Ogromne przyczyny wymierania i najważniejsze w historii Ziemi



The Masowe wymieranie są to zdarzenia charakteryzujące się zniknięciem dużej liczby gatunków biologicznych w krótkim czasie. Ten typ ekstynkcji ma zwykle charakter końcowy, to znaczy gatunek i jego krewny znikają bez pozostawiania potomków.

Masowe wymieranie różni się od innych wymierań, ponieważ są one gwałtowne i eliminują dużą liczbę gatunków i osobników. Oznacza to, że tempo znikania gatunków podczas tych wydarzeń jest bardzo wysokie, a jego efekt jest doceniany w stosunkowo krótkim czasie.

W kontekście epok geologicznych (dziesiątek lub setek milionów lat) „mały czas” może obejmować kilka lat (nawet dni) lub okresy setek miliardów lat.

Masowe wymieranie może mieć wiele czynników przyczynowych i konsekwencji. Przyczyny fizyczne i klimatyczne często wywołują kaskady efektów w sieciach pokarmowych lub bezpośrednio u niektórych gatunków. Efekty mogą być „natychmiastowe”, jak te, które występują po uderzeniu meteorytu na Ziemi.

Indeks

  • 1 Przyczyny masowego wymierania
    • 1.1 Biologiczne
    • 1.2 Środowisko
    • 1.3 Multidyscyplinarne badania masowego wymierania
  • 2 najważniejsze masowe wymieranie
  • 3 Ewolucyjne znaczenie masowego wymierania
    • 3.1 Redukcja różnorodności biologicznej
    • 3.2 Rozwój wcześniej istniejących gatunków i pojawienie się nowych gatunków
    • 3.3 Ewolucja ssaków
  • 4 Wpływ KT i masowe wymieranie kredy-trzeciorzędu
    • 4.1 Hipoteza Álvareza
    • 4.2 Iridium
    • 4.3 Limit K-T
    • 4.4 Chicxulub
    • 4.5 Inne hipotezy
    • 4.6 Najnowsze dowody
  • 5 referencji

Przyczyny masowego wymierania

Przyczyny masowego wymierania można podzielić na dwa główne typy: biologiczny i środowiskowy.

Biologiczne

Są wśród nich: konkurencja między gatunkami o zasoby dostępne dla ich przetrwania, drapieżnictwa, epidemii, między innymi. Biologiczne przyczyny masowego wymierania bezpośrednio wpływają na grupę gatunków lub cały łańcuch troficzny.

Środowisko

Wśród tych przyczyn możemy wymienić: wzrost lub spadek poziomu morza, zlodowacenia, wzrost wulkanizmu, skutki pobliskich gwiazd na planecie Ziemia, skutki komet, uderzenia asteroid, zmiany na orbicie Ziemi lub polu magnetycznym, globalne ocieplenie lub chłodzenie, między innymi.

Wszystkie te przyczyny lub ich kombinacja mogły przyczynić się w pewnym momencie do masowego wymierania.

Multidyscyplinarne badania masowego wymierania

Trudno jest ustalić z absolutną pewnością ostateczną przyczynę masowego wymierania, ponieważ wiele wydarzeń nie pozostawia szczegółowego zapisu ich inicjacji i rozwoju..

Na przykład, możemy znaleźć zapis kopalny, który dowodzi wystąpienia ważnego zdarzenia utraty gatunku. Aby jednak ustalić przyczyny, które je wygenerowały, musimy dokonać korelacji z innymi zmiennymi, które są rejestrowane na planecie.

Ten rodzaj głębokich badań wymaga udziału naukowców z różnych dziedzin, takich jak między innymi biologia, paleontologia, geologia, geofizyka, chemia, fizyka, astronomia..

Ogromne ważniejsze wymieranie

Poniższa tabela przedstawia podsumowanie najważniejszych dotychczasowych masowych wymierzeń, okresów, w których wystąpiły, ich wieku, czasu trwania każdego szacowanego odsetka wymarłych gatunków i ich możliwej przyczyny.

