Maapallon viisi suurta joukkosukupuuttoa

Maapallon historia ei ole ollut rauhallinen ja tasainen kehitystarina. Elämää ovat muovanneet viisi valtavaa joukkosukupuuttoa — katastrofeja, joissa suuri osa maapallon lajeista on kadonnut lyhyessä ajassa. Jokainen niistä on tuhonnut vallitsevan ekosysteemin ja avannut tien uusille eläinryhmille. Ilman näitä katastrofeja maapallo näyttäisi täysin erilaiselta — dinosauruksia ei ehkä olisi koskaan syntynyt, eivätkä nisäkkäät olisi nousseet hallitseviksi. Ihmiskuntaa ei olisi olemassa.

Joukkosukupuutoksi kutsutaan tapahtumaa, jossa merkittävä osa maapallon lajeista kuolee suhteellisen lyhyessä ajassa geologisella mittapuulla. ”Lyhyt aika” voi tarkoittaa tuhansia tai jopa miljoonia vuosia — ihmisen näkökulmasta pitkä aika, mutta maapallon 4,5 miljardin vuoden historiassa silmänräpäys. Viisi suurta joukkosukupuuttoa erottuvat selkeästi fossiilirekisteristä, ja jokaisella on ollut oma ainutlaatuinen syynsä ja seurauksensa.

1. Ordovikikauden ja siluurikauden raja (~445 miljoonaa vuotta sitten)

Ensimmäinen suuri joukkosukupuutto tapahtui aikana, jolloin elämä oli vielä lähes kokonaan meressä. Maalla ei kasvanut käytännössä mitään — ei puita, ei ruohoa, ei edes sammalta. Meret sen sijaan kukoistivat: trilobiitit, meriskorpionit, käsijalkaisiset (brakiopodit) ja varhaiset koralliriutat täyttivät valtameret.

Tuhon syynä oli jääkausi — mutta ei tavallinen jääkausi. Gondwana-supermanarre ajautui etelänavan päälle, ja massiiviset jäätiköt alkoivat muodostua. Merenpinta laski dramaattisesti, mahdollisesti jopa 100 metriä. Valtava osa matalan veden elinympäristöistä — mannerjalustoista ja rannikkoalueista — kuivui tai jäätyi. Juuri näillä alueilla eli suurin osa sen ajan merieliöistä.

Jääkausi tuli kahdessa aallossa. Ensin lämpötila laski ja jäätiköt laajenivat, mikä tuhosi trooppiset merieliöt. Sitten, kun jääkausi päättyi ja jäätiköt sulivat, merenpinta nousi nopeasti takaisin — mutta nyt merivirrat ja veden kemialliset olosuhteet olivat muuttuneet niin paljon, etteivät monet lajit sopeutuneet. Lopputulos oli tuhoisa: arviolta 85 prosenttia kaikista merieläimistä katosi. Se oli suhteellisesti toiseksi pahin joukkosukupuutto maapallon historiassa.

2. Devonikauden myöhäinen sukupuutto (~375–360 miljoonaa vuotta sitten)

Toinen suuri joukkosukupuutto ei ollut yksittäinen tapahtuma vaan pitkä kriisi, joka kesti miljoonia vuosia. Devonikausi oli ollut merielämän kulta-aikaa: valtavat koralliriutat, panssarikalat ja ensimmäiset hait hallitsivat meriä. Maalla ensimmäiset kasvit olivat alkaneet levitä ja muodostaa metsiä, ja ensimmäiset selkärankaiset olivat juuri ryömineet maihin.

Sitten jokin meni pieleen. Noin 75 prosenttia lajeista katosi useiden sukupuuttoaaltojen aikana. Pahiten kärsivät trooppiset merieliöt — erityisesti koralliriutat tuhoutuivat lähes kokonaan, eivätkä ne palautuneet ennalleen yli sataan miljoonaan vuoteen.

Sukupuuton tarkka syy on edelleen kiistanalainen ja todennäköisesti monitekijäinen. Yksi kiinnostavimmista teorioista liittyy itse asiassa kasvien menestykseen maalla. Kun puut ja kasvit levisivät mantereille, niiden juuret alkoivat hajottaa kallioperää ja vapauttaa ravinteita maaperästä. Sadevedet huuhtoivat näitä ravinteita meriin, mikä aiheutti massiivista leväkukintaa — rehevöitymistä. Levät kuluttivat vedestä kaiken hapen, ja laajat merialueet muuttuivat kuolleiksi vyöhykkeiksi, joissa mikään ei voinut elää. Paradoksaalisesti elämän menestys maalla saattoi siis tuhota elämää merissä.

