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Nov 09, 2023

Dina Damotseva/iStock

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Eine neue Studie zeigt, dass in 250 Millionen Jahre alten Gesteinen konservierte Pollen Substanzen enthalten, die wie Sonnenschutzmittel wirken und von Pflanzen hergestellt werden, um sie vor schädlicher ultravioletter (UV-B) Strahlung zu schützen. Die Beweise deuten auf die Bedeutung eines UV-B-Impulses bei der Massensterbenskatastrophe am Ende des Perms hin.

Der Pressemitteilung zufolge leitet Professor Liu Feng vom Nanjing-Institut für Geologie und Paläontologie ein Forscherteam der Universität Nottingham, China, Deutschland und Großbritannien, das eine neue Technik zur Identifizierung sonnenschutzmittelähnlicher Pflanzenchemikalien entwickelt hat prähistorische Pollenkörner.

Das Massensterben im Perm ereignete sich vor 250 Millionen Jahren und ist mit dem Verlust von 80 Prozent der Meeres- und Landarten das schwerwiegendste der fünf großen Massenaussterben. Als Reaktion auf einen paläoklimatischen Notfall, der durch den Ausbruch eines kontinentalen Vulkans ausgelöst wurde, der weite Teile des heutigen Sibirien bedeckte, kam es zu einem katastrophalen Verlust der Artenvielfalt.

Aufgrund der großflächigen Treibhauserwärmung, die durch die Freisetzung enormer Mengen an im Erdinneren gebundenem Kohlenstoff in die Atmosphäre verursacht wird, fiel ein Durchbruch der Ozonschicht auf der Erde mit diesem Fall der globalen Erwärmung zusammen. Ein Bruch der Ozonschicht auf der Erde fiel mit diesem Fall der globalen Erwärmung zusammen.

Die Universität Nottingham

„Pflanzen benötigen Sonnenlicht für die Photosynthese, müssen sich und insbesondere ihre Pollen jedoch vor den schädlichen Auswirkungen der UV-B-Strahlung schützen. Dazu beladen Pflanzen die Außenwände der Pollenkörner mit Verbindungen, die wie Sonnenschutzmittel wirken, um die gefährdeten Zellen zu schützen.“ erfolgreiche Reproduktion“, erklärte Professor Barry Lomax von der University of Nottingham.

„Wir haben eine Methode zum Nachweis dieser phenolischen Verbindungen in fossilen Pollenkörnern aus Tibet entwickelt und viel höhere Konzentrationen in den Körnern festgestellt, die während des Massenaussterbens und der Spitzenphase der vulkanischen Aktivität entstanden sind“, fügte Liu Feng hinzu.

Noch weitreichendere und langanhaltendere Auswirkungen auf das gesamte Erdsystem können erhöhte UV-B-Werte haben. Jüngsten Modellstudien zufolge verringert eine erhöhte UV-B-Exposition die Pflanzenbiomasse und die Kohlenstoffspeicherung an Land, was die globale Erwärmung beschleunigen würde. Dies führt nicht nur dazu, dass Pflanzengewebe aufgrund der erhöhten Konzentration an Phenolchemikalien weniger leicht verdaulich ist, sondern schafft auch eine noch unfreundlichere Umgebung für Pflanzenfresser.

„Vulkanismus in solch einem katastrophalen Ausmaß hat Auswirkungen auf alle Aspekte des Erdsystems, von direkten chemischen Veränderungen in der Atmosphäre über Veränderungen in der Kohlenstoffsequestrierungsrate bis hin zur Verringerung der Menge an nahrhaften Nahrungsquellen, die für Tiere zur Verfügung stehen“, sagt Co-Studienautor Dr. sagte Des Fraser.

Die Studie wurde am 6. Januar in Science Advances veröffentlicht.

Studienzusammenfassung:

Landpflanzen können die Konzentration schützender UV-B-absorbierender Verbindungen (UACs) in der Außenwand ihrer Fortpflanzungsorgane als Reaktion auf den UV-B-Fluss in der Umgebung anpassen. Um auf Veränderungen im UV-B-Strahlungsfluss an der Erdoberfläche während des Massensterbens am Ende des Perms schließen zu können, analysieren wir die UAC-Häufigkeiten in ca. 800 Pollenkörner aus einem unabhängig datierten Perm-Trias-Grenzabschnitt in Tibet. Unsere Daten zeigen eine Abweichung der UACs, die mit einem Anstieg der Quecksilberkonzentration und einer negativen Kohlenstoffisotopenabweichung in den jüngsten Ablagerungen im Perm zusammenfällt, was auf einen engen zeitlichen Zusammenhang zwischen großflächigen Vulkanausbrüchen, Störungen des globalen Kohlenstoff- und Quecksilberkreislaufs und der Ozonschicht schließen lässt Störung. Da verstärkte UV-B-Strahlung die durch massiven Magmatismus verursachte Umweltzerstörung verschlimmern kann, gilt der Ozonabbau als zwingende ökologische Ursache für das Massensterben auf der Erde.