Duecentocinquantadue milioni di anni fa, una serie di vulcani siberiani hanno eruttato simultaneamente e hanno portato la Terra alla più grande estinzione di massa di tutti i tempi. Come risultato di questa estinzione di massa, nota come estinzione di massa del Permiano-Triassico, miliardi di tonnellate di carbonio sono state spinte nell'atmosfera, e hanno modificato radicalmente il clima della Terra. Eppure, alcuni animali hanno prosperato nel periodo successivo e gli scienziati ora sanno perché.
In un nuovo studio pubblicato su Scientific Reports, un team di paleontologi internazionale, tra cui c'è lo studioso post-dottorato Adam Huttenlocker del Museo di Storia Naturale dello Utah presso l'Università dello Utah, ha dimostrato che gli antichi parenti dei mammiferi noti come Terapsidi si erano adattati al cambiamento climatico drastico avendo una speranza di vita più breve e avrebbero avuto una migliore possibilità di successo poichè iniziavano a riprodursi in più giovane età rispetto ai loro predecessori.
Il gruppo di ricerca ha studiato i modelli di crescita in Terapsidi del bacino di Karoo in Sud Africa, una zona paleontologicamente significativa che conserva una vasta gamma di fossili che vanno dal Permiano al Giurassico inferiore, da 300 a 180 milioni di anni fa.
Esaminando la microstruttura delle loro ossa prima e dopo il confine dell'estinzione, Huttenlocker e i suoi colleghi sono stati in grado di studiare come i modelli di crescita nei Terapsidi sono stati colpiti dall'estinzione. Studiando le distribuzioni delle dimensioni corporee in specie particolarmente abbondanti dal Permiano e Triassico, il team è stato in grado di interpretare il cambiamento nelle dimensioni delle varie classi e nei tassi di sopravvivenza.
In questo studio, particolare attenzione è stata dedicata al genere Lystrosaurus a causa del suo successo che lo ha portato a sopravvivere all'estinzione del Permiano-Triassico; ha dominato gli ecosistemi di tutto il mondo per milioni di anni durante il periodo di recupero post-estinzione, e costituisce quasi il 70-90% dei vertebrati fossili trovati in rocce del primo Triassico nel Karoo.
"Fossili di Terapsidi come Lystrosaurus sono importanti perché ci insegnano molto circa la capacità di ripresa dei nostri antichi parenti a fronte dell'estinzione, e forniscono indizi per scoprire i tratti che hanno conferito successo a queste linee evolutive durante questo turbolento periodo. Lystrosaurus è stato particolarmente prolifico, rendendo possibile costruire un grande insieme di dati e dando la possibilità di sacrificare alcuni esemplari all'istologia per studiare i modelli di crescita registrati nelle sue ossa", ha detto Huttenlocker, uno degli autori del documento.
"Prima dell'estinzione del Permiano-Triassico, il famoso Terapside Lystrosaurus aveva una durata di vita di circa 13 o 14 anni in base ai dati di crescita conservati nelle ossa", ha detto Ken Angielczyk, paleontologo del Field Museum, un altro degli autori dello studio. "Eppure, quasi tutti gli esemplari di Lystrosaurus che troviamo dopo l'estinzione hanno solo 2 o 3 anni. Ciò implica che devono essersi riprodotti quando erano ancora [relativamente giovani] essi stessi."
Questa regolazione nella storia della vita significa anche un cambiamento fisico per Lystrosaurus. Prima dell'estinzione di massa, questa creatura sarebbe stata a lunga un paio di metri e avrebbe pesato centinaia di libbre - circa le dimensioni di un ippopotamo pigmeo. Dopo l'estinzione, le loro dimensioni sono scese a quelle di un grosso cane, in gran parte a causa della breve durata della loro vita. Eppure, questi adattamenti sembravano pagare per Lystrosaurus. Simulazioni ecologiche mostrano che la riproduzione precoce di Lystrosaurus avrebbe potuto aumentare la sua possibilità di sopravvivenza del 40% negli ambienti imprevedibili che esistevano a seguito dell'estinzione.
Questo cambiamento nel comportamento riproduttivo, non è presente solo negli animali antichi. Nel secolo scorso, il merluzzo dell'Atlantico ha subito un effetto simile a causa di interferenze umane. La pesca industriale ha rimosso gli individui più grandi dalla popolazione, spostando la loro dimensione media significativamente verso il basso. Allo stesso modo, gli individui rimanenti sono stati costretti a riprodursi il più presto possibile. Cambiamenti simili sono stati anche osservati in varani africani sfruttati dagli esseri umani.
"Anche se è difficile vederne gli effetti nella nostra vita quotidiana, vi è una sostanziale evidenza che ci troviamo nel bel mezzo di una sesta estinzione di massa al momento. E' stato previsto che la metà delle specie di mammiferi potrebbe estinguersi entro la fine del prossimo secolo se i modelli attuali continuano, un tasso che è più di 1.000 volte superiore rispetto alle precedenti stime di estinzioni naturali, una tendenza che non si vedeva dalle estinzioni della fine del Permiano e del Cretaceo", ha detto Huttenlocker.
"Con il mondo che deve affrontare la sua sesta estinzione di massa, la ricerca paleontologica ci aiuta a capire il mondo intorno a noi oggi", ha detto Angielczyk. "Studiando come animali quali il Lystrosaurus si sono adattati di fronte al disastro, siamo in grado di meglio prevedere come gli incombenti cambiamenti ambientali possono influenzare le specie moderne."
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