Asteroidi joka tappoi dinosaurukset — Chicxulub-iskun tieteellinen kuva
Kuusikymmentäkuusi miljoonaa vuotta sitten Jukatanin niemimaalla Meksikossa tapahtui jotain, joka mullisti maapallon elämän pysyvästi. Asteroidi joka tappoi dinosaurukset oli kosmisten mittasuhteiden tuhoaja — 10–14 kilometrin halkaisijaltaan, törmäysnopeus noin 20 km/s. Iskun jäljen, Chicxulub-kraaterin, löysi geologi Glen Penfield Pemexin öljytutkimuksissa jo vuonna 1978, mutta sen yhteys K-Pg-sukupuuttoon todettiin vasta 1991 (Hildebrand ym.).
Alvarezin oivallus 1980
Tieteen historiassa on harvoja yhtä mullistavia hetkiä kuin Luis ja Walter Alvarezin vuoden 1980 Science-julkaisu. Isä-poika-tutkijaduo havaitsi K-Pg-rajakerroksen sisältävän iridiumia — alkuainetta, joka on harvinainen maan kuoressa mutta yleinen meteoriiteissa. Tämä iridium-anomalia löytyi yli sadasta paikasta ympäri maapalloa, ja sen on osoitettu tulleen yhdestä lähteestä — asteroidista. Asteroidi joka tappoi dinosaurukset jätti siis selvän geokemiallisen sormenjäljen koko planeetan kallioperään.
Iskun fysikaalinen voima
Asteroidi iski matalaan mereen Jukatanin niemimaalla nopeudella noin 70 000 km/h. Iskun tuottama energia vastasi arvioilta miljardeja Hiroshiman atomipommeja. Syntyipä 180 km halkaisijaltaan oleva kraateri — Chicxulub.
Välittömät seuraukset olivat apokalyptiset:
- Magnitudi 10–11 maanjäristys (Bermudez ym. 2022) ravisteli koko planeettaa
- Satoja metrejä korkeita tsunameja pyyhkäisi yli rantamaiden
- Hehkuva kivisade sytytti metsiä laajalle alueelle
- Iskukvartsit ja tektiitit lensivät puolet maapalloa
Iskualueella kaikki kuoli sekuntien sisällä. Mutta varsinainen tuho tuli myöhemmin.
Ydintalvi ja ekosysteemin romahdus
Asteroidi joka tappoi dinosaurukset osui paikkaan, jossa oli paksu kipsi- ja anhydriittikerros. Iskun lämpö höyrysti tämän, vapauttaen valtavan määrän rikkiä ilmakehään. Brugger ym. (2017) ovat mallintaneet seurauksen: rikkiaerosolit pimensivät auringon, ja seurauksena maapallo viileni 7–14 astetta vuosikymmeniksi.
Auringonvalo katosi käytännössä kokonaan 1–2 vuoden ajaksi. Kasvit eivät voineet yhteyttää, joten ravintoketjut romahtivat alhaalta ylöspäin: ensin kasvit, sitten kasvinsyöjät, sitten pedot. Tämä ydintalvi kesti arviolta 15 vuotta, ja sen aikana kaikki yli 25 kiloa painavat maaeläimet kuolivat.
Lisäksi ilmakehän rikkidioksidi muuttui rikkihapoksi, joka satoi alas happosateina. Meret happamoituivat, ja plankton kuoli laajamittaisesti — tämä romahdutti merenelämän pohjasta saakka.
Mitä K-Pg-rajalla tapahtuu
K-Pg-raja (Kreidi-Paleogeeni, aiemmin K-T) on geologisesti yksi ohuimmista mutta dramaattisimmista kerroksista. Sen yläpuolella ei ole ainoatakaan ei-lintumaisen dinosauruksen fossiilia. Tämä on yksiselitteinen todiste sukupuuton äkillisyydestä — geologisessa mittakaavassa ”äkillinen” tarkoittaa korkeintaan muutamia vuosituhansia, ehkä jopa pelkkiä vuosikymmeniä.
Asteroidi joka tappoi dinosaurukset ei kuitenkaan tappanut kaikkea. Yli 75 % kaikista lajeista katosi, mutta pieni vähemmistö selvisi. Selviytyneitä olivat:
- Pienet höyhenpeitteiset teropodit — modernien lintujen esi-isät
- Krokotiilit ja kilpikonnat — vesieliökunnan jäänteet
- Pienet nisäkkäät — maan alla pesivät
- Hait — selvisivät neljästä aiemmasta sukupuutosta
- Hyönteiset, sammakot, käärmeet — selvisivät myös
Miksi nämä selvisivät? Pääsyitä oli useita: pieni koko, monipuolinen ravinto, kyky pesiä maan alla tai vedessä. Suuret dinosaurukset eivät voineet kaivautua piiloon, niiden ravintovaatimukset olivat valtavat, eikä niillä ollut paikkaa hakea suojaa.
