Den senaste tiden har allt fler människor brutalt fått uppleva konsekvenserna av förändringar i klimatet, uttunningen av ozonskiktet och föroreningarna i haven. Att dessa hot till stor del är orsakade av vår livsstil är det få som betvivlar. Å andra sidan är jordens förhistoriska tid kantad av miljökatastrofer som skulle få våra problem att blekna. Frågan inställer sig: hur mycket störningar tål de olika ekologiska systemen? Ska vi misströsta eller ska vi söka kunskap om miljöförändringar genom att leta oss tillbaka till livets ofattbart avlägsna början, då kriser hela tiden upplöstes av livskraften i evolutionens förmåga att alltid finna nya lösningar? Gäller detta även den kulturskapande människan?

Den amerikanska paleontologen Peter D Ward har i flera böcker belyst den här problematiken utifrån ett brett perspektiv. Nu är han aktuell med boken, Out of Thin Air (J Henry Press, 282 s), som behandlar konsekvenserna av att jordens atmosfär ständigt har varierat.

Wards utgångspunkt är följande: Allt sedan solsystemet bildades ur en nebulosa för 4,6 miljarder år sedan, har jordens gravitation hållit kvar en atmosfär av tunna gaser. Idag består den till ungefär 99 procent av kväve och syre. Den resterande procentenheten har ändå avgörande betydelse för klimatet och allt annat som indirekt styrs av luftens sammansättning. Kvävehalten har troligen inte varierat så mycket som syrehalten, men framförallt har koldioxidhalten växlat kraftigt. Atmosfären ska inte ses isolerad utan den är i högsta grad sammankopplad med världshaven. Så var det inte i begynnelsen utan det var troligen det våldsamma bombardemanget av kometer och asteroider under jordens barndom som förde med sig allt det vatten som vi idag tar som självklart och som är grunden för nästan allt liv. Så länge det tunga kosmiska bombardemanget fortgick avdunstade det mesta vattnet, men då det avtog uppstod ett kretslopp med atmosfären som innebar att avdunstning och nederbörd balanserade varandra.

Även om livet först kan ha uppstått i varma, svavelhaltiga källor på havsbotten, har det utvecklats i havet och det var med cyanobakterier som allt började. Alltså samma organismer som idag ställer till problem med algblomning i Östersjön. De utnyttjar solljuset som energikälla och avger syre som en restprodukt, ett ”gift” för många av dåtidens organismer. Men detta gift var en drog som också gav oanade möjligheter. Det var oerhört reaktivt och ”energirikt” för den som inte strök med. Evolutionen lyckades efter kanske flera hundra miljoner år av försök att hantera syret och skapade de första syreberoende djurcellerna. Syret hade flera olika skepnader, en sådan var ozonmolekylen som kom att bilda en skyddande sköld för den livsfientliga kosmiska strålningen (främst UV-strålning). Därmed vågade sig växter, och sedan även djuren upp på land.

Att inte bara syre, utan också växthusgaser som koldioxid och metan, varierat kraftigt under jordens historia och att dagens nivå är bland de lägsta någonsin har ibland tagits som intäkt för att de senaste årens ökning är naturlig och något som ekosystemen kommer anpassa sig efter. Efter FN:s klimatpanels senaste rapport torde den första punkten kunna avskrivas. Detta är också Wards slutsats men han går längre än så och undersöker just hur livets utveckling påverkats av ändringar i luftens syre- och koldioxidhalt. Han diskuterar också framtida miljöförändringar. För att komma dit gör författaren en tidsresa där han lyckas skapa en känsla av att man som läsare är med honom. En paleontolog försöker ju, för att använda en metafor, att väcka upp de döda och tolka fossilens berättelser just innan försteningen inträffade.

Hur skulle då jorden ha tett sig för ca 522 miljoner år sedan, under kambrium, frågar Ward och svarar:

”Det första vi skulle ha lagt märke till då vi passerar över landytan är att det finns så lite vegetation. Obetydliga gröna spår skulle vi kunna se i de våtaste områdena men det mesta av landområdena är bara klippor. Det påminner om dagens miljö kring glaciärer på höga berg, men även då vi passerar ekvatorn är ofruktbarheten slående. Växtlivet är begränsat till mossor och vidsträckta fält med slicks som fotosyntetiserande bakterier producerar. Det finns heller inget påtagligt humuslager. Det finns inga träd eller buskar, inte en tillstymmelse till blommor eller djur.”

