor "asteroid nakřápně Zemi natolik, že následují masivní sopečné erupce, které dorazí, to co nezvládl asteroid"
pro Tomáše Hlusku
Tomáš Pilař,2012-12-16 15:00:11
Mno pokud nejste schopen rozlišit mezi autotrofními potvůrkami (sinice, rozsivky, řasy...) a anaerobními bakteriemi, tak asi mám didaktický problém. Máte pravdu v tom, že může být jedno "úzkoprofilové" zboží (ve sladkých vodách mírného pásma je to fosfor), které drží celý ekosystém na uzdě. Nutnou podmínkou je, aby tam bylo všeho ostatního hojnost (například slunečního záření). Pokud sluníčko chybí (je chladno a tma), tak se eutrofizace nekoná. V intencích mé poznámky jsou zdoje uhlíku pro metanogeny tím, co pro eutrofickou vodu světlo (zdroj energie). Pokusil jsem se položit otázku, jestli je reálné, aby bylo k dispozici dost uhlíku (ve stavu že ho můžou sežvejkat metanogeny na metan) tak aby produkce metanu mohla pohnout planetárním klimatem. Tím spíš, že to celé mělo být navázané na nikl (blbě se uvolňuje, pomalu migruje..)
Produkce methanu methanogeny zavisi
František Houžňák,2012-12-16 16:15:30
jednak na dostupnych zdrojich (oxidovaneho) uhliku, jednak na dostupnych zdrojich volnych elektronu (vodik, kyselina octova, voda). Uhliku bylo nejspis ve forme CO2 v atmosfere a ve vode dost a dost, takze jde hlavne o ten vodik. Ten ve smesne methanogenni kulture produkuji mikroorganismy odbouravajici treba vyssi mastne kyseliny. Takze pro produkci methanu methanogeny potrebujete budto CO2+vodik, nebo CO+vodu, nebo acetat (a protony), nebo nejake organicke latky a smesnou kulturu, ktera z nich CO2, acetat a H2 udela. Pro prehled se kouknete na http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Methanogens.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
