Hoppa till huvudinnehåll

Det devonska massutdöendet: när träden nästan tog livet av havet

Konstnärens vision av havet under perioden devon.
Livet i det devonska haven - innan katastrofen slog till. Konstnärens vision av havet under perioden devon. Bild: James s:t John Devonska utdöendet

Välkommen till fiskarnas tidevarv. Det är 360 miljoner år före vår tideräkning. Livets stora partaj pågår vid den här tiden ännu i oceanerna, landbacken är inte inbjuden. Kontinenterna ligger tysta och mestadels öde.

Men någonting är i görningen uppe på land. De gröna växterna förbereder en offensiv. De skjuter ned sina nyutvecklade rötter djupt i den jungfruliga marken och börjar mala sten.

Restprodukterna från den processen kommer snart att rinna med floderna ned i oceanerna. Slutresultatet kommer att bli en enorm katastrof. Ett av jordens fem stora massutdöenden står inför dörren.

I vår serie om de fem stora skärseldarna som livet har genomlidit sedan det blev flercelligt för mer än femhundra miljoner år sedan, har turen kommit till det devonska utdöendet för cirka 360 miljoner år sedan. Och den drabbade havet allra mest.

En simmande murbräcka

Möt ett av havsdjupens mäktigaste urtidsmonster: Dunkleosteus. Den här tio meter långa och fyra ton tunga pansarfisken äter bokstavligen hajar till frukost.

Konstnärens vision av en Dunkleosteus-fisk.
Dunkleosteus, pionjär inom sex. Konstnärens vision av en Dunkleosteus-fisk. Dunkleosteus

Jo, hajarna finns här redan nu. Jag nämnde det i ett tidigare avsnitt. Nästan när du än väljer att stiga ut ur tidsmaskinen kommer du att stöta på hajar. De fanns här före landbackens träd och före både Atlanten och Stilla havet. De är den här planetens mästare på att överleva.

Men Dunkleosteus gör sitt bästa för att sätta hajarna på plats.

Dunkleosteus ser ut som den våldsamma best den är: byggd som en simmande murbräcka med tjockt benpansar runt huvudet.

Kroppen är strömlinjeformad och hajliknande. Munnen saknar tänder så som vi är vana att tänka på dem. I stället kantas munnen av två långa knivblad av ben som kan knäcka och krossa nästan vad som helst. Inte minst tack vare de massiva käkarna med en bettstyrka på uppemot 750 kilo.

Den här monstruösa fisken är allt annat än nogräknad med sin diet. Den äter allt som simmar i dess väg. Till och med sina egna artfränder. Och det verkar som om allt slukandet ger Dunkleosteus matsmältningsbesvär: i deras fossiler återfinns ofta uppstötta, halvsmälta rester av fisk.

Dunkleosteus är betydelsefull på ett annat, viktigare sätt än att den är sin tids dominerande havsmonster med magbesvär. Dunkleosteus är bland de första ryggradsdjuren som har sex! Pansarhajarna, som Dunkleosteus hör till, var först med regelrätta könsorgan.

Passa på att ligga runt medan du kan, Dunkleosteus

Sex är med andra ord en gammal tradition. Det är äldre än dagens kontinenter, äldre än dinosaurierna, äldre än blommorna och bina. Och parningen tar fart uttryckligen under devon, då ryggradsdjuren dominerar i haven men ännu inte har vågat sig upp på land.

Passa på att ligga runt medan du kan, Dunkleosteus, för sämre tider är på kommande. Slutet närmar sig. När vågorna av utdöenden som är i antågande har dragit förbi, har uppemot 87 procent av alla havslevande arter dött ut. Inklusive Dunkleosteus och de övriga pansarhajarna.

Fossil av fisken Dunkleosteus.
Dunkleosteus, det devonska havets skräck. Fossil av fisken Dunkleosteus. Dunkleosteus terelli,Pansarhajar

Det devonska utdöendet är ett av de största massutdöendena i jordens historia, det räknas alltså till de fem stora. Och det här är uttryckligen havets stora skärseld. Landbacken påverkas knappt alls.

Inte så konstigt, kanske. Det är i havet som överlägset den största delen av livet finns vid den här tiden. Största delen av jordgloben täcks vid den här tiden av den enorma oceanen Panthalassa. Den dominerande landmassan i söder är jättekontinenten Gondwana, med den mindre kontinenten Euramerika i nordväst uppe vid ekvatorn.

Och uppe på land är det ganska lugnt och stilla. De mäktiga dinosaurierna kommer inte att klampa omkring på landbacken på ett par hundra miljoner år ännu. I havet är livet däremot redan otroligt mångfaldigt och rikt vid det här laget.

