МАСОВНО ИЗУМИРАЊЕ: УЗРОЦИ И НАЈВАЖНИЈИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Масовна изумирања су догађаји за које је у кратком времену нестао велики број биолошких врста. Ова врста изумирања је обично терминална, односно врста и њени рођаци нестају без остављања потомства.

Масовна изумирања разликују се од осталих изумирања по наглом и уклањању великог броја врста и јединки. Другим речима, стопа којом нестају врсте током ових догађаја је врло велика, а њен ефекат се цени у релативно кратком времену.

Слика 1. Хипотеза смрти диносауруса услед дејства токсичних гасова на степеницама Деццан. Масовне ерупције десиле су се у јужној централној Индији, у једној од највећих вулканских формација на земљи. Извор: нсф.гов

У контексту геолошких ера (десетине или стотине милиона година у трајању), „кратко време“ може значити неколико година (чак дана) или периоде од стотине милијарди година.

Масовно изумирање може имати више узрочника и последица. Физички и климатски узроци често покрећу каскаде ефеката у мрежама с храном или директно на неке врсте. Ефекти могу бити „тренутни“, попут оних који се појаве након што метеорит погоди планету Земљу.

Узроци масовних изумирања

Узроци масовног изумирања могу се класификовати у две главне врсте: биолошки и еколошки.

Биолошки

Међу њима су: надметање врста за ресурсе који су доступни за њихов опстанак, предатора, епидемије, између осталог. Биолошки узроци масовних изумирања директно утичу на групу врста или читав трофички ланац.

Енвиронментал

Међу тим узроцима можемо споменути: повећање или смањење нивоа мора, глацијације, повећан вулканизам, ефекте оближњих звезда на планету Земљу, ефекте комета, ударе астероида, промене у Земљиној орбити или магнетном пољу, глобално загревање или хлађење, између осталог.

Сви ови узроци или комбинација њих могли су у једном тренутку допринети масовном изумирању.

Мултидисциплинарне студије масовних изумирања

Коначни узрок масовног изумирања тешко је са апсолутном сигурношћу утврдити, јер многи догађаји не остављају детаљан запис о његовом настанку и развоју.

На пример, могли бисмо да нађемо фосилне записе који доказују значајни догађај губитка врста. Међутим, да бисмо утврдили узроке који су га генерирали, морамо направити корелације с другим варијаблама које су регистроване на планети.

Ова врста дубинских истраживања захтева учешће научника из различитих области као што су биологија, палеонтологија, геологија, геофизика, хемија, физика, астрономија, између осталог.

Најважнија масовна изумирања

Следећа табела приказује сажетак најважнијих масовних изумирања до данас, периода у којима су настали, њихову старост, трајање сваке, процењени проценат изумрлих врста и њихов могући узрок.

Еволуцијски значај масовних изумирања

Смањење биолошке разноликости

Масовна изумирања смањују биолошку разноликост, будући да потпуни родови нестају, а осим тога, они који би могли произаћи из њих не одустају. Масовно изумирање може се упоредити са обрезивањем дрвета живота, у коме су одсечене целе гране.

Развој постојећих врста и појава нових врста

Масовно изумирање такође може играти "креативну" улогу у еволуцији, подстичући развој других постојећих врста или грана, захваљујући нестанку њихових главних конкурената или предатора. Поред тога, може се појавити и појава нових врста или грана на дрвету живота.

Нагли нестанак биљака и животиња који заузимају одређене нише, отвара низ могућности за преживеле врсте. То можемо посматрати након неколико генерација селекције, будући да преживели родови и њихови потомци могу заузети еколошке улоге које су претходно обављале нестале врсте.

Чимбеници који промовишу опстанак неких врста у временима изумирања нису нужно исти који фаворизују опстанак у временима слабог интензитета изумирања.

Масовна изумирања потом омогућавају да родови који су раније били мањина диверзификују и играју важну улогу у новом сценарију након катастрофе.

Еволуција сисара

Добро познат пример је сисара, који су били мањинска група више од 200 милиона година и тек након масовног изумирања креде-терцијара (у којем су диносауруси нестали), развили су се и почели да играју игру. велика улога.

Тада можемо потврдити да се људско биће не би могло појавити да није дошло до масовног изумирања креде.

КТ утицај и масно истребљење креде и терцијара

Алварезова хипотеза

Луис Алварез (Нобелова награда за физику 1968.), заједно са геологом Валтером Алварезом (сином), Франком Азаром и Хелен Мицхел (нуклеарни хемичари), 1980. године су предложили хипотезу да је масовно изумирање креде-терцијара (КТ) било производ удара астероида пречника 10 ± 4 километра.

Ова хипотеза произилази из анализе такозване КТ границе која представља танки слој глине богате иридијумом, који се налази у планетарној скали непосредно на граници која дели седименте који одговарају кредном и терцијарном (КТ) периоду.

Иридиум

Иридијум (Ир) је хемијски елемент с атомским бројем 77 који се налази у групи 9 периодичне табеле. То је прелазни метал, из платинске групе.

То је један од најређих елемената на Земљи, који се сматра металом ванземаљског порекла, јер је његова концентрација у метеоритима често висока у поређењу са концентрацијама на земљи.

