يُعرف حدث الانقراض البرمي الترياسي قبل 252 مليون سنة بأنه "الانقراض الجماعي" الأكثر مأساوية في تاريخ الأرض. وأدى إلى اختفاء 96% من الأنواع في المحيطات و70% من الحيوانات على الأرض. لقد تجاوزت قوتها التدميرية الكارثة التي قضت فيما بعد على الديناصورات غير الطائرة. مؤخرًا، نشر فريق بحثي بقيادة جامعة ستانفورد أحدث دراسة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS)، والتي حلت لغزًا في هذه الكارثة القديمة التي طالما حيرت المجتمع العلمي:لماذا اختفت بعض الأنواع التي هيمنت على المحيطات لمئات الملايين من السنين، في حين أن الرخويات الشائعة اليوم مثل المحار والقواقع نجت وتزدهر حتى يومنا هذا؟
وأشارت الدراسة إلى أن حدث الانقراض هذا لم يعامل جميع الحيوانات على قدم المساواة، وكان الدور الحاسم وراءه هو الخصائص الفسيولوجية الأيضية للحيوانات. قبل "الانقراض الجماعي"، كانت المحيطات منتشرة على نطاق واسع في المحيطات مع كائنات مثل ذراعيات الأرجل التي تعيش في قاع البحر، وكانت بطيئة الحركة ولها معدلات أيض منخفضة. لقد كانوا قادرين على التكيف بشكل جيد مع الحياة خلال فترات البيئات المستقرة. إلا أن الأرض شهدت نشاطا بركانيا واسع النطاق في ذلك الوقت، أدى إلى ثوران كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والميثان، مما تسبب في ارتفاع درجات الحرارة العالمية بشكل حاد وإخلال خطير بالتوازن الكيميائي للمحيطات.
وقد أحدثت التغيرات البيئية ضربة مزدوجة مدمرة: فارتفاع حرارة مياه البحر لا يؤدي إلى خفض الأكسجين المذاب فحسب، بل إنه يعمل أيضاً على تسريع التفاعلات الكيميائية لدى الحيوانات، وبالتالي زيادة احتياجها إلى الأكسجين. أجرى الباحثون تجارب على كائنات حية من الحيوانات القديمة، مثل ذراعيات الأرجل من جزر سان خوان بولاية واشنطن، وقاموا بقياس استهلاكهم للأكسجين استجابة للتغيرات في درجة حرارة الماء. وقد وجد أنه على الرغم من أن هذه الكائنات منخفضة التمثيل الغذائي يمكنها البقاء على قيد الحياة في المياه الخالية من الأكسجين، إلا أنه عندما ترتفع درجة حرارة الماء، يزداد طلبها على الأكسجين، ولا يمكن لبنيتها التنفسية وآليةها الفسيولوجية المحدودة تلبية هذا الطلب، مما يؤدي في النهاية إلى الاختناق والموت على نطاق واسع.
في المقابل، أظهرت المجموعات التي هيمنت على المحيطات بعد حدث الانقراض، مثل الأسماك والقواقع وقنافذ البحر وذوات الصدفتين مثل المحار والمحار وبلح البحر، مرونة أكبر. على الرغم من أن هذه الحيوانات لديها احتياجات أعلى للأكسجين في الظروف العادية، إلا أن أنماطها الأيضية الأكثر نشاطًا وعضلاتها الأكثر تطورًا وأنظمتها التنفسية الأكثر كفاءة تمنحها القدرة على تعبئة إمدادات أكبر من الأكسجين عندما تتدهور الظروف. تشرح آلية البقاء التفاضلية هذه سبب استبعاد حدث الانقراض للضعفاء في ذلك الوقت ووضع الأساس للمجتمعات البيولوجية البحرية الحديثة.
ويعتقد فريق البحث أنه على الرغم من أن هذا الانقراض الجماعي استمر لآلاف السنين وكان على نطاق زمني مختلف عن تغير المناخ الحديث، إلا أن قضاياه البيولوجية الأساسية تنذر بشدة: مع ارتفاع درجة حرارة المناخ العالمي وانخفاض محتوى الأكسجين في الماء، تواجه الحياة البحرية ضغوطًا بيئية مماثلة لتلك التي كانت موجودة قبل 252 مليون سنة. وقال إريك سبيرلينج، الأستاذ المشارك في علوم الأرض والكواكب بجامعة ستانفورد وكبير مؤلفي الدراسة، إن هذه الدراسة لا تسد فجوة في دراسة فسيولوجيا الحفريات فحسب، بل لها أيضًا قيمة مرجعية عميقة للتغيرات التي تحدث اليوم في بيئة الأرض. وتُظهِر النماذج العلمية الحالية أن السيناريو الأسوأ يتنبأ بوصول مناخ الأرض إلى مستويات الاحترار في العصرين البرمي والترياسي. إن فهم كيفية استجابة الكائنات الحية للتوتر في الماضي يمكن أن يساعدنا على التنبؤ بالمستقبل بشكل أفضل وإيجاد طرق للتعامل معه.