Revision der Vergangenheit der Erde: Wissenschaftler enthüllen überraschende neue Erkenntnisse über das verheerende Massenaussterben am Ende der Trias.

Das Skelett des frühen Dinosauriers Coelophysis bauri aus der späten Trias weist auf eine anhaltende Umstrukturierung der terrestrischen Ökosysteme des frühen Jura hin, die mit der Diversifizierung der Dinosaurier übereinstimmt. Diese Informationen stammen vom Natural History Museum of Los Angeles County.

Ein Forschungsteam des USC Dornsife hat Enthüllungen über die schwerwiegenden Veränderungen zu Tage gefördert, die durch einen Anstieg der Treibhausgase und steigende Temperaturen ausgelöst werden. Diese Veränderungen führten zu einem Massenaussterben, das den Weg für die Entstehung der Jura-Dinosaurier ebnete.

Eine von einem Team des USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences geleitete Forschung hat aufschlussreiche neue Erkenntnisse über eines der zerstörerischsten Ereignisse in der Erdgeschichte ans Licht gebracht. Ihre Entdeckungen erweitern nicht nur unser Wissen über das Massensterben am Ende der Trias, sondern liefern auch wichtige Lehren für die Bewältigung der heutigen umweltbezogenen Herausforderungen.

Vor etwa 200 Millionen Jahren erlebte die Erde ihr viertes großes Massenaussterben. Angespornt durch einen starken Anstieg der Treibhausgase aufgrund der vulkanischen Aktivität führte dieses Ereignis zu einer raschen globalen Erwärmung und einer erheblichen Veränderung der Biosphäre des Planeten, die das Trias-Zeitalter beendete und das Jura-Zeitalter auslöste. Derzeit gehen viele Wissenschaftler davon aus, dass die Erde ein weiteres Massensterben erlebt, das hauptsächlich auf ähnliche klimatische Veränderungen zurückzuführen ist.

Geowissenschaftler am USC Dornsife nutzten eine Innovation namens „Ecospace Framework“, um die Auswirkungen dieses Aussterbens auf Wasser- und Landökosysteme zu untersuchen. Diese Methode kategorisiert Tiere nicht nur nach ihrer Art, sondern berücksichtigt auch ökologische Rollen und Verhaltensweisen – von Luft- oder Wasserräubern bis hin zu Grasfressern und von wirbellosen Meeresbodentieren bis hin zu bodenbewohnenden Landtieren.

Rekonstruierte Daten eines spättriassischen Ökosystems aus Ghost Ranch, New Mexico, wurden in den globalen ökologischen Datensatz des Forschungsteams integriert. Dies geht auf die veröffentlichten Exemplare und Arten zurück, die auf der Ghost Ranch aufbewahrt werden. Diese Informationen stammen von Viktor O. Leshyk vom Natural History Museum of Los Angeles County.

Laut David Bottjer, Professor für Geowissenschaften, Biowissenschaften und Umweltstudien am USC Dornsife und leitender Autor der Studie, wollten sie nicht nur verstehen, welche Arten überlebten und welche nicht, sondern auch, welche Rolle die verschiedenen Arten darin spielten Das Ökosystem veränderte sich. Er fügte hinzu, dass diese Methode es ihnen erlaube, das umfassendere, vernetzte ökologische Bild zu verstehen.

Eine gemeinsame Studie zwischen Studenten und Lehrkräften des USC Dornsife und dem Natural History Museum of Los Angeles County wurde kürzlich in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht. Diese Studie entdeckte einen bemerkenswerten Unterschied in den Auswirkungen auf marine und terrestrische Ökosysteme. Auch wenn beide Umweltbedingungen erheblich gelitten haben, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass terrestrische Ökosysteme eine größere Last und eine längere Instabilität zu tragen hatten.

In den Ozeanen verschwanden fast 71 % der Artenkategorien, sogenannte Gattungen. Doch trotz dieses massiven Verlusts erwies sich die Struktur der gesamten Meeresökosysteme als widerstandsfähig. Raubtiere wie Haie, Ammoniten und Filtrierer wie Schwämme und Brachiopoden erholten sich schließlich trotz schwerer Beeinträchtigungen.

