NGV-Geonieuws 174 artikel 1127

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


December 2010, jaargang 12 nr. 9 artikel 1127

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 174! Op de huidige pagina is alleen artikel 1127 te lezen.

<< Vorig artikel: 1126 | Volgend artikel: 1128 >>

1127 Lichaamsgrootte van dieren nam toe dankzij vaatplanten
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over het Milieu ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Het ziet ernaar uit dat de ontwikkeling van grote, complexe zeedieren sterk samenhing met het zuurstofgehalte in de atmosfeer en daarmee ook in zee. Er waren twee momenten in het Phanerozoïcum(Cambrium –Recent) waarin het zuurstofgehalte binnen korte tijd sterk toenam, en in beide gevallen ging dat gepaard met een plotselinge toename van de afmetingen van de Chordata. Het eerste moment was in het begin van het Cambrium (ongeveer 550 miljoen jaar geleden) en het tweede moment trad op in het Laat-Devoon (400 miljoen jaar geleden). In het Cambrium leidde dit onder meer tot de ‘Cambrische explosie’ van grotere, en vooral complexere levensvormen (zie ook Geonieuws 1117), in het Devoon tot een veel grotere mariene fauna , bijv. grote roofvissen zoals Dunkleosteus. Aan de basis van de plotselinge zuurstoftoename in het Laat-Devoon blijkt de opkomst van de hogere planten te staan.


In het Devoon (400 miljoen jaar geleden)
nam de maximale lengte van de Chordata
plotseling sterk toe.


De roofvis Dunkleosteus dankte zijn
bestaan in het Laat-Devoon aan de
ontwikkeling van hogere panten.


De relatief snelle opkomst van de vaatplanten in het Laat Devoon had een sterke toename in fotosynthese tot gevolg en resulteerde in een aanzienlijk hogere atmosferische zuurstofconcentratie dan voordien het geval was. Dat leidde vervolgens tot meer overdracht van zuurstof uit de atmosfeer aan het zeewater, waardoor meer complexe levensvormen een kans kregen om zich te ontwikkelen in het mariene milieu. Op het land gebeurde dat ook, maar veel langzamer. De toename van het zuurstofgehalte in zee in het Laat-Devoon, waarover men het trouwens vrij algemeen eens was op puur theoretische gronden is nu ook door metingen vastgesteld. Dat gebeurde door analyse van de isotopenverhoudingen van het chemische element molybdeen (Mo) in mariene schalies.


Dunkleosteus behoorde tot het
uitgestorven taxon van de pantservissen
(Placoderma).


Onderzoeksleider Thais Dahl.


Het gedrag van molybdeen in zee hangt af van de zuurstofconcentratie. Als het water zuurstofrijk is, wordt vooral het isotoop Mo-95 in het sediment vastgelegd, bij water met weinig of geen zuurstof is dat vooral het geval met het isotoop Mo-98. Het zeewater wordt in het eerste geval dus juist relatief rijker aan Mo-98, in het tweede geval armer. Het aan deze isotoop verarmde of verrijkte water wordt voor een deel ingesloten als poriënwater in klei, die in de loop van de geschiedenis ‘versteent’ tot schalie. Door opeenvolgende monsters van deze schalies te onderzoeken, kan men dus vaststellen hoe de zuurstofconcentratie in het zeewater van destijds fluctueerde, waarmee gelijk een indicatie wordt verkregen van de wisselingen van het zuurstofgehalte in de atmosfeer.

Op deze wijze stelden onderzoekers vast dat de al verwachte stijgingen van het zuurstofgehalte in het vroegste Cambrium en - nog aanzienlijk meer geprononceerd - het Laat-Devoon inderdaad hebben plaatsgevonden. Daarbij is opvallend dat de zo verkregen gegevens erop wijzen dat de concentratie van de atmosferische zuurstof in het Cambrium niet, zoals werd gedacht, al steeg tot bijna het huidige niveau (21%), maar aanzienlijk lager bleef. Pas dankzij de ontwikkelingen van de vaatplanten in het Devoon kon, met een plotselinge sprong, het zuurstofgehalte stijgen tot de huidige waarde.

Referenties:
  • Dahl, T.W., Hammarlund, E.U., Anbar, A.D., Bond, D.P.G., Gill, B.C., Gordon, G.W., Knoll, A.H., Nielsen, A.T., Schovsbo, N.H. & Canfield, D.E., 2010. Devonian rise in atmospheric oxygen correlated to the radiations of terrestrial plants and large predatory fish. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States 107, p. 17911-17915


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl