Τα πρώτα φυτά στη Γη – και η 2η μαζική εξαφάνιση

Θέλετε να αναζητήσετε ζωή σε πλανήτες άλλων ηλιακών συστημάτων; Αν ναι, ψάξτε για πλανήτες που να περιέχουν νερό. Ψάχνετε για επιπλέον βιοϋπογραφές στην ατμόσφαιρα του πλανήτη; Αν στηρίζεστε στην αναζήτηση οξυγόνου σε αυτή, μειώνετε δραστικά τις πιθανότητές σας. Γιατί σε όσον αφορά τουλάχιστον τη Γη, μετρήσιμες ποσότητες οξυγόνου στην ατμόσφαιρά της θα συναντήσει κάποιος μόλις το 40% του χρόνου που φιλοξενεί ζωή.

Εμείς όμως βρισκόμαστε στην επιφάνεια της Γης 4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία της. Στο προηγούμενο άρθρο την είδαμε να βγαίνει από το πιο βαρετό δισεκατομμύριο της ιστορίας της. Πλέον το ημερολόγιό μας δείχνει 1 Μαΐου και η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι για ακόμη μια φορά γεμάτη με οξυγόνο. Δεν το γνωρίζουμε ακόμη, αλλά πρόκειται να δούμε τα φυτά να βγαίνουν από τις θάλασσες και να κυριεύουν κάθε τμήμα της εντελώς άγονης έως τώρα στεριάς. Και παράλληλα με αυτό, τη ζωή σχεδόν να σβήνει από τους ωκεανούς της Γης.

Δεν το ξέρουμε, και δεν περνάει καν από τη σκέψη μας. Αλλά η 2η μαζική εξαφάνιση της ζωής είναι κοντά.

1 Μαΐου, 9:30
4.000.000.000 Μ.Δ.
-515.000.000 Α.Σ.
Βιοποικιλότητα

Αν θέλετε να μάθετε πως μπορεί να μοιάζουν οι εξωγήινοι, μπείτε στη χρονομηχανή σας και κάντε μια επίσκεψη στους ωκεανούς της Γης αυτής της περιόδου. Δεν θα συναντήσετε παρά γήινες μορφές ζωής, θα πάρετε όμως μια καλή εικόνα. Εικόνα που δεν θα περιέχει μεν μικρά πράσινα ανθρωπάκια, αλλά σίγουρα θα σας ανταμείψει.

Η Γη έχει ξεπαγώσει εδώ και αρκετές ώρες του δικού μας χρόνου. Μόλις περάσαμε τις τέσσερις εποχές των παγετώνων, με καθεμία από αυτές να συνοδεύει και ένα σύνολο εξαφανίσεων πολλών ειδών^[1] από τους νέους, πολυκύτταρους οργανισμούς. Οι ωκεανοί είναι γεμάτοι οξυγόνο και τεράστια αποθέματα θρεπτικών ουσιών. Τα τελευταία 15 εκατομμύρια χρόνια οι πολύπλοκες μορφές ζωής ανθίζουν κι αναπτύσσονται με πρωτοφανείς ρυθμούς. Αλλά αυτό που είναι καθοριστικό για τη ζωή, είναι οι νεωτερισμοί που δημιουργούνται.

Όργανα

Τα νέα, ευκαρυωτικά κύτταρα άρχισαν να διαφοροποιούν τις λειτουργίες τους σχεδόν από την αρχή της δημιουργίας πολυκυτταρικής ζωής. Τώρα όμως έχουν φτάσει στο απόγειο της εξειδίκευσης. Οι πρώτοι πολυκύτταροι οργανισμοί διέθεταν υποτυπώδη αισθητήρια όργανα που τους επέτρεπαν να προσανατολίζονται και να έχουν μια αίσθηση του χώρου τους. Η τροφή τους, τα απαραίτητα δηλαδή χημικά στοιχεία που χρειάζονται τα κύτταρα για να τα μετατρέψουν σε ενέργεια και να παραμείνουν ζωντανά, αποτελείτο έως τώρα από άλλους μονοκύτταρους ζωντανούς οργανισμούς. Αυτούς τους λάμβαναν μέσω των πόρων του δέρματός τους και τους μοίραζαν στα κύτταρα. Ενώ με τον ίδιο τρόπο, λάμβαναν και το απαραίτητο για την επιβίωσή τους οξυγόνο.

Αυτό, έχει πλέον αλλάξει. Τα κύτταρα έχουν αποκτήσει τέτοια εξειδίκευση που η κάθε μια ομάδα από αυτά, δημιουργεί κι ένα εξειδικευμένο όργανο στον οργανισμό, το οποίο έχει τη δική του, ειδική λειτουργία. Δημιουργούνται βράγχια για την αναπνοή, στόμα για τη παροχή τροφής. Δημιουργούνται πόδια, μάτια και κεραίες και πάνω απ΄ όλα, δημιουργείται το κέντρο λειτουργίας όλων αυτών των οργάνων, ο εγκέφαλος.