Myös tulivuoritoiminta ja ilmastonmuutokset ovat mahdollisia osasyyllisiä. Devonikauden lopussa ilmasto kylmeni merkittävästi, ja jotkut tutkijat ovat esittäneet, että myös asteroidi-isku saattoi osua samaan aikaan.

3. Permikauden ja triaskauden raja (~252 miljoonaa vuotta sitten) — ”Suuri kuolema”

Kolmas joukkosukupuutto oli historian tuhoisin — niin tuhoisa, että sitä kutsutaan yksinkertaisesti ”suureksi kuolemaksi”. Arviolta 96 prosenttia merieläimistä ja 70 prosenttia maaeläimistä kuoli. Maapallo oli lähempänä elämän täydellistä tuhoutumista kuin koskaan ennen tai jälkeen.

Syylliseksi on tunnistettu Siperian suuri magmaprovinssi — valtava tulivuoritoiminnan alue nykyisessä Siperiassa. Purkaukset eivät olleet yksittäisiä räjähdyksiä vaan ne kestivät satojatuhansia vuosia. Laavavuodot peittivät alueita, jotka olivat Länsi-Euroopan kokoisia. Tulivuoret pumppasivat ilmakehään valtavat määrät hiilidioksidia ja rikkidioksidia.

Seuraukset olivat moninaisia ja toisiaan vahvistavia. Hiilidioksidi aiheutti voimakkaan kasvihuoneilmiön, joka nosti maapallon keskilämpötilaa arviolta 5–10 astetta. Meret lämpenivät niin paljon, että merenpohjan metaanihydraattivarastot alkoivat purkautua — vapauttaen ilmakehään lisää kasvihuonekaasuja ja kiihdyttäen lämpenemistä entisestään. Rikkidioksidi muuttui rikkihapoksi, joka satoi alas happamana sateena. Meret happamoituivat, ja laajat merialueet menettivät happensa.

Maalla eläneet synapsidihallitsijat — kuten Dimetrodon ja sen sukulaiset — katosivat lähes kokonaan. Merissä trilobiitit, jotka olivat selvinneet kaikista aiemmista kriiseistä, kuolivat lopullisesti sukupuuttoon noin 300 miljoonan vuoden olemassaolon jälkeen. Elämän toipuminen kesti arviolta 10–30 miljoonaa vuotta — pidempi palautumisaika kuin missään muussa joukkosukupuutossa.

Mutta tämä tuho avasi ovet arkosaureille ja lopulta dinosauruksille. Ilman permikauden katastrofia dinosauruksia ei ehkä olisi koskaan syntynyt.

4. Triaskauden ja jurakauden raja (~201 miljoonaa vuotta sitten)

Neljäs joukkosukupuutto tapahtui juuri silloin, kun dinosaurukset olivat vakiinnuttaneet asemansa mutta eivät vielä hallinneet maata. Noin 80 prosenttia lajeista katosi, mukaan lukien monet dinosaurusten kilpailijat.

Syynä oli jälleen tulivuoritoiminta — tällä kertaa Keski-Atlantin magmaprovinssi. Pangea-supermanarre alkoi murtua kahtia, ja repeämiskohtiin syntyi valtavia tulivuorenpurkauksia. Hiilidioksiditasot nousivat jyrkästi, ilmasto kuumeni ja merten kemia muuttui.

Suurimmat häviäjät olivat pseudosuchiat eli krokotiilien esi-isät, jotka olivat triaskauden maaeläinten ehdottomia hallitsijoita. Postosuchus, Desmatosuchus ja muut suuret pseudosuchiat katosivat maalta kokonaan. Jäljelle jäivät vain vedessä elävät muodot, joista kehittyivät nykyiset krokotiilit.

Dinosaurukset puolestaan selvisivät — ehkä niiden tehokkaan hengitysjärjestelmän, pystyasennon tai pienemmän kokonsa ansiosta. Kun kilpailijat katosivat, dinosaurukset täyttivät vapautuneet ekologiset lokerot räjähdysmäisesti. Jurakaudella niistä tuli maapallon kiistattomia hallitsijoita, ja ne kasvoivat suuremmiksi kuin mikään maaeläin ennen niitä.

