I cambiamenti nella biodiversità terrestre registrati nei fossili su varie scale spaziali e temporali rivelano l’andirivieni delle specie mentre emergono e si estinguono e offrono intuizioni su come sia le specie che gli ecosistemi in cui abitano rispondono alle perturbazioni. Questi modelli del passato forniscono modelli che potrebbero aiutarci a capire i cambiamenti che la vita sulla Terra sperimenterà in futuro. L’estinzione di massa del Permiano finale, spesso chiamata la madre delle estinzioni di massa1, è al centro di tali studi., Grandi ondate di estinzioni si verificarono in un intervallo di tempo compreso tra 60.000 e 120.000 anni2 alla fine del periodo permiano, che durò da 298,9 milioni a 251,9 milioni di anni fa. Studi fossili indicano che oltre il 90% degli invertebrati marini è estinto3 come conseguenza di perturbazioni estreme delle condizioni sulla Terra, inclusa un’intensa attività vulcanica. Scrivendo in Nature Communications, Fielding et al.4 e Nowak et al.5 rivela cosa è successo alle piante terrestri durante la crisi di fine Permiano., Entrambi i contributi sono ben supportati da una serie di dati, ed entrambi raccontano una storia leggermente diversa.
Il modo in cui gli ecosistemi terrestri sono stati colpiti durante l’estinzione di massa di fine Permiano non è ben compreso come i cambiamenti avvenuti negli ecosistemi marini. Ci sono pregiudizi nella documentazione fossile delle piante e nelle comunità di invertebrati e vertebrati che sostenevano, perché il potenziale di conservazione di questi organismi dipende fortemente dalle condizioni fisico-chimiche del luogo in cui vivevano6., I componenti vegetali più grandi, come foglie o steli (le parti macroflorali), sono facilmente scomponibili e questo materiale viene spesso riciclato nell’ecosistema. Al contrario, il materiale riproduttivo vegetale-spore e polline — è protetto da molecole che impediscono la degradazione. Spore e polline sono prodotti ogni anno a numeri logaritmicamente più elevati rispetto ad altre parti di piante che si trovano fuori terra, che favorisce la loro conservazione nei sedimenti su strutture vegetali più facilmente decadute.,
Inoltre, le rocce di circa il tempo dell’evento di estinzione sono notoriamente incomplete — sedimenti di certi tempi possono mancare da antichi strati di roccia7. Quando questa relativa incompletezza degli strati rocciosi che preserverebbero parti fossili viene aggiunta all’equazione, interpretare i modelli di presenza delle specie durante questo episodio chiave nella storia del nostro pianeta diventa complicato.,
Fielding e colleghi riportano uno studio regionale che utilizza la documentazione fossile della pianta di spore, polline e resti macroflorali in strati di roccia del bacino di Sydney, in Australia, in cui sono segnalati strati dal momento dell’evento di crisi di fine Permiano. Gli autori presentano un set di dati completo che include un’analisi degli strati, fossili e geochimica entro un lasso di tempo noto., Sintetizzando i loro dati, gli autori propongono che l’inizio di un cambiamento di breve durata delle temperature estive e un aumento delle temperature stagionali in tutta l’Australia orientale, circa 370.000 anni prima dell’inizio dell’evento di estinzione marina di fine Permiano, ha causato il collasso regionale della flora di Glossopteris (Fig. 1). I fossili di questa pianta estinta sono conservati principalmente nelle antiche zone umide, ed era il tipo dominante di specie forestali nell’emisfero australe., Altri documenti dell’emisfero australe sembrano mostrare che i Glossopteris sopravvissero per qualche tempo nel successivo periodo triassico (che durò tra 251,9 milioni e 201,3 milioni di anni fa) in Antartica8, anche se non si conosce esattamente quando si estinsero nel Triassico. Fielding e colleghi utilizzano il collasso specifico della regione di Glossopteris come scenario per come la vegetazione potrebbe rispondere all’attuale riscaldamento globale., Una perdita regionale nell’emisfero australe di un importante gruppo vegetale che ha requisiti di crescita altamente sensibili ai cambiamenti climatici, in particolare nei requisiti di temperatura per i suoi processi essenziali, potrebbe essere un presagio dell’estinzione finale del gruppo vegetale.