Ή οι εγκέφαλοι. Σε κάποιους από τους οργανισμούς αυτούς ο εγκέφαλος καταλαμβάνει ένα μικρό μόνο τμήμα του σώματός τους. Σε κάποιους άλλους διαχέεται σε όλο το σώμα ενώ άλλα, κάθε τμήμα του σώματός τους έχει και διαφορετικό εγκέφαλο^[2]. Οι οποίοι εγκέφαλοι σε κάθε περίπτωση συντονίζουν και κρατούν σε ζωή οργανισμούς, των οποίων οι ενέργειες για πρώτη φορά παύουν να μοιάζουν μηχανικές κι ανακλαστικές.

Τα νέα πλάσματα που βλέπουμε δεν αιωρούνται, λαμβάνοντας τροφή απ΄ όπου βρουν, αλλά ψάχνουν για τροφή. Δεν αποφεύγουν ανακλαστικά τους κινδύνους με το να απομακρύνονται από αυτούς, αλλά δημιουργούν στρατηγικές επιβίωσης. Αναπτύσσουν για πρώτη φορά συμπεριφορές οι οποίες καθορίζονται από το περιβάλλον τους. Και οι οποίες με τη σειρά τους, διαμορφώνουν τις συμπεριφορές των υπολοίπων πλασμάτων με τα οποία αλληλεπιδρούν.

Για πρώτη φορά, νιώθουμε ότι μαζί με τη νέα ζωή, δημιουργείται και συνείδηση.

Νέα είδη, νέοι κλάδοι ζωντανών οργανισμών

Και η ποικιλία μορφών και σωμάτων που αναπτύσσεται είναι απίστευτη. Βλέπουμε ζωντανούς οργανισμούς που δεν θυμίζουν τίποτε από αυτούς της εποχής μας. Πλάσματα φυτεμένα σε όλη τους τη ζωή στο βυθό, τα οποία ανακαλύπτουμε ότι είναι ζώα. Άλλα πλάσματα με αποφύσεις που μοιάζουν με πλοκάμια αλλά τελικά είναι στόματα. Ζώα βγαλμένα από κόμικ επιστημονικής φαντασίας με μάτια στις κεραίες, άλλα με πέντε μάτια και με περίεργες ασυμμετρίες που δεν τις έχουμε συναντήσει. Αλλά και πλάσματα με οικεία μορφή που μπορούμε να τα κατατάξουμε σε κάτι που γνωρίζουμε, όπως τα αρθρόποδα, τα οποία όμως τα συναντάμε σε απίστευτα πολλές και διαφορετικές μορφές από αυτές που γνωρίζουμε.

Τα περισσότερα από αυτά θα χαθούν. Όχι μόνο είδη, αλλά ολόκληροι κλάδοι ζωής που δημιουργούνται αυτή τη περίοδο, θα κάνουν το κύκλο τους και θα χαθούν για πάντα. Ελάχιστα από αυτά, θα γίνουν οι πρόγονοι της ζωής που συναντάμε στις μέρες μας. Και κάποια από αυτά, θα διεκδικήσουν για πρώτη φορά στην ιστορία της Γης, περιοχές που ως τώρα ήταν αδύνατο για οτιδήποτε ζωντανό να υπάρξει.

Στο δρόμο για τη στεριά

Το πρώτο βήμα έγινε από τα φυτά.

Μακριά από τα πολυσύχναστα βάθη και στις ρίζες βράχων, των οποίων οι κορυφές υψώνονται συχνά πάνω από την επιφάνεια του νερού, επιβιώνουν διάφορα είδη φωτοσυνθετικής πολυκύτταρης ζωής. Τα ρηχά των θαλασσών δεν είναι το καλύτερο μέρος για να ζήσει κανείς. Από τι μια πλευρά, τα φυτά αυτά βρίσκονται μακριά από τους θηρευτές τους. Αφήνουν τα σπόρια τους, τα περισσότερα από τα οποία επιβιώνουν και πολλαπλασιάζονται. Ενώ λαμβάνουν από τα βράχια στα οποία βρίσκονται μονίμως γραπωμένα, όλα τα θρεπτικά στοιχεία που χρειάζονται: Κάλιο, σίδηρο, φώσφορο και άλλα, που αποτελούν θρεπτικά στοιχεία και για τους υπόλοιπους φυτικούς, πολυκύτταρους ή μη, φωτοσυνθετικούς οργανισμούς.