5. Liitukauden ja paleogeenikauden raja (~66 miljoonaa vuotta sitten)

Viimeinen ja kuuluisin joukkosukupuutto on ainoa, jonka syy on kiistatta tunnistettu: avaruudesta tullut asteroidi. Halkaisijaltaan 10–15 kilometrin kivilohkare iskeytyi nykyisen Meksikon Jukatanin rannikolle ja synnytti 180 kilometriä leveän Chicxulub-kraatterin.

Välittömät seuraukset olivat apokalyptiset. Maanjäristys ravisteli koko planeettaa, satoja metrejä korkeat tsunamit pyyhkäisivät yli valtamerien, ja hehkuva kivimateriaali satoi tulipalloina takaisin maahan sytyttäen metsiä palamaan. Mutta varsinainen tuho tuli viikkojen ja kuukausien kuluessa. Ilmakehään noussut pöly ja rikkidioksidi peittivät auringonvalon, ja seurannut ydintalvi kesti arviolta 15 vuotta. Kasvit kuolivat ilman auringonvaloa, ravintoketjut romahtivat, ja kaikki yli 25 kiloa painavat maaeläimet kuolivat.

Yhteensä yli 75 prosenttia kaikista lajeista katosi. Kaikki suuret dinosaurukset, lentoliskot, mosasaurit, plesiosaurit ja ammoniitit tuhoutuivat. Mutta pienet, höyhenpeitteisest teropodit — lintujen esi-isät — selvisivät. Nisäkkäät, jotka olivat eläneet dinosaurusten varjossa pieninä, yöaktiivisina olentoina yli 150 miljoonaa vuotta, saivat viimein tilaisuutensa. Niistä kehittyivät lopulta kädellisit ja ihminen.

Jääkaudet — kuudes tuho?

Viiden suuren joukkosukupuuton lisäksi maapalloa ovat muovanneet lukuisat jääkaudet. Viimeisin jääkausijakso alkoi noin 2,6 miljoonaa vuotta sitten ja jatkuu teknisesti yhä — elämme parhaillaan jääkausien välistä lämmintä jaksoa eli interglasiaalista. Viimeisin jäätiköitymishuippu oli noin 20 000 vuotta sitten, jolloin jäätiköt peittivät suuren osan Eurooppaa, Pohjois-Amerikkaa ja Aasiaa. Suomi oli kokonaan jäätikön alla.

Jääkaudet eivät kuulu virallisesti ”viiden suuren” joukkoon, koska ne eivät aiheuttaneet yhtä laajaa lajien tuhoutumista. Mutta ne muovasivat elämää merkittävästi: mammutit, villakarvainen sarvikuono, irlanninhirvi ja samoihin aikoihin suuri osa maailman megafaunasta katosi — osittain ilmastonmuutoksen, osittain ihmisten saalistuksen vuoksi. Suomessa jääkaudet pyyhkivät pois kaiken — myös mahdolliset dinosaurusten fossiilit, joita Suomen alueella olisi muuten voinut olla.

Monet tutkijat puhuvat nykyään kuudennesta joukkosukupuutosta — ihmisen aiheuttamasta. Lajien häviämisnopeus on tällä hetkellä arviolta 100–1 000 kertaa luonnollista taustanopeutta suurempi. Toisin kuin aiemmat sukupuutot, tämä ei johdu asteroidista, tulivuorista tai jääkaudesta — vaan yhdestä ainoasta lajista, joka muokkaa planeettaa tavalla, johon ekosysteemit eivät ehdi sopeutua.

Maapallon historia opettaa yhden asian selvästi: elämä on sitkeää, mutta ei haavoittumatonta. Jokainen joukkosukupuutto on ollut katastrofi sen ajan eliöille — mutta samalla se on avannut oven uudelle. Dinosaurukset olivat permikauden tuhon hyötyjiä ja Chicxulubin uhreja. Me ihmiset olemme Chicxulubin hyötyjiä. Kysymys kuuluu: olemmeko myös seuraavan sukupuuton aiheuttajia?

Tutustu myös näihin aiheisiin:

Mitä dinosaurukset söivät | Milloin dinosaurukset elivät? | Oliko dinosauruksia Suomessa? | Miksi dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon? | Kuuntele Dino-Äänisarjaa |