Deccanin trapit — toinen tekijä
Vaikka asteroidi joka tappoi dinosaurukset oli päätekijä, Deccan-trapit Intiassa purkivat valtavia määriä laavaa ja kaasuja samaan aikaan (n. 66 mya). Jotkin tutkijat ovat ehdottaneet, että ne heikensivät ekosysteemejä jo ennen iskua ja tekivät tilanteesta katastrofaalisemman.
Renne ym. (2015) ovat osoittaneet, että Deccan-trapien purkaukset kiihtyivät dramaattisesti välittömästi asteroidin iskun jälkeen — kuin maapallo olisi ottanut vastaan kosmiseen iskuun ”vastaiskun” omilla sisuksillaan.
Linnut — todisteet selviytymisestä
Vaikka 75 prosenttia lajeista kuoli, linnut selvisivät — pienet, höyhenpeitteiset dinosaurusten jälkeläiset. Tämän ansiosta dinosauruksia elää tänään edelleen — yli 11 000 lintulajia, jokainen niistä modernin dinosaurusten tarinan jatkaja.
Joten asteroidi joka tappoi dinosaurukset ei oikeastaan tappanut niitä kokonaan — se vain tuhosi suuret muodot. Pieni varis taikka pääsky on yhä todiste siitä, että evoluutio voi selvitä jopa katastrofin keskellä. Ja koska linnut ovat suorassa sukupuussa teropodeista, voidaan väittää että tämä on yksi suurimmista sukupuutoista, jota emme oikeastaan koskaan saaneet päätökseen.
Sukupuuton hiilen ja hapen kiertokulku
K-Pg-rajan jälkeen koko maapallon hiilen kiertokulku järkkyi. Vellekoop ym. (2014, PNAS) mittasivat meren lämpötiloja iskuhetkellä ja todistivat, että trooppiset meret viilenivät rajusti — jopa 7 astetta. Plankton tuhoutui, eikä hiiltä enää sitoutunut meren pohjasedimentteihin entiseen tahtiin. Sen seurauksena ilmakehän hiilidioksidipitoisuus jäi heittelehtimään seuraavat 100 000 vuotta.
Tämä hiilen kiertokulun katkos näkyy fossiilirekisterissä erityisesti foraminiferoissa ja kalsiumkarbonaattikuorisissa eliöissä. Kun planktonpopulaatiot lopulta toipuivat, syntyi uudenlainen meriekosysteemi, jossa hait ja luikertelevat luukalat (Teleostei) saivat kasvaa nopeasti.
Selviytymisen ekologia
Yksi kiehtovimpia kysymyksiä on, miksi juuri tietyt lajit selvisivät. Field ym. (2018) ovat ehdottaneet, että selviytyneitä lintuja yhdisti kyky kaivautua maan alle, mikä suojasi niitä iskun jälkeisistä tulipaloista. Tämä ”ground zero -teoria” on saanut tukea sekä sedimenttitutkimuksista että fylogeneettisistä analyyseistä, joiden mukaan kaikki nykylinnut polveutuvat maaeläimistä esi-isistä.
Toinen ratkaiseva tekijä oli siemensyönti. Iskun jälkeen kasvit tuhoutuivat, mutta niiden siemenet säilyivät maaperässä vuosia. Eläimet, jotka pystyivät syömään siemeniä — kuten muut varhaiset linnut ja pienet nisäkkäät — selvisivät kun lehtikasvit olivat tuhoutuneet. Tämä siementen ”ekologinen pankki” oli yksi avaintekijöitä monille selviytyneille linjoille.
Iskun ajoitus ja eläinten kausi
Yksi 2020-luvun mielenkiintoisimpia löytöjä koski iskun vuodenaikaa. During ym. (2022, Nature) tutkivat Tanis-paikan (Pohjois-Dakota) kalafossiileja, joissa oli iskun mikrotektiittejä kiduksissa. Kalojen kasvurenkaiden isotooppianalyysin perusteella tutkijat päättelivät, että isku tapahtui pohjoisen pallonpuoliskon keväällä. Tämä on kriittinen tieto: kevät on pesintäaika, jolloin monet eläimet ovat haavoittuvimpia. Tämä saattaa selittää, miksi joukkosukupuutto oli niin täydellinen pohjoisilla leveysasteilla, kun taas eteläisellä pallonpuoliskolla — jossa oli syksy — selviytymismahdollisuudet olivat hieman paremmat. Tämä ekologisesti tarkka ajoitus on yksi viime vuosien merkittävimmistä paleontologisista löydöistä, ja se osoittaa, miten yksittäinen kysymys voi muuttaa ymmärrystämme kokonaisesta tapahtumasta.
Tutustu myös: Pystyivätkö dinosaurukset kiipeämään puihin · Saalistivatko dinosaurukset öisin · Jurassic World Rebirth — totta vai fiktiota · Pystyivätkö dinosaurukset hyppäämään · Osasivatko dinosaurukset uida · Dinosaurusten historiaa · DinojenMaailma Youtubessa