دایناسورها چرا منقرض شدند؟

اول صبح؛ رایانه‌ها با مهندسی معکوس سابقه‌های فسیلی، علت‌های بروز یک فاجعه بزرگ و انقراض دایناسورها را شناسایی کردند.

به منظور پرداختن به این بحث که آیا برخورد یک سیارک بزرگ یا فعالیت آتش‌فشانی در ۶۶ میلیون سال پیش به انقراض دایناسورها و گونه‌های متعدد دیگر منجر شد، یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه «دارتموت» از یک رویکرد نوآورانه استفاده کرد. این محققان دانشمندان را کنار گذاشتند و اجازه دادند رایانه‌ها در این خصوص تصمیم بگیرند.

این محققان در نشریه «ساینس» گزارش داده‌اند که از یک شیوه مدل‌سازی جدید که از پردازشگرهای به هم پیوسته نیرو می‌گیرد برای بررسی داده‌های زمین‌شناسی و آب و هوایی بدون ورودی (input) انسانی استفاده کرده اند. آن‌ها وظیفه تحلیل سابقه فسیلی بطور معکوس را به حدود ۱۳۰ پردازشگر محول کردند تا از این طریق بتوانند رویدادها و شرایط منجر به انقراض دایناسورهای «کریتاکیوس-پالیوژن» (K- Pg) را مشخص کنند. انقراض این دایناسورها راه را برای ظهور پستانداران از جمله نخستی‌ها هموار کرد که بعدها به پیدایش انسان‌های اولیه منجر شد.

منظر جدید به رویدادهای تاریخی

«الکس کاکس» مولف اول این مطالعه از دانشکده علوم زمین دانشگاه دارتموت گفت: بخشی از انگیزه ما این بود که این مساله را بدون یک فرضیه یا سوگیری از پیش مشخص شده ارزیابی کنیم.

وی افزود: بیشتر مدل‌ها در یک جهت به سمت جلو حرکت می‌کنند. ما از یک مدل چرخه کربنی استفاده کردیم تا بتوانیم در جهت دیگر حرکت کنیم و از این تاثیر برای یافتن علت از طریق آماری استفاده کردیم.

وی تاکید کرد: در پایان تفاوتی نمی‌کند ما چه فکر می‌کنیم یا پیش از این چه فکر می‌کردیم. این مدل به ما نشان می‌دهد که چگونه به آن چیزی که در سابقه زمین‌شناختی مشاهده می‌کنیم رسیدیم.

این مدل بیش از ۳۰۰ هزار سناریوی احتمالی درباره انتشار دی‌اکسید کربن، تولید دی‌اکسید گوگرد و تولیدات زیست‌شناسی را در یک میلیون سال پیش و پس از انقراض K-Pg بررسی کرد و از طریق نوعی یادگیری ماشین موسوم به «زنجیره مارکوف مونت کارلو» این پردازشگرها برای مقایسه و محاسبه مجدد نتایج خود کار کردند تا زمانی که به سناریویی دست یافتند که با سوابق فسیلی موجود همخوانی دارد.

کشف علل انقراض

بقایای ژئوشیمیایی و ارگانیک در سوابق فسیلی بطور روشن شرایط فاجعه‌آمیز در دوره انقراض دایناسورهای یاد شده را ثبت می‌کند. هر چند تاثیرات شرایط ایجاد شده در آن زمان روشن است، اما علت این انقراض نامشخص مانده است. فرضیه‌های اولیه علت این رویداد را به فعالیت آتش فشانی نسبت داده بود، اما با کشف یک محل اصابت فضایی در مکزیک موسوم به Chicxulub ناشی از برخورد یک سیارک به قطر یک مایل، فرضیه‌های قبلی تا حدی از اعتبار افتاد. اما این دو فرضیه بعدها شروع به همگرایی و همپوشانی کردند و به نظر می‌رسد شاید در آن زمان در سیاره زمین دچار فعالیت‌های آتش فشانی بوده و برخورد یک سیارک بزرگ هم مزید بر علت شده است. اما محققان درصدد برآمدند از طریق بررسی با هوش مصنوعی در این خصوص به نتیجه مشخصی برسند.

مدل مورد استفاده این محققان حاکی است که انتشار گازهای ناشی از فعالیت‌های آتش فشانی به تنهایی برای ایجاد یک انقراض گسترده کافی بوده است. این فعالیت‌ها برای مدت حدود ۳۰۰ هزار سال پیش از برخورد سیارک ادامه داشته است. این آتش‌فشان‌ها در مدت نزدیک به یک میلیون سال فعالیت خود حدود ۱۰.۴ تریلیون تن دی‌اکسید کربن و ۹.۳ تریلیون تن گوگرد را وارد جو کرده اند.

این مدل همچنین کاهش شدید در تجمیع کربن ارگانیک در اعماق اقیانوس‌ها در زمان اصابت سیارک را افشا کرده که احتمالا ناشی از این بوده که برخورد سیارک موجب نابودی گونه‌های مختلف حیوانی و گیاهی شده است. این مدل همچنین نشان داد برخورد سیارک موجب افزایش کربن و دی‌اکسید گوگرد نشده که نشان می‌دهد نقش سیارک در انقراض ارتباطی با انتشار گازها نداشته است.

نتیجه‌گیری: نوآوری روش‌شناسی و کاربردهای آینده

در شرایط امروزی، مصرف سوخت‌های فسیلی از سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۳ موجب ورود حدود ۱۶ میلیارد تن دی‌اکسید کربن به درون اتمسفر در هر سال شده است. هر چند این میزان انتشار زیادی است، اما هنوز باید چند هزار سال به همین شکل ادامه داشته باشد تا به سطح انتشار آتش‌فشان‌های دوران باستانی دایناسورها برسد.

این شیوه تحقیقاتی می‌تواند برای محاسبه معکوش سایر مدل‌های سامانه‌های زمینی مانند آب و هوا و چرخه کربن مورد استفاده قرار گیرد تا رویدادهای زمین‌شناسی که نتایج آن‌ها شناخته شده است، ارزیابی شود، اما عوامل منجر به آن‌ها شناخته شده نیست.