Vi vet ett och annat om den här tidens djurliv bland annat tack vare Gogo-formationen, en så kallad stratigrafisk formation i västra Australien. Smockfull med utsökt bevarade fossila rester från det sena devons revfauna.

Ett gammalt korallrev, med andra ord, förstenat i tiden. En ögonblicksbild i tre dimensioner av livets fest, som sagt också inkluderande sex, tack vare parningens pionjärer som Dunkleosteus. Spännande att en så ful fisk fick till det. Men okej då. Och festen går som sagt mot sitt slut.

Klockan tickar också för de otroligt talrika trilobiterna, de små superstjärnorna från avsnittet om ordovicium-silur-massutdöendet.

Trilobiterna hade alltså ursprungligen dykt upp i haven under kambrium, för 540 miljoner år sedan. Oceanerna var fullkomligt nerlusade av dem i uppemot 300 miljoner år. Devon-massutdöendet innebar trubbel också för trilobiterna.

Men inte nog trubbel för att knocka dem slutgiltigt. För att utrota trilobiterna krävdes det största massutdöendet av dem alla, det kolossala Perm-Trias-utdöendet för 250 miljoner år sedan. Men det är en story för ett kommande avsnitt.

Konstnärens vision av livet i det devonska havet.
Konstnärens vision av livet i det devonska havet. Bild: James s:t John Devonska utdöendet

(Behöver jag nämna att hajarna överlevde både devon- och perm-trias-massutdöendet? Nå naturligtvis gjorde de det, hur som helst.)

Men vem eller vad är misstänkt?

Massutdöenden brukar ju ha det gemensamt att någonting orsakar dem. Ofta är det lätt att peka på den rykande pistolen, så att säga. Då dinosaurierna utrotades var det den enorma asteroiden som krockade med jorden och utlöste domedagen.

Med för det devonska utdöendet är det lite knepigare att hitta en enskild, klar och tydlig misstänkt. Inga massiva, utdragna perioder av supervulkanutbrott eller fallande jättestenar från rymden som piskar upp jordens stoft och blockerar solljuset.

Eller i och för sig, det finns ett par meteoritkratrar från den här tiden som är en aning suspekta. Den ena finns helt här nära oss. Siljansringen i Dalarna är Europas största nedslagskrater med en diameter på cirka 52 km.

Och det var onekligen en rejäl bjässe som slog ned där, dessutom under just den här tiden som vi snackar om här, under devon för mellan 365 och 370 miljoner år sedan.

Det finns en annan stor krater i västra Australien som är daterad till för 359 miljoner år sedan. Också det sitter prydligt i Devon-massutdöendets kronologi.

Men ingendera av de här projektilerna från ovan betraktas som riktigt tillräckligt massiv för att utlösa ett massutdöende i stil med den devonska katastrofen.

Asteroid som slår ned på jorden.
En nedfallande asteroid kan ha bidragit till det devonska utdöendet, men var knappast den huvudsakliga orsaken. Asteroid som slår ned på jorden. asteroider

Jag menar, Siljankratern i Dalarna - 52 kilometer tvärs över. Som jämförelse: Chicxulubkratern som den dinosauriedödande jätteasteroiden slog upp, den är 180 kilometer tvärs över. Den spred ett tydligt lager av iridiumdamm över hela världen. (Tungmetallen iridium är sällsynt här på jorden, men finns i desto större mängder i asteroider).

Du kan kolla in de geologiska avlagringarna i princip var som helst på jorden och överallt stöter du på den där gråa randen som lade sig där för 66 miljoner år sedan. Ingenting av ens nära på samma kaliber går att peka på från tiden kring det devonska massutdöendet.

Men det finns hur som helst en misstänkt som sticker upp en aning då man letar efter skyldiga till devon-katastrofen.

Det här är en idé som bland annat den amerikanske geologen Thomas Algeo från University of Cincinnati har talat för. Kanske, menar han, dödades det devonska havslivet av härjande landväxter. Låter som en b-skräckfilm från 50-talet. “Krukväxten från den svarta lagunen”.

Nå, inga krukväxter ändå, men det råkar vara ett faktum att devon var tiden då de så kallade kärlväxterna erövrade landbacken på allvar.

Kärlväxterna omfattar bland annat träden, buskarna, örterna och ormbunkarna. Mossorna och lavarna hör däremot inte till kärlväxterna. Däremot är de det landburna livets pionjärer, som dök upp på jorden redan långt tidigare. Men mossorna saknade ett viktigt redskap: rötter.

