Das Perm-Trias-Aussterben vor 252 Millionen Jahren gilt als das tragischste „Massensterben“ in der Erdgeschichte. Dies führte zum Verschwinden von 96 % der Arten im Meer und 70 % der Tiere an Land. Seine zerstörerische Kraft übertraf die Katastrophe, die später die Nicht-Vogel-Dinosaurier auslöschte, bei weitem. Kürzlich veröffentlichte ein Forschungsteam unter der Leitung der Stanford University eine aktuelle Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), die ein Rätsel um diese uralte Katastrophe löst, das der wissenschaftlichen Gemeinschaft seit langem Rätsel aufgibt:Warum sind bestimmte Arten, die einst Hunderte Millionen Jahre lang die Ozeane beherrschten, so gut wie verschwunden, während die heute verbreiteten Weichtiere wie Muscheln und Schnecken bis heute überlebt haben und gedeihen?
Die Studie wies darauf hin, dass dieses Aussterbeereignis nicht alle Tiere gleich behandelte und dass die metabolischen physiologischen Eigenschaften der Tiere eine entscheidende Rolle spielten. Vor dem „Massenaussterben“ waren die Ozeane weit verbreitet in den Ozeanen mit Lebewesen wie Brachiopoden, die auf dem Meeresboden lebten, sich langsam bewegten und niedrige Stoffwechselraten hatten. Sie konnten sich in Zeiten stabiler Umgebungen gut an das Leben anpassen. Allerdings erlebte die Erde zu dieser Zeit eine großflächige vulkanische Aktivität, die große Mengen Kohlendioxid und Methan freisetzte, was zu einem starken Anstieg der globalen Temperaturen führte und das chemische Gleichgewicht der Ozeane ernsthaft störte.
Umweltveränderungen haben einen verheerenden Doppelschlag verursacht: Die Erwärmung des Meerwassers reduziert nicht nur den gelösten Sauerstoff, sondern beschleunigt auch chemische Reaktionen bei Tieren und erhöht dadurch deren Sauerstoffbedarf. Die Forscher führten Experimente an lebenden Vertretern alter Tiere durch, beispielsweise Brachiopoden von den San Juan Islands im US-Bundesstaat Washington, und maßen deren Sauerstoffverbrauch als Reaktion auf Änderungen der Wassertemperatur. Es wurde festgestellt, dass diese Organismen mit niedrigem Stoffwechsel zwar in anoxischen Gewässern überleben können, ihr Sauerstoffbedarf jedoch bei steigender Wassertemperatur steigt und ihre eingeschränkte Atmungsstruktur und ihr physiologischer Mechanismus diesen Bedarf nicht decken können, was schließlich zu großflächiger Erstickung und Tod führt.
Im Gegensatz dazu zeigten Gruppen, die nach dem Aussterben die Ozeane dominierten, wie Fische, Schnecken, Seeigel und Muscheln wie Muscheln, Austern und Muscheln, eine größere Widerstandsfähigkeit. Obwohl diese Tiere unter normalen Bedingungen einen höheren Sauerstoffbedarf haben, sind sie aufgrund ihres aktiveren Stoffwechselverhaltens, ihrer stärker entwickelten Muskeln und ihres effizienteren Atmungssystems in der Lage, größere Sauerstoffvorräte zu mobilisieren, wenn sich die Bedingungen verschlechtern. Dieser unterschiedliche Überlebensmechanismus erklärt, warum das Aussterben damals die „Schwachen“ ausblendete und den Grundstein für moderne marine biologische Gemeinschaften legte.
Das Forschungsteam ist davon überzeugt, dass dieses Massenaussterben zwar Tausende von Jahren andauerte und in einer anderen Zeitskala als der moderne Klimawandel stattfand, seine biologischen Kernprobleme jedoch äußerst alarmierend sind: Während sich das globale Klima erwärmt und der Sauerstoffgehalt des Wassers abnimmt, ist das Leben im Meer ähnlichen Umweltbelastungen ausgesetzt wie vor 252 Millionen Jahren. Erik Sperling, außerordentlicher Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Stanford University und leitender Autor der Studie, sagte, dass diese Studie nicht nur eine Lücke in der Erforschung der paläontologischen Physiologie schließe, sondern auch einen tiefgreifenden Referenzwert für die heutigen Veränderungen in der Erdumwelt habe. Aktuelle wissenschaftliche Modelle zeigen, dass das Klima auf der Erde im schlimmsten Fall eine Erwärmung im Perm-Trias-Bereich erreichen wird. Wenn wir verstehen, wie Organismen in der Vergangenheit auf Stress reagiert haben, können wir die Zukunft besser vorhersagen und Wege finden, damit umzugehen.