Då Ward på sin tidsresa träffar på de första korallreven, nickar han igenkännande men det är något bland alla intryck som inte stämmer med dagens rev: ”Det finns konstigheter här, och då slår det mig: inga fiskar!” Nej, dagens färggranna, smidiga stim av korallfiskar skulle vi få leta förgäves efter i Ordoviciums rev. Där simmade istället svärmar av för oss okända ryggradslösa djur som trilobiter och arthropoder.

Ward berättar också livfullt om den äldre permtiden, för cirka 300 miljoner år sedan, då livet kommit betydligt längre än under kambrium och då syrehalten var som allra högst i jordens historia, samtidigt som mängden koldioxid var som lägst. Den höga syrehalten fick flera konsekvenser, framför allt att djuren ökade enormt i storlek. Vi skulle inte tro våra ögon då trollsländor med nästan meterlångt vingspann kom flygande. Förklaringen ligger i att lufttrycket då var betydligt högre. Samtidigt behärskades jorden av monstruösa, ja gott och väl taxstora spindlar och skorpioner, som gjorda för en skräckfilm.

”Många av träden skulle te sig fantastiska för oss” skriver Ward vidare. Dagens lågvuxna kryptogamer som ormbunkar, fräken och lummer var då trädstora och bildade ogenomträngliga sumpskogar medan de första moderna träden hade så grunda rotsystem att de lätt föll omkull och bildade ett jättelikt plockepinn. Dessa exotiska, snabbväxande träd producerade genom fotosyntesen rikligt med syrgas, men nedbrytande bakterier saknades varför syrehalten i atomsfären steg till troligen över 30 procent (idag är den 21 procent) enligt Ward. Mycket syrgas gynnade våldsamma skogsbränder, vilka fick himlen att färgas gulbrun av stoff. Klimatet var annars kallt med väldiga glaciärer kring polerna och riklig nederbörd längre söderut, särskilt i och omkring de höga bergsområdena som då bildades.

Detta att i en vetenskaplig text, som av många skulle uppfattas som sakligt torr, blanda in subjektiva upplevelsebeskrivningar har blivit vanligare på senare år. Det var betydligt mer sällsynt för 40–50 år sedan. Då var forskarna hänvisade till den suspekta kategorin populärvetenskap, som ofta bara var en urvattnad version av vad vetenskapen kommit fram till. Det nya är att man försöker tillföra sådana dimensioner som tidigare var förbehållna skönlitterära texter. I till exempel Wards bok ”On Methuselah‘s Trail: Living Fossils and the Great Extinctions” (1993), finns inflikade avsnitt om hur författaren upplever livet som fossiljägare ute i vildmarken och lyckan då pusselbitarna bildar en helhet. De vetenskapliga resultaten presenteras däremot givetvis enligt den gängse mallen för sådana tidskrifter som bara läses av specialister.

Trenden att i bokform ge en levande översikt över forskningens senaste landvinningar bör välkomnas även om man ska vara medveten om att detta kan vara ett sätt att marknadsföra kontroversiella hypoteser i medierna. Uppenbart vill Ward att hans hypotes – att syrehalten och indirekt även att växthusgaserna haft en mycket viktigare roll i livets evolution än forskarna tidigare förstått– ska nå ut. Hans huvudhypotes över hur evolutionen verkat under geologisk tid är att hög syrehalt svarar mot rikt djurliv och långsam evolutionstakt, medan låg syrehalt leder till motsatsen: snabb evolution men få djurarter. Ibland glömmer Ward att osäkerheten i syremätningarna för geologiska perioder är betydande men det kommer hans kritiker att påminna om – så fungerar god vetenskap.

En sådan kritisk granskare är Douglas Erwin, paleontolog som är världsledande på övergången mellan perm och trias. Han är också aktuell med en bok som enligt baksidestexten likaså vill pröva ett nytt grepp. I Extinction (Princeton University Press, 296 s), försöker han göra sin framställning ”Dramatisk som en thriller …”. Han lyckas bara delvis eftersom boken kräver goda förkunskaper för att följa. Men för den som anstränger sig väntar just ett drama. Erwin visar eftertryckligt att Ward och andra kolleger med starka uppfattningar om hur livet har utvecklats lätt blir förblindade av sin önskan att lansera Den Stora Teoretiska Förklaringen.

