Temuan penting dilaporkan minggu lalu dalam isu Sains yang sama seperti kajian baru Ardipithecus, dan malangnya, dibayangi oleh berita hominid berusia 4 juta tahun itu. Temuan ini mungkin menjadi lebih penting kerana ia tidak berkaitan dengan evolusi spesies tunggal, tetapi untuk pemulihan kehidupan secara umum di Bumi berikutan salah satu malapetaka terbesar yang pernah berlaku.
Saya merujuk kepada kertas karya Julio Sepúlveda dan lain-lain yang dipanggil "Kebangkitan Semangat Produktiviti Marin Selepas Kepupusan Massal Cretaceous-Paleogene."
Sepúlveda dan rakannya meneliti sedimen marin di Denmark yang tarikh kepada tempoh berikutan kejadian kepupusan besar-besaran KT. Acara itu terdiri daripada kesan pada Bumi asteroid besar 65 juta tahun yang lalu dan kepupusan berikutnya dari banyak spesies termasuk semua dinosaur. Adalah difikirkan bahawa terdapat penurunan besar dalam aktiviti biologi di lautan selepas peristiwa itu kerana matahari sebahagian besarnya disekat, mengurangkan fotosintesis dalam alga laut yang hidup. Tanpa matahari, alga akan mati, dan tanpa alga, yang berada di dasar rantaian lautan makanan, bentuk hidup lain di lautan akan mati atau menjadi sangat jarang berlaku. Rekonstruksi semula yang lebih luas mengenai apa yang berlaku menunjukkan bahawa kematian lautan ini memang berlaku, dan mengambil masa tiga juta tahun untuk ekosistem lautan terbuka untuk pulih dari kesan ini. (Ekosistem berhampiran pantai dijangka pulih dengan lebih cepat.) Lautan pasca impak yang agak tidak bermaya ini kadang-kadang disebut sebagai "lautan Stangelove" merujuk kepada watak dalam filem apokaliptik "Dr. Strangelove."
Walau bagaimanapun, penyelidikan terdahulu berdasarkan pemeriksaan fosil organisma marin termasuk alga yang meninggalkan "rangka" silika yang mudah fosil, yang sememangnya jarang berlaku selepas kesannya. Walau bagaimanapun, ada kemungkinan bahawa beberapa jenis organisma yang tidak meninggalkan fosil, seperti cynobacteria, banyak dan akan tetap tidak dapat dikesan dalam rekod fosil.
Kertas oleh Sepúlveda dan rakan sekerja menggunakan pelbagai jenis bukti untuk mencari aktiviti biologi laut terbuka dan mendapatinya, dengan banyaknya, mungkin dalam masa satu abad selepas kesannya. Sekiranya ini terbukti benar, maka kegelapan langit selepas kesan itu mestilah agak pendek, dan gangguan jangka panjang yang diperhatikan ekosistem lautan mesti mempunyai penjelasan yang berbeza.
"Produktiviti utama kembali cepat, sekurang-kurangnya dalam persekitaran yang kita sedang belajar, " menurut Roger Summons, salah seorang penulis kertas. "Atmosfera mesti dibersihkan dengan cepat. Orang ramai perlu memikirkan semula pemulihan ekosistem, bukan hanya kekurangan bekalan makanan."
Kaedah yang digunakan oleh pasukan penyelidikan ini adalah mencari bahan-bahan isotopikal yang berbeza di sedimen lautan yang mereka periksa, serta molekul yang hanya dapat dibentuk oleh makhluk hidup.
Sedimen yang mereka lihat terdiri daripada lapisan tanah 37-sentimeter tebal di Denmark. Di dalam tanah liat ini, yang didepositkan di persekitaran berhampiran pantai yang cetek, adalah molekul hidrokarbon yang dihasilkan oleh organisma hidup yang cukup baik dipelihara dari 65 juta tahun yang lalu. Molekul-molekul ini menunjukkan kewujudan fotosintesis lautan terbuka yang luas yang mungkin tidak mungkin dilakukan di bawah model "Strangelove ocean".
Cara kerja analisis dapat difahami dengan cara ini: Lautan mempunyai banyak karbon terlarut di dalamnya. Karbon ini wujud dalam bentuk lebih daripada satu isotop. Isotop adalah versi elemen yang hanya sedikit berbeza dalam komposisi nuklearnya, dan kebanyakan unsur yang lebih ringan daripada Uranium mempunyai beberapa isotop bukan radioaktif. Sekiranya tiada hidupan di lautan, karbon akan mencapai keseimbangan tertentu berkenaan dengan nisbah setiap isotop, maka sedimen yang termasuk karbon akan mempunyai nisbah yang boleh diramal dari isotop-isotop ini. (Nota: Ini tidak ada kaitan dengan temu janji radiokarbon. Lihat catatan blog ini untuk lebih banyak tentang kekeliruan yang berpotensi mengenai isu itu.)
Bentuk hidup menggunakan karbon, tetapi apabila karbon diambil dari persekitaran sekitar sesetengah isotop yang dimasukkan ke dalam tisu biologi lebih mudah daripada yang lain. Isotop mana yang digunakan dan dengan cara bagaimana sistem biologi, dan sebab yang tepat untuk ini, adalah rumit dan jauh di luar ruang siaran blog semata-mata! Cukuplah untuk mengatakan bahawa apabila ahli geokimia melihat sampel karbon, menggunakan alat yang sangat sensitif, dia dapat mengetahui sama ada karbon ini berasal dari sistem bukan biologi berbanding sistem biologi. Di luar ini, ada kemungkinan untuk menyatakan jenis sistem biologi yang diwakili.
Pasukan Sepúlveda dapat memberitahu bahawa karbon di sedimen pasca-impak ini hanya dapat dipasang ke dalam hidrokarbon (dan sebatian lain) dalam ekosistem lautan terbuka yang berfungsi dengan banyak alga yang menimbulkan fotosintesis pada klip yang bagus. Oleh kerana sedimen ini didepositkan selepas kesan, teori laut "Strangelove", dengan laut yang tidak bermaya, sangat tidak mungkin.