Man ska aldrig underskatta kraften i små, gröna växter

En bit in i devon börjar däremot kärlväxterna sprida sig och slå ned sina rötter djupt i den steniga marken. Och det är i och med det som klockan börjar klämta för det havslevande livet.

Man ska aldrig underskatta kraften i små, gröna växter. De må jobba långsamt, men de har en otrolig kraft. Med sina rötter kan de spjälka stora stenblock.

Och det var precis vad de började göra under devon. Under det tidiga devon var det ormbunkarna som dominerade, men mot mitten av perioden dök de första gröna träden upp. Kontinenterna började nu grönska för första gången.

De första träden hade utvecklat ett hemligt vapen som gav dem en stor fördel i kampen om landbacken: de kunde syntetisera lignin. Lignin är ett biopolymer och vad det gör är att det ger träden sin styvhet och styrka. Det är ligninet som håller din stockstuga samman.

En tidig skog under perioden devon.
De första träden dök upp på jorden omkring medlet av devon. En tidig skog under perioden devon. devon

Tack vare att träden lärde sig tillverka lignin kunde de växa sig högre och starkare. Vilket de också gjorde. Och eftersom det inte ännu fanns några betande växtätande djur så frodades grönskan och spred sig helt hejdlöst över jorden.

Det var också ligninet som gav växternas rötter styrka nog för att kila ned sig mellan stenarna och bryta sönder dem. Det här bidrog till att en regelrätt jordmån nu för första gången kunde bildas. Och med den förmultnande biomassan kom myllan.

Den första övergödningen

Men som sagt, för livet i oceanerna var det här dåliga nyheter. Och det här är alltså en tanke som Thomas Algeo har förespråkat. Algeo menar att när träden och de övriga kärlväxterna bökade om i marken med sina rötter, frigjorde de näringsämnen och mineraler.

Det här innebar kalas för själva växterna, men som vi vet från vår egen tid så vill näringsämnen, då de en gång sprids ut i terrängen, inte hålla sig enbart på torra land.

Regnen sköljer dem ned i vattendragen och så hamnar de med tiden i havet. Det är ju på grund av den här mekanismen som Östersjön är så övergödd och skitig.

Tänk dig då en värld där samtliga kontinenter med ens blir gödselfabriker, där växterna mal sönder berggrunden för allt tygen håller och sänder strida strömmar av näringsämnen mot oceanerna.

Vi ska minnas att det här var något helt nytt för oceanerna, som till dess aldrig hade behövt ta ställning till det som händer uppe på land. För det hade det inte hänt så mycket där. Tills nu.

Oceanerna börjar med andra ord övergödas. Massiva algblomningar färgar delar av haven gröna när algerna kalasar på all läcker näring som rinner ned i sjön från kontinenterna.

Algblomning till havs.
Näringsämnena som rann ned i haven från kontinenterna orsakade enorma algblomningar under devon. Algblomning till havs. algblomning

Sedan då algerna dör sjunker de ned till bottnen, där de förmultnar. Den här processen förbrukar som vi vet syre från havsvattnet. Och an efter som årtusendena rullar förbi börjar allt större områden av de devonska oceanerna drabbas av syrebrist och bottendöd.

Men inte bara bottnarna drabbas. Syrebristen börjar också krypa allt högre upp. Fiskarna och alla de övriga livsformerna i oceanerna blir allt mer trängda ju längre devon fortskrider.

Det här kan vara en orsak till att vi inte kan peka på någon enskild, knivskarpt isolerad punkt i tiden där det stora massutdöendet började. Det hela avancerade sakta men säkert, som en cancer som sprider sig. Sakta och obemärkt till en början, men med ens så överväldigas kroppen och till slut kommer en kollaps.

Sett enligt den geologiska tidsskalan inträffade det hela hur som helst väldigt snabbt.

Alla accepterar inte Thomas Algeos teser om växternas övergödning av haven som den dominerande orsaken till det stora massutdöendet i slutet av devon. Det måste ha funnits andra faktorer som spelade in, menar de.

Tanken på en massiv global övergödning av oceanerna förklarar till exempel inte hur det kommer sig att vissa arter försvann helt medan andra levde vidare. Hajarna till exempel, de är precis lika beroende av syre som andra fiskar. Ändå överlevde en stor del av hajarna.

Enligt vissa forskare kan det här förklaras av att havets syrehalt sannolikt höll sig på hyfsade nivåer nära ytan också då bottnarnas syrebrist var som värst. Vindarna rör om i ytvattnen och blandar in syre i vattnet. Så genom att hålla sig nära ytan kan hajarna ha klarat sig, medan de livsformer som höll sig djupare ned dog ut.

