For mellom 45 000 og 50 000 år siden opplevde Australia tre radikale endringer. Kontinentet var en gang hjemmet til et menageri av gigantiske skapninger, eller megafauna, slik som pungdyrversjoner av løver, neshornestore wombats, gigantiske kenguruer og flygeløse fugler, men omtrent 90 prosent av den megafaunaen forsvant i løpet av denne tiden. Et stort, relativt kort skifte i plantelivet - fra gress til trær - skjedde også i denne perioden. Og sist, men ikke minst, koloniserte mennesker Australia i løpet av denne perioden.
Fordi menneskers ankomst falt sammen med dramatiske endringer i dyre- og plantelivet i Australia, har mange forskere spekulert i at mennesker påvirket kontinentets flora og fauna. For eksempel kan mennesker ha brent landet, kanskje ved et uhell, eller for å konsentrere vilt. Dette skiftet i plantelivet ville ha drevet disse planteavhengige planteetere-så vel som rovdyrene som byttet ut de planteetere-til utryddelse.
Imidlertid har andre forskere foreslått forskjellige forklaringer på disse endringene. For eksempel kunne utryddelsen av mange plantespisende megafauna i Australia ha utløst store opprør når det gjaldt hvilke planter som dominerte kontinentet.
For å belyse dette mysteriet, har et team av etterforskere rekonstruert tidligere endringer i vegetasjonen ved å se på gammelt sediment fra Murray Canyons Group-regionen utenfor Sør-Australia. Dette materialet ble avsatt av et elvesystem som en gang dekket mer enn 425 000 kvadratkilometer (1,1 millioner kvadratkilometer) av det sørøstlige Australia-et område som var hjemsted for mange av megafaunaene som ble utdødd. Det de fant antyder at brannførende mennesker ikke var skylden for det drastiske skiftet i landskapets sammensetning.
Karbon signaturer
Forskerne fokuserte på isotoper av karbon i plantevoks som finnes i gamle jordsmonn og sedimenter. Karbonisotoper er forskjellige i hvor mange nøytroner de har i atomkjernene sine - karbon-12 har seks nøytroner, mens karbon-13 har syv. (Begge har seks protoner.)
Den typen gress som dominerer Nord-Australia i dag, har tilpasset seg varmere, tørrere forhold og praktiserer stort sett en slags fotosyntese kjent som C4, som bruker både karbon-12 og den tyngre karbon-13-isotopen. På den annen side avhenger trær og busker som har tilpasset seg kjøligere, våtere forhold av en type fotosyntese kjent som C3, som også tar opp karbon-12 og karbon-13, men foretrekker karbon-12. Ved å analysere forholdstallene mellom disse forskjellige karbonisotoper i plantevoksene, kunne forskerne utlede hvilke planter som dominerte regionen på forskjellige tidspunkter tidligere.
Forskerne så også etter en organisk forbindelse kjent som levoglucosan. Dette molekylet genereres eksklusivt under forbrenning av landvegetasjon, så dets tilstedeværelse ville styrke ideen om at mennesker forandret landskapet med ild.
Resultatene fra studien viste at for omtrent 44 000 til 58 000 år siden, tilsynelatende, dominerte C4-planter regionen mye som de gjør i dag, og utgjør 60 til 70 prosent av vegetasjonen der. For 43 000 år siden utgjorde imidlertid C4-planter bare 40 prosent av vegetasjonen der. Det var en samsvarende økning i C3-planter som varte i omtrent 5000 år.
Hvilken kom først?
Dette skiftet i plantelivet kom sannsynligvis etter utryddelsen av megafauna for rundt 44 000 til 49 000 år siden, ikke før det, antyder forskerne. Dette kan utelukke menneskelig bruk av brann som årsak til massedødene.
I stedet antyder denne oppdagelsen at en utryddelse av megafauna planteetere som normalt blar på C3-planter, slik at trær og busker kan stige i dominans. Dette førte igjen til at mer brannutsatt vegetasjon bygde seg opp i det australske landskapet, sa forskerne.
"I 150 000 år med klimaendringer i det sørøstlige Australia skjedde det mye endringer i vegetasjonen, men ingen var så sterke og brå som endringen for 43 000 år siden forårsaket av utryddelsen," forsker Stefan Schouten, geokjemist ved NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research, fortalte LiveScience.
Forskere er fremdeles ikke sikre på hva som forårsaket utryddelsen av Australias megafauna-planteetere. Mennesker er fortsatt en mulig skyldige for utryddelsen av megafauna - de ankom kontinentet for rundt 45.000 til 54.000 år siden, før dette skiftet i regionens planteliv, noe som antyder at de kunne ha forårsaket bortfallet av megafauna som førte til omveltningen av planten.
Forskerne detaljerte funnene sine på nettet 30. juni i tidsskriftet Nature Geoscience.