Han tar som exempel geologins kanske mest kontroversiella fråga: orsaken till att livet på jorden nästan utraderades vid övergången mellan perm och trias, för 251,4 miljoner år sedan (vilket ej ska förväxlas med krita/tertiär-utrotningen då bland annat dinosaurierna dog ut). Lagerföljderna från Meishan i Kina, som visas i boken, ger säkert även en initierad lekman en känsla av skoningslös förintelse som skrämmer och sätter vår fantasi i rörelse. Den enklaste förklaringen, som kanske Hollywood hoppas på, är att det var en asteroid eller komet som slog ner. Det kan ha varit så men ingen av alla de antagna nedslagsplatserna som genom åren föreslagits har tålt en närmare undersökning från flera oberoende forskargrupper. Det råder oenighet om dateringar, förekomsten av spårämnen som iridium eller andra kemiska förändringar i berggrunden som är karakteristiska för nedslagsplatser, skriver Erwin i sin översikt.

Likaså är det svårt att testa ­förklaringar som är miljörelaterade. Förändringar i atmosfärens och havens syresättning är en sådan hypotes. Visserligen visar mätningar att halten av koldioxid och metan ökade kraftigt vid övergången mellan perm och trias medan syrehalten minskade, vilket skapade ett ogästvänligt drivhusklimat. Men en snabb global massutrotning kräver en kraftig värmepuls vilket enligt Erwin är svårt att bekräfta. Av samma svårighet lider hypotesen att den mycket giftiga gasen svavelväte dödade nästan allt liv. Gasen skulle ha bildats genom att det extremt varma klimatet gynnade kemiska reaktioner i det syrefattiga havsvattnet där slutprodukten var just svavelväte, som snabbt spred sig upp på land i form av aerosoler. Erwin utesluter inte detta, men bevisbördan ligger hos de forskare som föreslagit en sådan förgiftning.

Ett annat rimligt scenario är att de enorma utbrotten av den vulkaniska bergarten basalt i Sibirien, som enligt en datering skedde för just cirka 251 miljoner år sedan, ledde till perm/trias-katastrofen. Det är lätt att inse att ett giftigt lavaflöde, som täckte flera tusen kvadratkilometer, måste ha haft enorm inverkan på jordens globala miljö, men därifrån till att utplåna nästan allt liv är steget långt. Så tyvärr blir alla som väntar på ett tydligt svar besvikna. Kanske var det så att flera olika livsfientliga händelser samverkade? Händelser i naturen är inte så svartvita som medierna vill, och kanske är det just detta som gör böcker om ämnet så intressanta. Som i Erwins bok, där vi får följa livets mödosamma återhämtning och då våra släktingar däggdjuren dyker upp för första gången.

Båda böckernas slutsats är att livet som fenomen är ofattbart vitalt. Det verkar näst intill omöjligt att utrota på cellnivå; det har motstått 3,5 miljarder år av upprepade hot. Men de komplexa organismerna, som de högre däggdjuren, är mycket känsliga för miljöförändringar. Detta måste rimligen gälla i ännu högre grad för en komplicerad art som den kultur- och institutionsskapande människan. Det hot som en framtida klimatförändring utgör måste tas på största allvar. Det finns inget stöd i evolutionshistorien eller geologin för någon annan slutsats.

Ändå kommer jordens invånare att gå ännu större förändringar till mötes än den förväntade växthuseffekten. Atmosfären ingår i ett dynamiskt kretslopp som kommer att förändras så att den miljö som var optimal för människan inte längre råder. Till exempel skulle, som Ward påpekar, en minskning av syrehalten (med kanske 5 procentenheter) säkert öka dödligheten och minska livslängden markant. Kontinenterna driver sakta men oförtrutet och om några tiotal miljoner år kommer Medelhavet att vara ett minne blott. Genom att begrunda jordens ofattbart händelserika och storslagna historia kan vi möjligen bli Homo sapiens, den visa människan, som bemästrar dessa utmaningar.