МАСОВО ИЗЧЕЗВАНЕ: ПРИЧИНИ И НАЙ-ВАЖНОТО - БИОЛОГИЯ - 2025

Масовите изчезвания са събития, характеризиращи се с изчезването на голям брой биологични видове за кратко време. Този тип изчезване обикновено е терминален, тоест вид и неговите роднини изчезват, без да оставят потомство.

Масовите изчезвания се различават от другите изчезване, като са резки и елиминират голям брой видове и индивиди. С други думи, скоростта, с която изчезват видовете по време на тези събития, е много висока и ефектът му се оценява за сравнително кратко време.

Фигура 1. Хипотеза за смъртта на динозаврите поради ефекта на токсичните газове в стъпалата на Декан. Масови изригвания се случиха в южна централна Индия, в една от най-големите вулканични образувания на земята. Източник: nsf.gov

В контекста на геоложките епохи (десетки или стотици милиони години с продължителност) „кратко време“ може да означава няколко години (дори дни) или периоди от стотици милиарди години.

Масовите изчезвания могат да имат множество причинители и последствия. Физическите и климатичните причини често предизвикват каскади от ефекти в хранителните мрежи или директно върху някои видове. Ефектите могат да бъдат "мигновени", като тези, които се появяват след като метеорит удари планетата Земя.

Причини за масово изчезване

Причините за масовото изчезване могат да бъдат класифицирани в два основни типа: биологични и екологични.

биологичен

Сред тях са: конкуренция между видовете за налични ресурси за тяхното оцеляване, хищничество, епидемии и други. Биологичните причини за масово изчезване директно засягат група от видове или цялата трофична верига.

опазване на околната среда

Сред тези причини можем да споменем: увеличаване или намаляване на морското равнище, заледявания, повишен вулканизъм, въздействието на близките звезди върху планетата Земя, ефекти на кометите, астероидни въздействия, промени в земната орбита или магнитно поле и др. глобално затопляне или охлаждане, наред с други.

Всички тези причини, или комбинация от тях, биха могли да допринесат за масово изчезване в един момент.

Мултидисциплинарни изследвания на масовите изчезвания

Крайната причина за масово изчезване е трудно да се установи с абсолютна сигурност, тъй като много събития не оставят подробен запис за нейното възникване и развитие.

Например, можем да намерим изкопаеми записи, които свидетелстват за настъпването на важно събитие на загуба на видове. Въпреки това, за да установим причините, които са го породили, трябва да направим корелации с други променливи, които са регистрирани на планетата.

Този тип задълбочени изследвания изискват участието на учени от различни области като биология, палеонтология, геология, геофизика, химия, физика, астрономия и др.

Най-важните масови изчезвания

Следващата таблица показва обобщение на най-важните проучени масови изчезвания до момента, периодите, в които те са настъпили, тяхната възраст, продължителността на всеки от тях, прогнозният процент на изчезнали видове и тяхната възможна причина.

Еволюционно значение на масовите изчезвания

Намаляване на биологичното разнообразие

Масовите изчезвания намаляват биологичното разнообразие, тъй като пълните родове изчезват и освен това се отказват онези, които биха могли да възникнат от тях. След това масовото изчезване може да се сравни с подрязването на дървото на живота, при което се отрязват цели клони.

Развитие на съществуващи видове и поява на нови видове

Масовото изчезване може също да играе „творческа“ роля в еволюцията, стимулирайки развитието на други съществуващи видове или клонове, благодарение на изчезването на техните основни конкуренти или хищници. Освен това може да се появи появата на нови видове или клони в дървото на живота.

Внезапното изчезване на растения и животни, които заемат специфични ниши, отваря редица възможности за оцелелите видове. Това можем да наблюдаваме след няколко поколения подбор, тъй като оцелелите родове и техните потомци могат да заемат екологични роли, изпълнявани преди това от изчезнали видове.

Факторите, които насърчават оцеляването на някои видове във времена на изчезване, не са непременно същите, които благоприятстват оцеляването във времена с ниска интензивност на изчезване.

След това масовите изчезвания позволяват на родовете, които по-рано са били малцинство, да разнообразят и да играят важна роля в новия сценарий след катастрофата.

Еволюцията на бозайниците

Добре известен пример е този на бозайниците, които са били малцинствена група повече от 200 милиона години и едва след масовото изчезване на Креда-Терциер (в което изчезнаха динозаврите), те се развиват и започват да играят на игра. голяма роля.

Тогава можем да потвърдим, че човешкото същество не би могло да се появи, ако масовото изчезване на Креда не беше настъпило.

Въздействието на КТ и масовото изчезване на Креда-Третичен

Хипотеза на Алварес

Луис Алварес (Нобелова награда за физика за 1968 г.), заедно с геолога Уолтър Алварес (неговият син), Франк Азаро и Хелън Мишел (ядрени химици), през 1980 г. предложиха хипотезата, че масовото изчезване на Креда-Терциер (КТ) е продукт на удара на астероид с диаметър 10 ± 4 километра.