Слика 2. КТ или кредна-палеогена граница, што означава крај једне ере. Анки-ман, из Викимедиа Цоммонс

КТ лимит

Научници су пронашли много веће концентрације иридијума у ​​седиментима овог глиненог слоја који се назива граница КТ него у претходним слојевима. У Италији су забележили пораст од 30 пута у односу на претходне слојеве; у Данској 160 и на Новом Зеланду 20.

Алварезова хипотеза сугерише да је утицај астероида потамнио атмосферу, инхибирајући фотосинтезу и преципитујући смрт великог дела постојеће флоре и фауне.

Међутим, овој хипотези недостају најважнији докази, јер нису могли да лоцирају место на коме је дошло до удара астероида.

До тада није објављено да је неки кратер очекиване величине потврдио да се догађај заиста и догодио.

Цхицкулуб

Иако то нису пријавили, геофизичари Антонио Цамарго и Глен Пенфиелд (1978) већ су открили кратер као резултат удара, док су тражили нафту у Иуцатану, радећи за мексичку државну нафтну компанију (ПЕМЕКС).

Цамарго и Пенфиелд постигли су подводни лук ширине око 180 км који се наставио на мексичком полуострву Јукатана, са центром у граду Цхицкулуб.

Слика 3. Гравитациона карта која приказује аномалију на полуотоку Јукатан. Извор: Рачунарски генерисана слика гравитационе карте кратера Цхицкулуб у Мексику (НАСА).

Иако су ови геолози представили своја открића на конференцији 1981. године, недостатак приступа бушилицама је држао даље од теме.

Коначно, 1990. године новинар Царлос Биарс контактирао је Пенфиелд са астрофизичара Аланом Хилдебрандом који му је напокон дао приступ бушилицама.

Хилдебранд је 1991. године заједно са Пенфиелд-ом, Цамарго-ом и другим научницима објавио откриће кружног кратера на полуострву Иуцатан у Мексику, величине и облика који откривају аномалије магнетних и гравитационих поља као могући кратер удара који се догодио у креди-терцијару .

Остале хипотезе

Масно истребљење кредне и терцијарне масе (и хипотеза утицаја КТ) једна је од најгледанијих. Међутим, упркос доказима који подржавају Алварезину хипотезу, преживели су и други различити приступи.

Тврди се да стратиграфски и микропалеонтолошки подаци из Мексичког заљева и кратера Цхицкулуб подржавају хипотезу да је овај утицај претходио граници КТ неколико стотина хиљада година и стога није могао изазвати масовно изумирање које се догодило. у креди-терцијару.

Претпоставља се да би други озбиљни утицаји на животну средину могли бити покретачи масовног изумирања на граници КТ, попут Деканових ерупција вулкана у Индији.

Деццан је велика висораван од 800 000 км ² која пролази кроз централни териториј Индије, на југу, са траговима лаве и огромним испуштањем сумпора и угљен-диоксида који су могли изазвати масовно изумирање на граници КТ.

Најновији докази

Петер Сцхулте и група од 34 истраживача 2010. године у престижном часопису Сциенце објавили су детаљну оцену две претходне хипотезе.

Сцхулте и др. Анализирали су синтезу новијих стратиграфских, микропалеонтолошких, петролошких и геохемијских података. Поред тога, они су оценили и механизме истребљења на основу њихових предвиђених поремећаја у окружењу и дистрибуције живота на Земљи пре и после границе КТ.

Они су закључили да је удар Цхицкулуб-а изазвао масовно истребљење границе КТ, због чињенице да постоји временска кореспонденција између слоја за избацивање и почетка изумирања.

Поред тога, еколошки обрасци у запису фосила и моделирани поремећаји у окружењу (попут мрака и хлађења) подржавају ове закључке.

Референце

1. Алварез, ЛВ, Алварез, В., Асаро, Ф., и Мицхел, ХВ (1980). Ванземаљски узрок кредно-терцијарног изумирања. Наука, 208 (4448), 1095-1108. дои: 10.1126 / наука.208.4448.1095
2. Хилдебранд, АР, Пилкингтон, М., Цоннорс, М., Ортиз-Алеман, Ц., и Цхавез, РЕ (1995). Величина и структура кратера Цхицкулуб откривена хоризонталним гравитацијским градијентима и ценотама. Природа, 376 (6539), 415-417. дои: 10.1038 / 376415а0
3. Ренне, ПР, Деино, АЛ, Хилген, ФЈ, Куипер, КФ, Марк, ДФ, Митцхелл, ВС,… Смит, Ј. (2013). Временске лествице критичних догађаја око кредне-палеогене границе. Наука, 339 (6120), 684-687. дои: 10.1126 / наука.1230492
4. Сцхулте, П., Алегрет, Л., Арениллас, И., Арз, ЈА, Бартон, ПЈ, Бовн, ПР,… Виллумсен, ПС (2010). Утицај астероида Цхицкулуб и масовно истребљење на граници креде и палеогена. Наука, 327 (5970), 1214-1218. дои: 10.1126 / наука.1177265
5. Папа, КО, Оцампо, АЦ и Дуллер, ЦЕ (1993) Површинска геологија ударног кратера Цхицкулуб, Јукатан, Мексико. Плане Земље Месец 63, 93–104.
6. Хилдебранд, А., Пенфиелд, Г., Кринг, Д., Пилкингтон, М., Цамарго, А., Јацобсен, С. и Боинтон, В. (1991). Кратер Цхицкулуб: могући кратер / терцијарни гранични ударни кратер на полуотоку Иуцатан, Мексико. Геологија. 19 (9): 861-867.