Και η ζωή στα ενδιαιτήματα αυτά γίνεται τόσο ασφυκτική, που αναγκάζεται να καταλάβει κάθε διαθέσιμο χώρο. Ακόμη και αυτούς που παροδικά, λόγω της συνεχούς επαναλαμβανόμενης άμπωτης, ανυψώνονται πάνω από το νερό και εκτίθενται, για κάποιες στιγμές της ημέρας, στο ηλιακό φως και τον αέρα. Πως μπορεί να ζήσει κάποιος έξω από το νερό και να καίγεται από τις ακτίνες του ηλίου; Μόνο με έναν τρόπο: με το να προσαρμοστεί.

Έτσι, για πρώτη φορά στην ιστορία της, τα βράχια στις παραλίες της Γης πρασίνισαν όχι από μονοκύτταρους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, αλλά από εξελιγμένα φυτά^[3]. Δεν διέθεταν το σύστημα των ριζών και των σωλήνων που θα αποκτούσαν αργότερα, θα τους επέτρεπε να ριζώσουν στο χώμα και να μπορούν να μεταφέρουν από αυτό νερό, καθώς και άλλα θρεπτικά συστατικά, προς το υπόλοιπο σώμα τους. Αρχικά μπορούσαν να αναπτυχθούν μόνο στα βράχια που βρίσκονταν κοντά στα παράλια, διαβρώνοντάς τα με ένα υποτυπώδες σύστημα ριζών που διέθεταν και κλέβοντας την υγρασία τους και τα θρεπτικά συστατικά τους. Και σιγά σιγά, άρχισαν να προσαρμόζονται και να εξαπλώνονται όλο και πιο βαθιά στη στεριά.

Το θανάσιμο τίμημα

Και η εξάπλωσή τους ήταν ραγδαία. Η πρώτη προσαρμογή ήταν να αποκτήσουν τα σπόρια τους ένα σκληρό περίβλημα που θα τους επέτρεπε να μη καταστρέφονται από το φως του ηλίου μέχρι να δημιουργήσουν νέα φυτά. Απαλλαγμένα πλήρως από θηρευτές κι έχοντας στη διάθεσή τους απεριόριστες πηγές ενέργειας από τον ήλιο και τα θρεπτικά συστατικά των βράχων, άρχισαν να πολλαπλασιάζονται με γρήγορους ρυθμούς. Να δημιουργούν νέα είδη, όπου το καθένα με τη σειρά του καταλάμβανε όλο και περισσότερο χώρο στα παράλια και να διαβρώνει όλο και περισσότερο τους βράχους αναζητώντας τη τροφή του.

Κάτι που είχε ένα απρόσμενο τίμημα.

Η ύπαρξη και μόνο του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα είναι ικανή να οδηγήσει σε μια αργή διάβρωση των πετρωμάτων. Τα στοιχεία που αποβάλλονται, όπως ο φώσφορος, το κάλιο κτλ διαχέονται μέσω των βροχών στη θάλασσα, ανανεώνοντας τους ωκεανούς με νέα θρεπτικά στοιχεία για την αναπτυσσόμενη ζωή. Όμως η διάβρωση που επέφεραν τα φυτά, ήταν έως και 60 φορές μεγαλύτερη. Αντίστοιχη ήταν και η εισροή θρεπτικών στοιχείων προς τους ωκεανούς, κάτι που εκ πρώτης όψεως μοιάζει καλό για τη ζωή. Αλλά κάποιες τέτοιες στιγμές, βλέπεις πως κάποια πράγματα είναι καλό να γίνονται με μέτρο.

Οι ωκεανοί βρέθηκαν με μια υπέρμετρη για τα δεδομένα τους ποσότητα τροφής για τους φυτικούς οργανισμούς. Μια χωρίς προηγούμενο έκρηξη ζωής ακολούθησε και τα θαλάσσια φυτά πολλαπλασιάστηκαν σε τέτοιους αριθμούς, που άρχισαν να καταναλώνουν όλο το διαθέσιμο οξυγόνο των ωκεανών. Η ζωή άρχισε να ασφυκτιά. Οι ζωικοί πληθυσμοί ήταν οι πρώτοι που άρχισαν να μειώνονται. Μαζί τους ακολούθησαν και οι πρώτοι φυτικοί πληθυσμοί, που άρχισαν να πεθαίνουν μαζικά.

Ανάδραση. Η ερήμωση των βυθών

Όταν τα φυτά πεθαίνουν, τα βακτήρια των ωκεανών βρίσκουν μια εύκολη πηγή τροφής. Διασπούν τα νεκρά σώματα των φυτών, απελευθερώνοντας μόρια άνθρακα τα οποία, σε κανονικές συνθήκες, ενώνονται με το οξυγόνο των ωκεανών και διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα. Σε μη κανονικές συνθήκες όπως αυτές και σε ωκεανούς φτωχούς σε οξυγόνο, κατακάθονται στο βυθό δημιουργώντας μαύρους σχιστόλιθους, τους οποίους ανακαλύπτουμε εκατομμύρια χρόνια αργότερα και μαθαίνουμε τι συμβαίνει.