En haj under vatten
Hajarna överlevde det devonska massutdöendet, precis som de har överlevt de fyra övriga. En haj under vatten Bild: Gerald Schömbs / Unsplash Hajar,fiskar,hav

Men många forskare menar ändå att det krävs mera kött på benen för att förklara den devonska katastrofen.

Blev havet förgiftat?

En australisk studie från 2012 kommer med en ytterligare förklaring: oceanerna kan dessutom ha förgiftats vid den här tiden, utöver syrebristen.

För sin studie granskade forskaren Kliti Grice från Curtin University i Perth fossiler av ett krabbliknande djur från den här tiden och hittade tecken på giftiga svavelföreningar.

Grice och kollegerna menar att det kan ha gått till så här. Haven övergöds då de gröna växterna på landbacken smular sönder jordmånen. Det här får algerna att blomma ute till havs. Algerna sjunker ned till bottnarna. Där blir de föda åt anaeroba mikroorganismer, alltså sådana som inte är beroende av syre.

De stinkande, dödliga gaserna kan ha bidragit till att massutdöendet blev ett faktum

När de här mikroorganismerna bajsar producerar de giftig vätesulfid (eller svavelväte) som avfall. Vätesulfid är det där som ger ruttna ägg sin motbjudande stank. Ytterst giftigt är det dessutom. Så de stinkande, dödliga gaserna som bubblade upp kan alltså ha bidragit till att massutdöendet blev ett faktum.

Men det tar inte slut där. De företagsamma landväxterna kan ha utlöst ännu en miljökatastrof i sin iver att få kontinenterna att grönska. En stor istid.

Ju mer landväxterna bredde ut sig och förökade sig, desto mer koldioxid sög de bort ur luften. Koldioxid är ju som vi vet en växthusgas, och i måttliga mängder är den helt oumbärlig här på jorden, som annars skulle frysa till is.

När den globala temperaturen sjönk mot slutet av devon ledde det till att glaciärerna började växa och breda ut sig. Som vi vet från istiderna i vårt någorlunda nära förflutna, leder de växande inlandsisarna till att havsnivåerna sjunker. Under den senaste nedisningen låg havsytan mer än hundra meter lägre än den gör idag.

(Och, vilket ger oss människor huvudbry, det finns fortfarande vatten i världens glaciärer för att höja havsnivåerna med ytterligare sjuttio meter eller så.)

Jorden som den såg ut under förra istiden (konstnärens uppfattning).
Istider tenderar att binda upp en mängd vatten, vilket får havsnivåerna att sjunka. Så skedde också under devon. Jorden som den såg ut under förra istiden (konstnärens uppfattning). istider,jorden

När havsnivåerna sjönk mot slutet av devon ledde det här till att de havslevande arterna blev vräkta från sina gamla livszoner längs med kusterna - som om inte syrebristen och den giftiga stanken av ruttna ägg var nog.

Och med alla de här olycksaliga faktorerna som samspelade, var till slut det stora massutdöendet ett faktum. Mellan 70 och 87 procent av alla havslevande arter gick åt pipan.

Det har hur som helst länge varit svårt för vetenskapen att sätta ett klart och tydligt datum på katastrofen. Numera tror forskarna att massutdöendet i slutet av devon skedde i två huvudsakliga vågor, en för 359 miljoner år sedan och en för 372 miljoner år sedan.

Vissa arter var känsligare än andra och dukade under i ett tidigt skede. Sedan spred sig utdöendet genom näringskedjan som fallande dominobrickor. Det var en lång, utdragen kedjereaktion.

Under sådana här kaotiska tider, med syrebristen som sprider sig genom oceanerna och giftiga gaser som bubblar upp, blir det sedan extra destruktivt då någon ytterligare, icke relaterad katastrof inträffar. Som till exempel meteoriten som slog ned i det som i dag är Dalarna och skapade den 52 kilometer breda Siljansringen.

I normala fall kunde världens livsformer ha klarat av en sådan smocka med relativt få blåmärken. Men med allt det ovannämnda eländet på gång och livets stresstålighet på en färdigt låg nivå, blev Siljanmeteoriten ytterligare en spik i kistan.

Men kom igen nu: kan den här sortens planetomfattande djävulskap faktiskt komma sig av att ett gäng små gröna växter fick för sig att grönska och böka runt i kontinenternas berggrund? Är det inte lite långsökt?

