Sebuah studi baru oleh ahli geobiologi Virginia Tech melacak penyebab kepunahan massal hewan pertama yang diketahui hingga penurunan ketersediaan oksigen global, yang menyebabkan hilangnya sebagian besar hewan yang ada menjelang akhir Periode Ediacaran sekitar 550 juta tahun yang lalu.
Penelitian yang dipelopori oleh Scott Evans, seorang peneliti pascadoktoral di Departemen Geosains, bagian dari Virginia Tech College of Science, menunjukkan kepunahan massal paling awal dari sekitar 80 persen hewan selama interval ini. “Ini termasuk hilangnya berbagai jenis hewan, namun mereka yang rencana dan perilaku tubuhnya menunjukkan bahwa mereka mengandalkan oksigen dalam jumlah besar tampaknya telah terpukul sangat keras,” kata Evans. “Ini menunjukkan bahwa peristiwa kepunahan dikendalikan secara lingkungan, seperti semua kepunahan massal lainnya dalam catatan geologis.”
Karya Evans diterbitkan 7 November di Prosiding National Academy of Sciences, jurnal peer-review dariNational Academy of Sciences. Studi ini ditulis bersama oleh Shuhai Xiao, juga seorang profesor di Departemen Geosains, dan beberapa peneliti yang dipimpin oleh Mary Droser dari Departemen Ilmu Bumi dan Planet University of California Riverside, di mana Evans memperoleh gelar master dan Ph.D.
“Perubahan lingkungan, seperti pemanasan global dan peristiwa deoksigenasi, dapat menyebabkan kepunahan besar-besaran hewan dan gangguan mendalam serta reorganisasi ekosistem,” kata Xiao, yang merupakan anggota afiliasi dari Global Change Center, bagian dari Virginia Tech Fralin Life Sciences Institute. “Ini telah ditunjukkan berulang kali dalam studi sejarah Bumi, termasuk karya tentang kepunahan pertama yang didokumentasikan dalam catatan fosil. Studi ini dengan demikian memberi tahu kita tentang dampak jangka panjang dari perubahan lingkungan saat ini pada biosfer.”
Apa sebenarnya yang menyebabkan penurunan oksigen global? Itu masih diperdebatkan. “Jawaban singkat tentang bagaimana ini terjadi adalah kita tidak benar-benar tahu,” kata Evans. “Bisa jadi berapa pun jumlah dan kombinasi letusan gunung berapi, gerakan lempeng tektonik, dampak asteroid, dll., Tetapi apa yang kita lihat adalah bahwa hewan-hewan yang punah tampaknya merespons penurunan ketersediaan oksigen global.”
Studi oleh Evans dan Xiao lebih tepat waktu daripada yang diperkirakan orang. Dalam sebuah studi yang tidak terhubung, para ilmuwan Virginia Tech baru-baru ini menemukan bahwa anoksia, hilangnya ketersediaan oksigen, mempengaruhi perairan tawar dunia. Penyebabnya? Pemanasan perairan disebabkan oleh perubahan iklim dan limpasan polutan berlebih dari penggunaan lahan. Air yang menghangat mengurangi kapasitas air tawar untuk menampung oksigen, sementara pemecahan nutrisi dalam limpasan oleh mikroba air tawar melahap oksigen.
“Studi kami menunjukkan bahwa, seperti semua kepunahan massal lainnya di masa lalu Bumi, kepunahan massal hewan yang baru dan pertama ini disebabkan oleh perubahan iklim besar—yang lain dalam daftar panjang kisah peringatan yang menunjukkan bahaya krisis iklim kita saat ini bagi kehidupan hewan,” kata Evans, yang merupakan rekan Geobiologi Agouron Institute.
Beberapa perspektif: Periode Ediacaran mencakup sekitar 96 juta tahun, dibukukan di kedua sisi pada akhir Periode Cryogenian—635 juta tahun yang lalu—dan awal Periode Kambrium—539 juta tahun yang lalu. Peristiwa kepunahan datang tepat sebelum pemecahan signifikan dalam catatan geologis, dari Eon Proterozoikum ke Eon Phanerozoikum.
Ada lima kepunahan massal yang diketahui menonjol dalam sejarah hewan, “Lima Besar,” menurut Xiao, termasuk Kepunahan Ordovisium-Silurian (440 juta tahun yang lalu), Kepunahan Devonian akhir (370 juta tahun yang lalu), Kepunahan Permian-Trias (250 juta tahun yang lalu), Kepunahan Trias-Jurassic (200 juta tahun yang lalu), dan Kepunahan Cretaceous-Paleogene (65 juta tahun yang lalu).
“Kepunahan massal diakui sebagai langkah signifikan dalam lintasan evolusi kehidupan di planet ini,” tulis Evans dan tim dalam studi tersebut. Apa pun penyebab pemicu kepunahan massal, hasilnya adalah beberapa perubahan besar dalam kondisi lingkungan. “Secara khusus, kami menemukan dukungan untuk penurunan ketersediaan oksigen global sebagai mekanisme yang bertanggung jawab atas kepunahan ini. Ini menunjukkan bahwa kontrol abiotik memiliki dampak signifikan pada pola keanekaragaman sepanjang lebih dari 570 juta tahun sejarah hewan di planet ini,” tulis para penulis.
Jejak fosil di batu memberi tahu para peneliti bagaimana makhluk yang tewas dalam peristiwa kepunahan ini akan terlihat. Dan mereka tampak, dalam kata-kata Evans, “aneh.”
“Organisme ini terjadi begitu awal dalam sejarah evolusi hewan sehingga dalam banyak kasus mereka tampaknya bereksperimen dengan berbagai cara untuk membangun tubuh multiseluler yang besar, terkadang bergerak,” kata Evans. “Ada banyak cara untuk menciptakan kembali tampilannya, tetapi yang dibawa pulang adalah bahwa sebelum kepunahan ini, fosil yang kita temukan seringkali tidak cocok dengan cara kita mengklasifikasikan hewan saat ini. Pada dasarnya, kepunahan ini mungkin telah membantu membuka jalan bagi evolusi hewan seperti yang kita kenal.”
Studi ini, seperti sejumlah publikasi terbaru lainnya, keluar dari pandemi COVID-19. Karena Evans, Xiao, dan tim mereka tidak bisa mendapatkan akses ke lapangan, mereka memutuskan untuk menyusun database global yang sebagian besar didasarkan pada catatan yang diterbitkan untuk menguji ide-ide tentang perubahan keragaman. “Yang lain menyarankan bahwa mungkin ada kepunahan saat ini, tetapi ada banyak spekulasi. Jadi kami memutuskan untuk mengumpulkan semua yang kami bisa untuk mencoba dan menguji ide-ide itu.” Kata Evans. Sebagian besar data yang digunakan dalam penelitian ini dikumpulkan oleh Droser dan beberapa mahasiswa pascasarjana dari University of California Riverside.(phys.org)
