Dinosaurukset katosivat maailmasta 65 miljoonaa vuotta sitten. Häviämisen syystä on esitetty kymmeniä tai ehkä satoja erilaisia käsityksiä. Tässä vielä yksi: ilman epäpuhtaudet!

Siitä saakka, kun ensimmäiset dinosaurusten jäänteet löydettiin, niiden tuho on askarruttanut ihmismieltä. Aina modernin geologian alkuun yksinkertaisin selitys löytyi Raamatusta: ne eivät mahtuneet Nooan arkkiin. Kun 1800-luvun geologit osoittivat, että jäänteet ovat miljoonien vuosien ikäisiä, tarvittiin parempi selitys.

Ja selitysmalleja on riittänyt aina dinojen itsensä tuhoavasta tyhmyydestä liitukaudella kehittyneitten kukkakasvien myrkkyihin. Viimeaikaisten tutkimusten perusteella näyttää jo jokseenkin varmalta, että tuhon syy oli joko huikean suuri meteoriitti ja sitä seuraavat massiiviset tulipalot tai Intian pitkään jatkuneiden tulivuorenpurkauksien aiheuttama ilman viileneminen.

Itse asiassa on helppo kuvitella katastrofi, joka hävittäisi dinosaurukset. Paljon vaikeampi on kuvitella tapahtuma, joka hävittäisi dinosaurukset, mutta jättäisi suuren osan muusta lajistosta jäljelle. Tässä esitetään yksinkertainen teoria, joka selittää molemmat.

Dinosaurusten kuolema 65 miljoonaa vuotta sitten päätti elämän keskiajan, mesotsooisen maailmankauden ja sen viimeisen osan, liitukauden. Siirryttiin elämän uuteen aikaan, kenotsooiseen maailmankauteen, joka johti nisäkkäiden voimakkaaseen erilaistumiseen ja lopulta ihmisen syntyyn. Olisiko sitä voinut tapahtua, jos dinosaurukset olisivat saaneet elää?

Tulta ja tulikiveä!

Liitukauden ja tertiäärikauden rajakohta on Länsi-Euroopan ja Yhdysvaltojen kivissä jyrkkä ja vailla fossiileja. Geologi Walter Alvarez löysi rajakerroksesta poikkeuksellisen runsaasti iridiumia, joka on maapallolla hyvin harvinainen alkuaine. Hänen isänsä, fysiikan nobelisti Luiz Alvarez, esitti heti, että syynä iridiumpitoiseen kerrokseen ja samalla dinosaurusten tuhoon on suunnattoman suuri Chicxulubin meteoriitti.

Kraatteri löytyi vasta pitkällisen etsinnän tuloksena. Noin 65,5 miljoonaa vuotta sitten syöksyi avaruudesta usean kilometrin kokoinen meteoriitti kohti maata ja osui matalaan mereen siinä, missä nyt on Meksikonlahti ja Jukatanin niemimaa. Isku synnytti halkaisijaltaan lähes 200-kilometrisen kraatterin. Maastossa se ei enää erotu, sillä se on sittemmin peittynyt nuorempiin kerrostumiin.

Yleisimmin hyväksytyn käsityksen mukaan meteoriitti aiheutti liitukauden lopun massasukupuutot. Törmäyksen synnyttämä paineaalto ja kuumuus tappoivat kaiken elämän satojen kilometrien säteellä. Räjähdys sinkosi kuutiokilometreittäin sulaa kiviainesta avaruuteen, josta sitä satoi useiden päivien ajan eri puolille maapalloa. Avaruudessa vain pinnaltaan jäähtyneet kivet kuumenivat ilmakehän läpi syöksyessään uudelleen hehkuviksi ja sytyttivät metsäpaloja kaikkialla maapallolla.

Vain metsäpalojen liekit valaisivat pimeyttä, sillä törmäyksen nostama pölypilvi peitti auringon valon, joidenkin käsitysten mukaan jopa vuosiksi. Rikkipitoiset yhdisteet happamoittivat valtameren niin, että plankton kuoli.

Valtavat laavavirrat

Toinen vaihtoehto dinojen tuhon syyksi löytyy toiselta puolelta maapalloa, Intiasta. Siellä on Deccanin portaina (Deccan traps) tunnettu valtava basalttikerrostuma, joka kattaa puoli miljoonaa neliökilometriä – puolitoista kertaa Suomen kokoisen alueen – parin kilometrin vahvuisena kerroksena. Eroosio on jo sitä suuresti kuluttanut, ja basalttilaavojen on arveltu alun perin peittäneen jopa kolme kertaa suuremman alueen. Purkautuneen laavan määrä on suunnaton, ehkä pari miljoonaa kuutiokilometriä.