Figura 1 / Foglie fossili di Glossopteris dall’Australia. La flora di Glossopteris era una specie forestale dominante nell’emisfero australe nei tempi antichi. Fielding et al.4 e Nowak et al.,5 riportano le loro analisi di fossili di piante, tra cui Glossopteris, che rivelano che piante antiche di circa 251,9 milioni di anni fa non hanno subito l’evento di estinzione di massa che è stato visto negli invertebrati marini in quel momento.,Credito: Wild Orizzonti/da uig/Getty
Fielding colleghi e trovare che l’estinzione di Glossopteris si è verificato circa 370.000 anni prima di marino evento di estinzione, ed era coincidente con l’inizio di una massiccia attività vulcanica, dovrebbe portare ad indagini altrove nel Permiano record per determinare se la perdita di altre piante acquatiche agisce come un ” canarino nella miniera di carbone’.,
Un modello di lunga data9,10 per il turnover degli ecosistemi terrestri e la sostituzione di specie tra il Permiano e la fine del Triassico medio (tra 251,9 milioni e circa 237 milioni di anni fa) si è concentrato sugli effetti di una tendenza globale verso l’aridificazione. È stato proposto che, dopo un crollo mondiale delle comunità vegetali e un’estinzione di massa di specie che hanno attraversato la catena alimentare9, ci sia stato un cambiamento nelle specie floreali attraverso i paesaggi globali entro il Triassico medio., Per la scomparsa di Glossopteris, Fielding e colleghi non trovano alcuna prova di una tendenza di aridificazione nella loro regione che suggerirebbe che un paesaggio terrestre caldo ha promosso un’estinzione di massa delle piante durante il periodo della crisi di fine Permiano.
Questa conclusione del lavoro regionale di Fielding e colleghi è supportata da un’analisi completa dei reperti fossili di piante su scala globale condotta da Nowak e colleghi. Gli autori hanno analizzato i modelli di fossili di piante precedentemente riportati da 259.,1 milione a circa 237 milioni di anni fa, che copre l’estinzione di massa del Permiano finale e il Triassico medio e precoce. Hanno generato un database che include informazioni su più di 7.300 macrofossili vegetali e quasi 43.000 reperti fossili di polline o spore. Finora, questo è il database più completo generato per l’analisi floreale prima e dopo la crisi della fine del Permiano. Raccoglie le prove che sono state considerate da molti paleontologi per indicare una tendenza all’estinzione di massa delle piante terrestri che rispecchia quella dell’estinzione di massa marina9.,
Gli autori presentano modelli di origine, estinzione e turnover a livello di specie e generi su base stadio per stadio (fasi che sono fasi nella scala temporale geologica). La diversità dei generi era relativamente costante in tutto l’intervallo di tempo, anche se la diversità delle specie di fossili macroflorali è scesa 251,9 milioni di anni fa. La diversità dei generi rappresentati da spore e polline è rimasta costante in tutto il periodo di tempo studiato, anche se Nowak et al. si noti un piccolo declino nella diversità a livello di specie circa 251,9 milioni di anni fa., Tra i gruppi di piante che hanno polline o spore, le felci portatrici di spore, così come le felci e le cicadi che producono polline, sono diminuite nella diversità durante questo periodo, mentre le conifere e i ginkgo pollini sono aumentati nella diversità.
In contrasto con la saggezza prevalente, Nowak e colleghi dimostrano che le piante terrestri non hanno subito un’estinzione diffusa durante la più grave crisi biologica della Terra. La loro conclusione è simile a quella tracciata per i vertebrati terrestri11., Questo lascia il rapporto tra l’estinzione di massa marina fine-Permiano e l’effetto sulla terra al momento enigmatico per ora, e ancora in aria per ulteriori indagini.