Landökosysteme hingegen sahen sich einem viel schlimmeren Szenario gegenüber. Erschreckende 96 % der terrestrischen Gattungen starben aus, was das Leben auf der Erde radikal neu definierte. Große Pflanzenfresser wie frühe Dinosaurier und verschiedene kleine Raubtiere erlitten schwere Rückschläge, mit erheblichen Veränderungen in ihren Populationen und Rollen innerhalb der Ökosysteme.

Alison Cribb, die Co-Hauptautorin der Studie und ihren Ph.D. In diesem Jahr promovierte er in Geologie an der USC Dornsife und derzeit an der University of Southampton im Vereinigten Königreich. Er sagte, dieser Kontrast verrate uns etwas über die Reaktion der verschiedenen Ökosysteme auf katastrophale Ereignisse. Sie fügte hinzu, dass diese Ergebnisse wichtige Fragen zum Zusammenhang zwischen Biodiversität und ökologischer Widerstandsfähigkeit aufwerfen.

Diese Erkenntnisse wecken mehr als nur historische Neugier. Sie haben wesentliche Auswirkungen auf unser bestehendes Umweltdilemma. Die Co-Hauptautorin der Studie, Kiersten Formoso, steht kurz vor dem Abschluss ihres Doktoratsstudiums in Wirbeltierpaläobiologie an der USC Dornsife und wird bald an die Rutgers University gehen. Sie sagte, dass das Verständnis vergangener Massenaussterben dabei hilft, die Auswirkungen aktueller und zukünftiger Umweltkrisen vorherzusagen und möglicherweise abzumildern.

Besonders auffällig sind die Ähnlichkeiten zwischen der abrupten globalen Erwärmung der Endtrias und dem heutigen Klimawandel. Bottjer kam zu dem Schluss: „Wir beobachten jetzt ähnliche Muster – einen raschen Klimawandel, einen Rückgang der Artenvielfalt. Das Wissen über frühere Ökosystemreaktionen kann heute zu unseren Naturschutzbemühungen beitragen.“

Die Forschung biete auch einen seltenen Einblick in die Welt, wie sie vor über 200 Millionen Jahren existierte, fügte er hinzu. „Es ist wie eine Zeitmaschine, die uns einen Einblick in das Leben in einer Zeit tiefgreifender Veränderungen gewährt.“

Laut Frank Corsetti, Professor für Geowissenschaften und Vorsitzender der Abteilung für Geowissenschaften der USC Dornsife, bietet der Öko- und Raumfahrtrahmen der Studie mit seinem Fokus auf funktionale Rollen eine neue Perspektive auf das Leben in der Antike. „Es geht nicht nur darum, Fossilien zu identifizieren“, sagte er. „Es geht darum, das Puzzle der alten Ökosysteme und ihrer Funktionsweise zusammenzusetzen.“

Bei der Planung weiterer Forschungsarbeiten wollen die Wissenschaftler untersuchen, wie sich verschiedene Arten und Ökosysteme nach dem Aussterben erholten und wie diese antiken Ereignisse mit dem aktuellen Verlust der biologischen Vielfalt aufgrund des Klimawandels einhergehen können.

Zukünftige Studien sind auch geplant, um Veränderungen in der Ökoraumdynamik in anderen Zeiträumen tiefgreifender Umweltveränderungen in der Vergangenheit zu untersuchen.

„Wir haben gerade erst an der Oberfläche gekratzt“, sagte Cribb. „Es gibt noch so viel mehr darüber zu lernen, wie das Leben auf der Erde auf extreme Veränderungen reagiert, und dieser neue Öko-Weltraum-Rahmen bietet großes Potenzial, uns dabei zu helfen.“

Die Studie wurde während der COVID-19-Pandemie konzipiert und ein Großteil der Arbeit durchgeführt, als für viele andere Arten von Forschung Einschränkungen galten, sagte Bottjer. „Dadurch entstanden einzigartige Bedingungen, die die Entwicklung und den Abschluss dieser Forschung förderten und führten, an der Personen mit Fachkenntnissen in einem breiten Spektrum paläobiologischer Bereiche beteiligt waren, von Mikroben über Wirbellose bis hin zu Wirbeltieren, in Meeres- und Landumgebungen, wobei alle gemeinsam auf ein Ziel hinarbeiteten: " er sagte.