På 25 år har Kongsbergseminaret gått fra å være et internseminar for masterstudenter og stipendiater ved Universitetet i Oslo til å bli et samlingspunkt for geoforskere fra hele verden. Til årets seminar kom et av de største navnene innen paleontologi, Andrew Knoll fra Harvard University.
– Andrew Knoll er ledende innen studier av tidlig liv. Han har funnet, beskrevet og tolket bakterier og arter i mange bergarter fra prekambrium, altså eldre enn 540 millioner år og opptil 3-4 milliarder år gamle. Han er kjent som en dyktig kritiker av «fossiler» med ikke-organisk opphav, sier paleontolog Øyvind Hammer ved Naturhistorisk museum.
Dynamiske systemer
Tema for årets Kongsbergseminar var «Celebrating a dynamic planet». Dynamiske planeter var også sentrale i Knolls foredrag, som hadde tittelen «Systems paleobiology».
– System-paleobiologi er i utgangspunktet et begrep jeg har funnet på selv. Det er basert på ei oppfatning av at vi bare kan forstå utviklinga av liv hvis vi ser den i sammenheng med et dynamisk system, nemlig jorda vi lever på, sier Knoll.
Ifølge Knoll dreier det seg om å bruke fysiologi som ei bru mellom livets historie slik den er dokumentert i form av fossiler, og den miljøhistorien som er arkivert i sedimentære bergarter.
– Fysiologi representerer sammenhengen mellom en organisme og miljøet den lever i, forklarer han, og legger til at det er mye vi kan lære av å se på fossiler som fysiologiske objekter.
Øyvind Hammer var en av mange forskere som fikk med seg Knolls foredrag. Han synes Knolls tilnærming tar på kornet hvordan paleontologer bør forstå organismer i samspill med sitt miljø.
– Paleontologer har vel alltid tenkt i tilsvarende baner, men vi trenger stadig å bli minnet om at evolusjon ikke skjer i isolasjon, men er del av et integrert geobiologisk system hvor årsaker og virkninger går alle veier, kommenterer han.
Denne tilnærminga kan være nyttig på flere måter, mener Knoll.
– For det første: når det gjelder individuelle organismer, kan denne tilnærminga fortelle oss hvorfor en art hadde den utbredelsen den hadde, og hvorfor den døde ut når den gjorde. For det andre er den nyttig for å forstå masseutryddelser, sier Knoll.
I foredraget sitt trakk han fram et eksempel på det siste, nemlig perm-trias-massedøden, også kjent som «den store døden». For rundt 250 millioner år siden tok noe livet av over 90 prosent av alle sjødyr og 70 prosent av alle virveldyr på land. Fortsatt er det usikkert nøyaktig hva som forårsaka denne massedøden. Både vulkansk aktivitet og et mulig meteorittnedslag har blitt foreslått som mulige årsaker.
Ifølge Knoll, er det grunn til å tro at en av grunnene til katastrofen var ei økning av CO2-nivået. Ved å se nærmere på fysiologien til utvalgte arter, kan forskerne anslå hvilke arter som ville være sårbare for økte CO2-nivåer, og hvilke som ville være mer hardføre. Ifølge Knoll, stemmer disse anslagene godt overens med hvilke arter som faktisk døde ut, og hvilke som klarte seg.
Fra fortid til framtid
Selv om system-paleobiologi stort sett dreier seg om ting som skjedde for millioner av år siden, mener Knoll denne tilnærminga også kan gi oss viktig kunnskap om både nåtid og framtid.
– Vi lever i ei tid med geologisk signifikante miljøendringer. Det å lære mer om hvordan organismer har reagert på forandringer i fortida kan hjelpe oss å forutse hvordan de vil reagere de neste 100-200 årene, sier han.
Knoll påpeker at han på ingen måte vil antyde at vi kommer til å få se noen reprise på historiske hendelser. Likevel mener han at geologiske data kan hjelpe oss med å forstå framtidige trusler.
– Mange biologer er overbevist om at en betydelig prosent av alt dyre- og planteliv er utrydningstrua. Fram til nå har den største grunnen til dette vært tap av leveområder. Den trusselen kommer ikke til å forsvinne med det første, men mer CO2 i atmosfæren kan føre til nye og kanskje enda større trusler mot mange arter.
Selv om jeg absolutt ikke vil hevde at vi vil være vitne til noen katastrofe som kan sammenlignes med de store masseutryddelsene i fortida, kan geologiske data gi oss et rammeverk for å se på trusler mot det biologiske mangfoldet i det 21. århundre, utdyper han.
Herfra til Mars
Det er ikke bare vår egen dynamiske planet som har en spennende historie. I mange år har forskere studert historien til en av våre naboer i solsystemet, nemlig Mars. Et av de mest interessante spørsmålene er om det noen gang har vært liv på den røde planet. Også her mener Knoll at system-paleobiologien kan komme til nytte.
– Hvis vi ser på forholdet mellom liv og miljø, veit vi ikke om det noen gang har vært liv der. Hvis vi tar utgangspunkt i det vi veit om livet på jorda, kan vi i det minste gjøre oss opp ei mening om hvorvidt liv noen gang kan ha eksistert der, forklarer han.
Knoll sier det ville gjøre ham lykkelig om noen en dag kunne bevise at det har vært liv på Mars, og han er en ivrig tilhenger av videre utforskning av planeten. Selv er han imidlertid nokså pessimistisk. Selv om det har vært vann på Mars, har det stort sett vært vanskelig for levende organismer å nyttiggjøre seg av dette vannet. Ifølge Knoll har vannet mye av tida forekommet i former hvor vannaktiviteten blir alt for lav for kjente livsformer.
– Hvis det noen gang var et vindu for liv på overflaten av Mars, var det antakelig stengt da livet begynte å blomstre her på jorda, konkluderer han.
Men hva med ukjente livsformer? Knoll mener at dersom vi finner noe i sedimentære bergarter på Mars som vi ikke kan forklare med kjente fysiske eller kjemiske prosesser, kan vi bli nødt til å se på biologiske forklaringer.
– Om du viser meg aminosyrer på Mars, blir jeg ikke veldig opphissa, for jeg veit at man kan lage dem på mange måter. Om du viser meg kolesterol, derimot, kan vi begynne å snakke, avslutter han.
Referanser:
Harvard University, Department of Organismic and Evolutionary Biology: http://www.oeb.harvard.edu/faculty/knoll/knoll-oeb.html
Physics of Geological Processes, UiO: http://pgp.uio.no/