Vissa menar att det också är långsökt att ett gäng hårlösa östafrikanska apor kan få till stånd en global uppvärmning

Tja, vissa menar att det också är långsökt att ett gäng hårlösa östafrikanska apor kan få till stånd en global uppvärmning när de alla vill skaffa sig bilar och åka till Thailand på semester. Men här är vi nu hur som helst med våra ludna ben i spenaten. Långsökt eller inte.

Det finns en hypotes kallad Medeahypotesen, utvecklad av biologen Peter Ward från University of Washington i Seattle. Namnet kommer alltså från Medea i den grekiska mytologin, som mördade sina barn.

Medea från den grekiska mytologin, i färd med att döda sina barn.
Medea i färd med att mörda sina barn. Målning av Eugène Delacroix.. Medea från den grekiska mytologin, i färd med att döda sina barn. Medea

Medeahypotesen går i grund och botten ut på att livet verkar vara sin egen värsta fiende. Vilket händelserna under det sena devon bekräftar hyfsat väl, säger Peter Ward i en intervju för BBC.

Till en början tycks de gröna landväxterna vara oövervinnerliga, säger Ward.

Men sedan får det hela en oväntad vändning. De små plantornas ännu mindre rötter sätter igång en serie av kedjereaktioner. Och till slut är hela biosfären i putten.

Flera utdöenden under jordens historia

Jordens historia har flera exempel på den här sortens “projekt” som livet har tagit för sig. Den stora syresättningen för 2,5 miljarder år sedan där de blågröna algerna gasade ihjäl nästan allt liv på jorden.

Också snöbollsjorden-istiderna som det flercelliga livet tros ha bidragit till för för mellan 750 och 650 miljoner år sedan, är ännu ett exempel på Medeahypotesen och dess konsekvenser.

I serien av de fem stora utdöendena har vi dessutom två andra utdöenden som på sätt eller annat bygger på liv som får näringsämnen att rinner ut i haven och rubba balansen, påpekar Ward.

Ja, och så ska vi som sagt inte glömma bort oss själva. Människan kunde med gott skäl göra anspråk på att bli affischansiktet för hela Medeahypotesen.

Men ingenting så eländigt att det inte kan tolkas som någonting gott i det långa loppet. Det här gäller också för det stora devonska massutdöendet.

Det dröjde inte länge efter devon innan livet studsade tillbaka, med en aldrig förr skådad diversitet. Nischerna som massutdöendet tömde fylldes av livsformer som aldrig hade kommit åt att blomstra utan att någonting hade röjt spelplanen åt dem. Fågel Fenix som stiger upp från askan, och så vidare.

Vissa fiskarter hade redan innan katastrofen börjat experimentera med att stöpa om sina fenor till något man kunde ta sig fram med på landbacken under korta stunder. Men det var devon-katastrofen som gjorde oceanerna obeboeliga, som fick dem att ta steget fullt ut.

Tiktaalik, ett av de första djuren som tog sig från havet upp på land.
Tiktaalik hörde till de första ryggradsdjuren som tog sig upp på land från havet. Det skedde under devon. Och på den vägen är vi. Tiktaalik, ett av de första djuren som tog sig från havet upp på land. Tiktaalik

Och det här ledde i förlängningen till alla landlevande djurarter vi känner till idag. Reptilerna, fåglarna och däggdjuren, inklusive oss själva. Den här sortens evolutionära kliv tenderar att inte ske så länge klimatet och övriga förhållanden på jorden är tillräckligt stabila och behagliga.

Det är inte förrän livet tvingas ut ur sin bekvämlighetszon som saker och ting börjar hända på allvar.

Fast det här betyder ju inte att vi i vår tid inte gör smart i att se devon-massutdöendet som en varning. Precis som landväxterna under devon påverkar vi också vår miljö, med oanade följder.

Med den skillnaden att vi suddar ut stora delar av de framsteg som landväxterna har gjort, och hugger ned eller bränner upp skogarna. Inte bara under vår egen tid: kolet vi bränner är ju miljontals år gamla skogar som på bara några hundra år går upp i rök.

Och samtidigt orsakar vi, inför våra egna ögon (och ännu viktigare, inför våra barns ögon), det sjätte stora massutdöendet i jordens historia. Det första sedan dinosaurierna bet i gräset för 65 miljoner år sedan.

Jag önskar att jag kunde säga “men det är en annan historia”. Men det är det inte, inte egentligen. Det är bara livets historia som upprepar sig. Medea som slipar sin kniv.

Läs också

Nyligen publicerat - Vetenskap