Επιπλέον, η διαδικασία αυτή, η διάσπαση από τα βακτήρια των νεκρών φυτών, είναι μια διαδικασία που απαιτεί οξυγόνο. Και με αυτό το τρόπο η Γη, μπαίνει σε ένα νέο, θανάσιμο κύκλο.

Τα φυτά στους ωκεανούς πολλαπλασιάζονται αρχικά ανεξέλεγκτα, λόγω της έλευσης των πλεοναζόντων θρεπτικών ουσιών. Καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες οξυγόνου. Το οξυγόνο μειώνεται, ζώα και φυτά αρχίζουν να πεθαίνουν μαζικά. Τα σώματά τους διασπώνται από βακτήρια, διαδικασία που καταναλώνει ακόμη περισσότερο οξυγόνο. Απελευθερώνεται άνθρακας, ο οποίος δεσμεύοντας το οξυγόνο που απέμεινε, οδηγεί στο θάνατο ακόμη περισσότερα φυτά και ζώα.

Και ο κύκλος συνεχίζεται, μέχρι τα νερά να γίνουν εντελώς ανόξινα. Ζώα και φυτά αρχικά, μετά είδη και τέλος κλάδοι ολόκληροι ζωής, εξαφανίζονται. Οι ωκεανοί ερημώνουν, τα βάθη γίνονται ένα απέραντο νεκροταφείο.

Και βρισκόμαστε ακόμη στην αρχή.

Η ατμόσφαιρα

Με ένα ωκεανό χωρίς οξυγόνο, ο άνθρακας δεν μπορεί να διαφύγει πλέον στην ατμόσφαιρα. Η οποία με τη σειρά της γίνεται σταδιακά όλο και φτωχότερη σε διοξείδιο του άνθρακα. Και μια ατμόσφαιρα χωρίς διοξείδιο του άνθρακα δεν μπορεί να κρατήσει τη θερμότητα του ηλίου, η οποία πλέον διαφεύγει ανενόχλητη στο διάστημα. Οπότε, μαντέψτε:

Η θερμοκρασία στη Γη πέφτει. Έχουμε παρακολουθήσει και στο παρελθόν εποχές παγετώνων, πρώτη φορά όμως κάτι τέτοιο συμβαίνει τόσο γρήγορα. Μέσα σε λίγα λεπτά στο δικό μας χρόνο, βλέπουμε τους πάγους να προχωρούν από τους πόλους στον ισημερινό, μετατρέποντας – και πάλι – τη Γη σε μια πανέμορφη, και σχεδόν νεκρή, παγωμένη λευκή σφαίρα.

Η οποία θα μείνει έτσι για 44 ακόμη εκατομμύρια χρόνια. Και που το τέλος αυτής της εποχής, θα βρει τη ζωή, όπως συνήθως, να έχει αντέξει. Κατά 85% φτωχότερη σε είδη από πριν, έτοιμη όμως να κάνει το νέο της κύκλο.

Και να περάσει από την εποχή των δοκιμών, στην εποχή της ωριμότητας.

---

Σημειώσεις

[1] Στον κύκλο των παλαιοντολόγων υπάρχουν οι λεγόμενες “πέντε μεγάλες μαζικές εξαφανίσεις”. Ως πρώτη από αυτές δεν θεωρείται η μαζική εξαφάνιση που συνέβη κατά το τέλος του “θανάσιμου κύκλου του οξυγόνου“, 2,2 δις χρόνια προ σήμερα, αλλά το σύνολο των τεσσάρων μαζικών εξαφανίσεων που συνέβησαν σε καθεμία από τις τέσσερις εποχές παγετώνων και χρονολογούνται από 750 εκ. χρ. ΠΣ έως 530 εκ.χρ. ΠΣ. (up)

[2] Το χταπόδι είναι ένα από τα λίγα είδη που έχει επιβιώσει μέχρι σήμερα και διαθέτει περισσότερους από έναν εγκεφάλους. Από την άλλη μεριά, οι μύκητες, όπως πιστεύεται, είναι οργανισμοί που το σύνολο του καθενός από αυτούς αποτελεί ένα δαιδαλώδες τμήμα ινών που δημιουργούν έναν εγκέφαλο. (up)

[3] Όπως φαίνεται, οι πρώτοι οργανισμοί που έζησαν έξω από το νερό ήταν οι λειχήνες, ένα συμβιωτικό είδος φυτού και μύκητα. Τα παλαιότερα απολιθώματα συνηγορούν με αυτό το γεγονός κι επιπλέον, φαίνεται ότι μια τέτοια συμβίωση και μόνο θα ήταν ικανή να προσαρμοστεί στη στεριά. (up)