Purkaukset alkoivat noin 67 miljoonaa vuotta sitten ja jatkuivat vielä selvästi liitukautta seuraavan tertiäärikauden puolelle vähitellen vaimentuen 63 miljoonaa vuotta sitten. Rajuin purkausvaihe kesti ehkä vain muutamia kymmeniätuhansia vuosia, mutta kuitenkin satojen dinosaurussukupolvien ajan.

Itse laavan aiheuttamat tuhot olivat paikallisia, mutta ilmaan suitsusi suunnattomat määrät hiilidioksidia, rikkiyhdisteitä ja muita kaasuja, jotka vaikuttivat koko maapallon ilmastoon ja ilman laatuun. Rajut purkaukset heittivät kuutiokilometreittäin tuhkaa ilmakehän yläosiin. Tuhka aiheutti loistavat auringonlaskut, mutta vähensi auringonvalon määrää ja viilensi ilmastoa. Tätä viilenemistä on yleisesti pidetty sukupuuttojen syynä.

Meteoriitin tuhovoimaa liioiteltu

Useat Chicxulubin meteoriitin tuhoista laaditut kuvaukset liioittelevat. Jos meteoriitti olisi synnyttänyt koko maapalloa koskevan helvetillisen kuumuuden ja kuukausien pimeyden, emme olisi täällä dinojen kuolemasta kiistelemässä, sillä kaikki bakteereja kummemmat otukset olisivat tuhoutuneet.

Lukuisia lajeja kyllä kuoli, mutta maapallon ekosysteemit säilyivät. Eivät edes lajien väliset vuorovaikutussuhteet katkenneet. Yksittäiset kasvilajit voisivat säilyä hengissä maaperän siemenpankin turvin, mutta tämäkään ei salli kovin pitkää pimeyttä. Useimpien kasvien siemenet säilyttävät itävyytensä vain muutamia vuosia; saniaisten ja muiden itiökasvien itiöt ovat vielä lyhytikäisempiä.

Pelkkä siementen säilyminen ei kuitenkaan turvaa seuralaislajien elämää. Kasveilla on monia seuralaisia, jotka ovat kasveista riippuvaisia tai joista kasvit ovat riippuvaisia: juurisieniä, pölyttäjiä ja siementen levittäjiä, lahottajia ja kasvinsyöjiä. Näiden säilyminen edellyttää, ettei kasvin esiintymisessä ole lainkaan katkoksia. Jos kaikki männyt kuolisivat samanaikaisesti ja uusi sukupolvi syntyisi muutaman vuoden kuluttua siemenistä, lähes kaikki männyn seuralaislajit tuhoutuisivat.

Näin ei kuitenkaan käynyt liitukauden lopussa, vaan jossakin päin maailmaa ekosysteemit säilyivät toimintakykyisinä kasveineen, sienineen, hyönteisineen, lintuineen ja muine eliöineen.

Täystuho Texasissa

Pohjois-Amerikan eteläosissa tuho oli jokseenkin täydellinen. Iridiumpitoisen kerroksen yläpuolella on ohut kerros, jossa on melkein pelkästään saniaisten itiöitä, mutta korkeampien kasvien jäänteet puuttuvat.

Tuhoalueen ensimmäiset eliöt ovat sellaisia, jotka pystyvät leviämään kauas ilmakehän virtausten matkassa: saniaisia, sammalia, leviä, alkueläimiä, hämähäkkejä (jotka liitävät seittinsä varassa), hyönteisiä ja lintuja. Putkilokasvien ja maaselkärankaisten saapuminen edellyttää harvinaisia poikkeustilanteita.

Kuitenkin jo Pohjois-Dakotassa kasvipeite palautui nopeasti ennalleen, ja Etelä-Kanadassa kasvillisuuden kehitys näyttää jatkuneen suuremmitta häiriöittä liitukaudesta tertiäärikauteen.

Rajakerros hukassa

Kuvaa on vääristänyt se, että Pohjois-Amerikka kärsi kaikkein pahiten meteoriittituhosta. Kun suuri osa paleontologeistakin on amerikkalaisia, unohdetaan helposti eteläisen pallonpuoliskon olot. Sikäläisten tutkimusten perusteella ekosysteemit eivät vaurioituneet kovin pahoin liitu- ja tertiäärikauden murroksissa.