Ewolucyjne znaczenie masowego wymierania

Redukcja różnorodności biologicznej

Masowe wymieranie zmniejsza różnorodność biologiczną, ponieważ znikają kompletne linie, a ponadto te, które mogły z nich powstać, są ignorowane. Można by następnie porównać masowe wymieranie z przycinaniem drzewa życia, w którym wycina się całe gałęzie.

Rozwój wcześniej istniejących gatunków i pojawienie się nowych gatunków

Masowe wymieranie może również odgrywać rolę „kreatywną” w ewolucji, stymulując rozwój innych wcześniej istniejących gatunków lub gałęzi, dzięki zniknięciu głównych konkurentów lub drapieżników. Ponadto może pojawić się pojawienie się nowych gatunków lub gałęzi w drzewie życia.

Nagłe zniknięcie roślin i zwierząt zajmujących określone nisze otwiera szereg możliwości dla gatunków, które przeżyły. Możemy to zaobserwować po kilku pokoleniach selekcji, ponieważ ocalałe linie i ich potomkowie mogą osiągnąć role ekologiczne wcześniej grane przez zaginione gatunki.

Czynniki, które sprzyjają przetrwaniu niektórych gatunków w czasach wyginięcia, niekoniecznie są takie same, które sprzyjają przetrwaniu w czasach niskiej intensywności wymierania.

Masowe wymieranie pozwala zatem, aby linie, które wcześniej były mniejszością, mogły różnicować i osiągać ważne role w nowym scenariuszu po katastrofie.

Ewolucja ssaków

Dobrze znanym przykładem jest przykład ssaków, które były grupą mniejszościową przez ponad 200 milionów lat i dopiero po masowym wymieraniu trzeciorzędu kredowego (w którym zniknęły dinozaury), zaczął się rozwijać i zaczął grać ważną rolę.

Możemy zatem stwierdzić, że istota ludzka nie mogła się pojawić, gdyby nie masowe wymieranie kredy.

Wpływ KT i masowe wymieranie kredy-trzeciorzędu

Hipoteza Álvareza

Luis Álvarez (Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki 1968) wraz z geologiem Walterem Álvarezem (jego synem), Frankiem Azaro i Helen Michel (chemikami nuklearnymi) zaproponowali w 1980 r. Hipotezę, że masowe wymieranie kredy trzeciorzędowej (KT) było produkt uderzenia asteroidy o średnicy 10 ± 4 km.

Hipoteza ta wynika z analizy tzw Limit K-T, która jest cienką warstwą gliny bogatej w iryd, która znajduje się na skali planetarnej tuż przy granicy, która dzieli osady odpowiadające okresom kredowym i trzeciorzędowym (K-T).

Iridium

Iridium (Ir) jest pierwiastkiem chemicznym o liczbie atomowej 77, który znajduje się w grupie 9 układu okresowego. Jest to metal przejściowy z grupy platynowców.

Jest to jeden z najrzadszych elementów na Ziemi, uważany za metal pochodzenia pozaziemskiego, ponieważ jego stężenie w meteorytach jest często wysokie w porównaniu ze stężeniami lądowymi.

Ogranicz K-T

Naukowcy odkryli w osadach tej warstwy gliny zwanej granicą K-T, stężenia irydu znacznie wyższe niż w poprzednich warstwach. We Włoszech stwierdzili 30-krotny wzrost w porównaniu z poprzednimi warstwami; w Danii 160 i 20 Nowej Zelandii.

Álvarez postawił hipotezę, że wpływ asteroidu przesłania atmosferę, hamując fotosyntezę i powodując śmierć dużej części istniejącej flory i fauny.

Jednak tej hipotezie brakowało najważniejszych dowodów, ponieważ nie udało im się zlokalizować miejsca, w którym nastąpił wpływ asteroidy..

Do tego czasu żaden krater o wielkości nie powinien potwierdzić, że wydarzenie rzeczywiście miało miejsce.

Chicxulub

Pomimo tego, że nie zgłosili tego i geofizycy Antonio Camargo i Glen Penfield (1978), odkryli krater uderzeniowy, szukając ropy na Jukatanie, pracując dla meksykańskiej państwowej firmy naftowej (PEMEX).