Тази хипотеза произтича от анализа на така наречената граница на КТ, която представлява тънък слой глина, богат на иридий, който се намира в планетарен мащаб точно на границата, която разделя седиментите, съответстващи на периода Креда и Терциер (КТ).

иридий

Иридий (Ir) е химическият елемент с атомен номер 77, който се намира в група 9 на периодичната таблица. Това е преходен метал, от групата на платината.

Това е един от най-редките елементи на Земята, считан за метал от извънземен произход, тъй като концентрацията му в метеорити често е висока в сравнение с концентрациите в земята.

Фигура 2. КТ или Кредова-палеогенова граница, която бележи края на една ера. Anky-man, от Wikimedia Commons

КТ граница

Учените откриха много по-високи концентрации на иридий в седиментите на този глинен слой, наречен граница на КТ, отколкото в предходните слоеве. В Италия те откриха увеличение от 30 пъти в сравнение с предишните слоеве; в Дания 160 и в Нова Зеландия 20.

Хипотезата на Алварес предполага, че въздействието на астероида затъмнява атмосферата, инхибира фотосинтезата и утаява смъртта на голяма част от съществуващата флора и фауна.

В тази хипотеза обаче липсват най-важните доказателства, тъй като те не могат да намерят мястото, където е настъпил астероидният удар.

Дотогава не беше съобщено, че кратер с очакваната величина потвърждава, че събитието действително се е случило.

Chicxulub

Въпреки че не са съобщили за това, геофизиците Антонио Камарго и Глен Пенфийлд (1978 г.) вече са открили кратера в резултат на удара, докато са търсили нефт в Юкатан, работейки за мексиканската държавна петролна компания (PEMEX).

Камарго и Пенфийлд постигнаха подводна дъга с ширина около 180 км, която продължи на мексиканския полуостров Юкатан, с център в град Chicxulub.

Фигура 3. Гравитационна карта, показваща аномалията в полуостров Юкатан. Източник: Генерирано от компютърно изображение гравитационно изображение на кратера Chicxulub в Мексико (НАСА).

Въпреки че тези геолози бяха представили своите открития на конференция през 1981 г., липсата на достъп до сондажните ядра ги държеше извън темата.

Накрая през 1990 г. журналистът Карлос Биърс се свързал с Пенфийлд с астрофизика Алън Хилдебранд, който накрая му предоставил достъп до сондажните ядра.

Хилдебранд през 1991 г. публикува заедно с Пенфийлд, Камарго и други учени откритието на кръгъл кратер на полуостров Юкатан, Мексико, с размери и форма, които разкриват аномалии на магнитните и гравитационните полета, като възможен кратер на удара, възникнал в Креда-Терциер,

Други хипотези

Масовото изчезване на Креда-Третичен (и хипотезата за KT Impact) е една от най-изследваните. Въпреки доказателствата, подкрепящи хипотезата на Алварес обаче, съществуват други различни подходи.

Твърди се, че стратиграфските и микропалеонтологичните данни от Мексиканския залив и кратера Chicxulub подкрепят хипотезата, че това въздействие предшества границата на КТ с няколкостотин хиляди години и следователно не е могло да причини настъпилото масово изчезване. в Креда-Терциер.

Предполага се, че други сериозни въздействия върху околната среда биха могли да бъдат причинители на масовото изчезване на границата на КТ, като вулканичните изригвания на Декан в Индия.

Декан е голямо плато с 800 000 км ^2, което пресича южно-централната територия на Индия, със следи от лава и огромно отделяне на сяра и въглероден диоксид, които може да са причинили масовото изчезване на границата на КТ.

Последни доказателства

Питър Шулте и група от 34 изследователи през 2010 г. публикуват в престижното списание Science подробна оценка на двете предишни хипотези.

Schulte et al. Анализираха синтез на последните стратиграфски, микропалеонтологични, петрологични и геохимични данни. В допълнение, те оцениха както механизмите за изчезване въз основа на прогнозираните си екологични нарушения и разпределението на живота на Земята преди и след границата на КТ.

Те заключиха, че въздействието на Chicxulub причинява масовото изчезване на границата на KT, поради факта, че между изхвърлящия слой и началото на изчезването съществува временна кореспонденция.

Освен това, екологичните модели във вкаменелостите и моделирани смущения в околната среда (като тъмнина и охлаждане) подкрепят тези заключения.

Препратки

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Извънземна причина за изчезване на Креда и Трети. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / наука.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Размер и структура на кратера Chicxulub, разкрит от хоризонтални гравитационни гравитации и ценоти. Природа, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Времеви мащаби на критичните събития около креда-палеогена. Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / наука.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Въздействието и масовото изчезване на астероида Chicxulub на границата на Креда-Палеоген. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / наука.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Повърхностна геология на кратера за удар Chicxulub, Юкатан, Мексико. Планетите Земна Луна 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. и Boynton, W. (1991). Кратер Chicxulub: възможен кратер / третичен кратер на границата на полуостров Юкатан, Мексико. Геология. 19 (9): 861-867.