A földtörténeti múltban lezajlott tömeges kihalási események közül néhány esetében a tengervíz megbomlott nyomelem-egyensúlyát teszi felelőssé egy új elmélet.

Az elmúlt hatszázmillió évben a Föld élővilága öt alkalommal került a teljes kipusztulás közelébe. A tömeges kihalásnak nevezett esemény először az ordovíciumnak időszak vége felé, nagyjából  445 millió évvel ezelőtt sújtotta a fajokat, majd a devon kor végén, a 385 milliótól 359 millió évig tartó periódusban, illetve a perm legvégén, 252 millió évvel ezelőtt. 

A földtörténet során öt nagy, és számos kisebb kihalási esemény volt. Az egyik legismeretebb a 65 millió évvel ezelőtt történt K-T ( kréta-tercier, vagy kréta-paleogén) esemény, amely a dinoszauruszok kihalásához vezetettForrás: Wikimedia Commons

Utóbbi volt a legpusztítóbb mindezek közül, hiszen az akkori kihalás a tengeri élőlények 96 százalékát, a Föld összes fajának mintegy 70 százalékát érintette.

Az Orthoceras (kihalt külsővázas lábasfejű) az odovícium időszak legnagyobb tengeri élőlénye volt, a maga 8-10 méteres testhosszávalForrás: Wikimedia Commons

A feltételezett okok között egy korábban nem látott léptékű vulkánkitörés éppúgy szerepel,

mint a tengeri üledékből feltörő metángáz okozta üvegházhatás. Mindenesetre a kipusztulás olyan mértékű volt, hogy az élővilág újbóli térhódítása nagyjából tízmillió évet vett igénybe.

A szelén is végzetes szerepet játszott

Az ordovíciumban végbement tömeges kihalásért az időszak vége felé kialakuló eljegesedés, továbbá az anoxia, azaz a tengervíz oxigénhiánya tehető felelőssé.

Emiatt a tengeri élővilág 57 százaléka kipusztult,

ami a második legsúlyosabb kihalási arány.

Puhatestű fosszíliák az ordovícium időszakbólForrás: Wikimedia Commons

De az oxigénhiányon túl kellett lennie más geokémiai tényezőnek is, véli egy nemzetközi kutatócsoport, amely a Gondwana Research folyóiratban jelentette meg tanulmányát. Véleményük szerint ezen és még legalább két másik tömeges kihalás esetében a tengervíz nyomelem-egyensúlyának felborulása is közrejátszott.

Szeléntartalmú homokkőForrás: Wikimedia Commons
Szelén nélkül nincs egészség
A ritka nyomelem fontos szerepet játszik az egészségünkben, átlagosan napi 150-200 mikrogramm szelén bevitel szükséges a szervezet számára. Az akut szelénhiánynak több káros következménye is lehet, mint például a depresszió, tartós fáradtság és levertség, pajzsmirigy-alulműködés, de szerepet játszik a férfi-női meddőség kialakulásában is. Az alacsony szelénszint káros hatással lehet a szervezet természetes ellenálló-képességére, gyengíti az immunrendszert.

A nyomelemek, mint a cink, réz, kobalt, mangán és a szelén létfontosságúak az élethez, ám nagyon nem mindegy, milyen mennyiségben vannak jelen.

Szelénből a túl sok és a túl kevés is halálos.

Márpedig az előbb említett három tömeges kihalás idején extrém alacsony volt a világtenger vizében a szelén szintje.

Nyomelemhiányból éhezés lett

Az a jelenség, hogy a szelén szintje az átlagoshoz képest két nagyságrenddel csökkent a tengervízben, döbbenetes mértékű plankton pusztuláshoz, áttételesen a tápláléklánc összeomlásához vezetett. A szelén ugyanis egy 2012-es elemzés szerint alapvető jelentőségű a fitoplankton fotoszintéziséhez.

A devon időszak legrettegettebb tengeri ragadozója, a 9 méteres hosszúságot is elérő Dunkleosteus a páncélos porocos halak legnagyobb képviselője voltForrás: Wikimedia Commons

Az eddigi tudományos kutatások szerint a kihalási eseményekért,

a tengeri gerinctelenek mintegy 60 százalékának kipusztulásáért az eljegesedés és a víz oxigénhiánya okolható.

Az ausztrál, brit, német és amerikai szakértőkből álló kutatócsoport viszont azt állítja cikkében, hogy az ismételten föllépő szelénhiány jócskán megelőzte a kihalási hullámokat,  éppen annyi idővel, mint amennyit az aktuális tápláléklánc összeomlása tett ki.

Ordovícium időszaki tengeri életkép. Ebben az időszakban még csak a tengerekben létezett az életForrás: Wikimedia Commons

A kutatók adatai szerint például a devon kor végén, 359 millió évvel ezelőtt észlelt, egyebek mellett a páncélos porcos halak eltűnéséhez is vezető, csökkent oxigénszint okozta kihalás előtt már legalább tízmillió évvel kimutatható a szelén alacsony aránya a mintákban.

Az egyik pusztulása a másik számára lehetőség

A földkéreg lemeztektonikájától, mint az elemkörforgalom mozgatójától függ a tápláléklánc számára nélkülözhetetlen nyomelemek utánpótlása. A hegyláncok kiemelkedése a lemezszegélyek mentén felszíni eróziót okoz, amelynek következményeként a nyomelemekben dús ásványi törmelék belemosódik a folyókba, majd azokon keresztül a tengerekbe kerül.

A Föld képe a devon időszak derekánForrás: Wikimedia Commons

Amikor az erózió időben megnyúlik, egyszersmind valamilyen okból lelassul a kőzetlemezek mozgása, a nyomelemek utánpótlása hiányt szenved,

az elemkörforgalom újbóli föllendüléséhez a hegységképződés újraindulása szükséges.  

Ám a tömeges kihalásnak pozitív folyománya is van: új életformák megjelenéséhez teremt lehetőséget.

Devon-időszaki trilobita (Kainops invulus). A trilobiták, vagy más néven a "háromkaréjú ősrákok" a földtörténeti ókor meghatározó tengeri állatcsoportja volt, amely a perm időszak végi gigakihalás során tűnt el az élet színpadárólForrás: Wikimedia Commons/Moussa Direct Ltd.

A késő devon kihalási esemény számos jelentős gerinces fajt magával rántott, de a korai négylábúak (tetrapodák) túlélték. A tetrapodák számára keletkezett új életkörülmények, pontosabban a megüresedett ökológiai fülkék (niche) esélyt adtak a hüllők és az emlősök evolúciójához.

A Lystrosaurus volt az egyik, a perm végi kihalás után a triász időszak legelején megjelent ősi hüllőcsoportForrás: Wikimedia Commons

Végső soron pedig az emlősök osztálya is egy kihalási eseménynek köszönhetően válhatott meghatározóvá a dinoszauruszok eltűnését követően.