Camargo i Penfield uzyskały podwodny łuk o szerokości około 180 km, który kontynuowano na meksykańskim półwyspie Jukatan, w centrum miasta Chicxulub.

Chociaż geolodzy przedstawili swoje odkrycia na konferencji w 1981 r., Brak dostępu do rdzeni wiertniczych odebrał im temat.

W końcu w 1990 roku dziennikarz Carlos Byars skontaktował się z Penfieldem z astrofizykiem Alanem Hildebrandem, który w końcu dał mu dostęp do rdzeni wiertniczych..

Hildebrand w 1991 roku opublikował wraz z Penfieldem, Camargo i innymi naukowcami odkrycie okrągłego krateru na półwyspie Jukatan w Meksyku, o rozmiarze i kształcie, który ujawnia anomalie pól magnetycznych i grawitacyjnych, ponieważ możliwy krater uderzeniowy wystąpił w kredowym trzeciorzędu.

Inne hipotezy

Masowe wymieranie kredy-trzeciorzędu (i hipotezy uderzenia K-T) jest jednym z najbardziej badanych. Jednak pomimo dowodów potwierdzających hipotezę Álvareza przetrwały inne podejścia.

Argumentowano, że stratygraficzne i mikropaleontologiczne dane Zatoki Meksykańskiej i krateru Chicxulub potwierdzają hipotezę, że wpływ ten poprzedził limit KT o kilkaset tysięcy lat, a zatem nie mógł spowodować masowego wymierania, które nastąpiło. w kredowo-trzeciorzędu.

Argumentuje się, że inne poważne skutki środowiskowe mogą być przyczynami masowego wymierania na granicy K-T, takimi jak wybuchy wulkanów Decán w Indiach.

Deccan to duży płaskowyż o długości 800 000 km2 który przecina terytorium środkowo-południowe Indii, z pozostałościami lawy i ogromnym uwolnieniem siarki i dwutlenku węgla, które mogły spowodować masowe wymieranie w granicach K-T.

Najnowsze dowody

Peter Schulte i grupa 34 naukowców opublikowana w 2010 r. W prestiżowym czasopiśmie Nauka, dokładna ocena dwóch poprzednich hipotez.

Schulte i wsp. Analizowali syntezę danych stratygraficznych, mikropaleontologicznych, petrologicznych i najnowszych danych geochemicznych. Ponadto ocenili oba mechanizmy wygaszania zgodnie z przewidywanymi zaburzeniami środowiska i rozkładem życia na Ziemi przed i po limicie K-T..

Doszli do wniosku, że wpływ Chicxulub spowodował ogromne wygaszenie granicy K-T, ponieważ istnieje czasowa zgodność między warstwą wyrzutową a początkiem wymierania..

Ponadto wzorce ekologiczne w zapisie kopalnym i modelowane zaburzenia środowiskowe (takie jak ciemność i chłodzenie) potwierdzają te wnioski.

Referencje

  1. Álvarez, L. W., Álvarez, W., Asaro, F. i Michel, H.V. (1980). Pozaziemska przyczyna ekstynkcji kredy i trzeciorzędu. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / nauka.208.4448.1095
  2. Hildebrand, A. R., Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C. i Chavez, R. E. (1995). Rozmiar i struktura krateru Chicxulub ujawnionego przez poziome gradienty grawitacji i cenotes. Nature, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
  3. Renne, P.R., Deino, A.L., Hilgen, F.J., Kuiper, K.F., Mark, D.F., Mitchell, W.S., ... Smit, J. (2013). Skale czasowe zdarzeń krytycznych wokół granicy kredowo-paleogeńskiej. Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / nauka.1230492
  4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, J. A., Barton, P. J., Bown, P. R., ... Willumsen, P. S. (2010). Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction na granicy kredy i paleogenu. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
  5. Pope, K. O., Ocampo, A. C. i Duller, C. E. (1993) Geologia powierzchniowa krateru uderzeniowego Chicxulub na Jukatanie w Meksyku. Earth Moon Planets 63, 93-104.
  6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. i Boynton, W. (1991). Krater Chicxulub: możliwy krater uderzeniowy kredy / trzeciorzędu na półwyspie Jukatan w Meksyku. Geologia 19 (9): 861-867.