Eteläisellä pallonpuoliskolla liitukauden vaihtuminen sitä seuraavaan kauteen näkyy kasvipeitteen vähittäisenä yksipuolistumisena, ei suinkaan äkillisenä hyppäyksenomaisena muutoksena. Syynä lienee ollut ilmaston viileneminen.

Itä-Aasian mantereelta tutkijat eivät ole edes löytäneet yksiselitteistä liitu- ja tertiäärikauden rajakohtaa, vaan kehitys näyttää jatkuneen keskeytyksittä. Ehkeivät edes kaikki dinosaurukset menehtyneet liitukauden lopussa. Itä-Aasiassa muutamat dinosaurusten jäänteet on ajoitettu tertiäärikautisiksi, mutta ajoitukset ovat selvän rajakohdan puutteen vuoksi kiistanalaisia.

Laji- ja yksilömäärät hiipuivat

Jotta tuhon syyhyn pääsisi käsiksi, on pohdittava, millaisia olivat kadonneet lajit. Meriekosysteemi jää pääosin tämän pohdinnan ulkopuolelle. Siis mitä hävisi koko maapallon mittakaavassa?

Sukupuuttoon kuolivat suuret, ilmaa hengittävät eläimet – dinosaurukset, joutsenliskot, kalaliskot ja lentoliskot mutta eivät esimerkiksi hait, joista osa oli yhtä kookkaita kuin kalaliskotkin. Pienet dinosaurukset – linnut – selvisivät, samoin sammakkoeläimet, käärmeet, liskot, kilpikonnat, maanilviäiset ja hyönteiset. Kokonaiset metsäekosysteemit säilyivät, jopa lajit, jotka viettävät koko elämänsä puiden latvuksissa. Juuri niiden olisi kuvitellut kuolevan ensimmäisinä tulimyrskyssä.

Mikä on hävinneille yhteistä? Suuri koko, pitkä ikä ja ilman hengittäminen. Jo tämä luettelo yhteisistä ominaisuuksista antaa selvän vihjeen, mitä olisi voinut tapahtua.

Deccanin vuosituhansia jatkuneiden tulivuorenpurkausten vuoksi ilmanlaatu oli huono: siinä oli sekä rikkipitoisia yhdisteitä että pienhiukkasia, mahdollisesti myös myrkyllistä fluoria. Voimme hyvin kuvitella liitukauden lopun olot ja niiden vaikutukset eläimiin ja kasveihin, sillä ihminen on aiheuttanut samankaltaisia muutoksia ilmaan kuin tulivuorenpurkauksetkin. Siksi tiedämme niin paljon saasteiden vaikutuksista ja tätä tietoa voimme soveltaa suoraan liitukauden lajituhoon.

Liitukauden lopun ilman ei tarvinnut olla paljonkaan huonompaa kuin pahimmilla teollisuusalueilla oli muutamia vuosikymmeniä sitten esimerkiksi Nowa Hutassa Puolassa tai Ruhrin alueella Saksassa, tai paikoin Kiinassa nykyään.

Pitkäikäisillä eläimillä ilman epäpuhtauksien vaikutus korostuu. Vuosien mittaan tulee keuhkosyöpää, kivipölykeuhkoa ja keuhkoinfektioita: ongelmia, jotka vain pahenevat eläimen ikääntyessä.

Keuhkovaivat eivät tapa hetkessä suuriakaan eläimiä sukupuuttoon, mutta lisääntymistulos heikkenee. Yhä harvemmat dinosaurukset elävät niin pitkään, että ehtivät lisääntymään – ja lopulta laji kuolee sukupuuttoon.

Ja juuri näin näyttää käyneen liitukauden lopulla. Sekä dinosaurusten yksilömäärät että lajimäärät näyttävät vähenevän liitukauden loppua kohden jo parin miljoonan vuoden ajan. Loppu oli siis hidas hiipuminen eikä yht’äkkinen katastrofi. Se sopii hyvin Intian laavapurkausten aikatauluihin. Paljon todempi kuva liitukauden lopusta on siis verta ja limaa yskivä dinosaurus kuin liekkien loimussa paahtuva jättiläinen.

Mikä on Chicxulubin osuus?

Meteoriitti iski keskelle tulivuoren kaasuista ja pölyistä kärsivää maapalloa ja tuhosi kaiken ehkä tuhannen kilometrin säteellä. Iskun nostattama pöly ja rikkipitoiset kaasut nousivat ilmakehän yläosiin, levisivät kautta maapallon ja pimensivät auringon valon kenties viikoiksi. Chicxulubin kaasut pahensivat jo ennestäänkin huonoa tilannetta ja sinetöivät lajituhon.