Masívne vyhynutie spôsobuje a najdôležitejšie v histórii Zeme



Hromadné vyhynutie sú to udalosti charakterizované vymiznutím veľkého počtu biologických druhov v krátkom čase. Tento typ zániku má zvyčajne terminálny charakter, to znamená, že druh a jeho príbuzný miznú bez zanechania potomkov.

Hromadné vyhynutie sa líši od iných vyhynutí, pretože sú náhle a eliminujú veľké množstvo druhov a jednotlivcov. To znamená, že rýchlosť, s akou tieto druhy miznú počas týchto udalostí, je veľmi vysoká a jej účinok sa oceňuje v relatívne krátkom čase.

V kontexte geologického veku (desiatky alebo stovky miliónov rokov) môže „málo času“ zahŕňať niekoľko rokov (dokonca dní) alebo obdobia stoviek miliárd rokov.

Masové extinkcie môžu mať viacnásobné príčiny a následky. Fyzické a klimatické príčiny často spúšťajú kaskády účinkov v potravinách alebo priamo na niektoré druhy. Účinky môžu byť "okamžité", ako tie, ktoré sa vyskytujú po dopade meteoritu na planétu Zem.

index

  • 1 Príčiny hromadného vyhynutia
    • 1.1 Biologické
    • 1.2 Životné prostredie
    • 1.3 Multidisciplinárne štúdie hromadného vyhynutia
  • 2 najdôležitejšie hromadné vyhynutia
  • 3 Evolučný význam hromadného vyhynutia
    • 3.1 Zníženie biologickej diverzity
    • 3.2 Vývoj už existujúcich druhov a vznik nových druhov
    • 3.3 Vývoj cicavcov
  • 4 Vplyv KT a masové vyhynutie kriedy-terciéru
    • 4.1 Álvarezova hypotéza
    • 4.2 Irídium
    • 4.3 Limit K-T
    • 4.4 Chicxulub
    • 4.5 Iné hypotézy
    • 4.6 Najnovšie dôkazy
  • 5 Referencie

Príčiny hromadného vyhynutia

Príčiny hromadného vyhynutia možno rozdeliť do dvoch hlavných typov: biologického a environmentálneho.

biologický

Medzi ne patria: konkurencia medzi druhmi pre zdroje, ktoré sú k dispozícii pre ich prežitie, predátorstvo, epidémie, okrem iného. Biologické príčiny hromadného vyhynutia priamo ovplyvňujú skupinu druhov alebo celý trofický reťazec.

ekologický

Medzi týmito príčinami môžeme spomenúť: zvýšenie alebo zníženie hladiny mora, zalednenie, nárast sopečného pôsobenia, účinky blízkych hviezd na planéte Zem, účinky komét, vplyv asteroidov, zmeny na orbite Zeme alebo magnetické pole, globálneho otepľovania alebo chladenia.

Všetky tieto príčiny alebo ich kombinácia by v určitom momente mohli prispieť k masívnemu zániku.

Multidisciplinárne štúdie hromadného vyhynutia

Je ťažké stanoviť s absolútnou istotou konečnú príčinu masového vyhynutia, pretože mnohé udalosti nenechávajú podrobný záznam o ich začatí a vývoji..

Mohli by sme napríklad nájsť fosílny záznam, ktorý by dokázal výskyt závažnej udalosti úbytku druhov. Aby sme však zistili príčiny, ktoré ho vytvorili, musíme urobiť korelácie s inými premennými, ktoré sú zaznamenané na planéte.

Tento typ hlbokého výskumu vyžaduje účasť vedcov z rôznych oblastí, ako sú biológia, paleontológia, geológia, geofyzika, chémia, fyzika, astronómia, okrem iného..

Masívne dôležitejšie vyhynutie

Nasledujúca tabuľka uvádza súhrn najdôležitejších skúmaných masových extinkcií, obdobia, v ktorých sa vyskytli, ich vek, trvanie každého odhadovaného percenta vyhynutých druhov a ich možnú príčinu.

Evolučný význam masových vymieraní

Zníženie biologickej diverzity

Hromadné vymieranie znižuje biologickú diverzitu, pretože úplné línie zmiznú a navyše tie, ktoré z nich mohli vzísť, sú ignorované. Mohlo by sa potom prirovnať k hromadnému vyhynutiu s prerezaním stromu života, v ktorom sa odrezali celé konáre.

Vývoj už existujúcich druhov a vznik nových druhov

Hromadné vyhynutie môže tiež zohrávať "tvorivú" úlohu v evolúcii, stimulujúc vývoj iných už existujúcich druhov alebo pobočiek, a to vďaka zániku hlavných konkurentov alebo predátorov. Okrem toho sa môže vyskytnúť vznik nových druhov alebo konárov v strome života.

Náhly zánik rastlín a zvierat, ktoré zaberajú špecifické výklenky, otvára sériu možností pre prežívajúce druhy. Môžeme to pozorovať po niekoľkých generáciách výberu, pretože prežívajúce línie a ich potomkovia môžu dosiahnuť ekologické úlohy, ktoré predtým hrali zmiznuté druhy..

Faktory, ktoré podporujú prežitie niektorých druhov v čase vyhynutia, nie sú nevyhnutne také isté, ktoré podporujú prežitie v časoch nízkej intenzity vyhynutia..

Masové vymieranie dovoľuje, aby línie, ktoré boli predtým menšinou, mohli diverzifikovať a dosiahnuť dôležité úlohy v novom scenári po katastrofe..

Vývoj cicavcov

Známym príkladom je príklad cicavcov, ktorí boli menšinovou skupinou viac ako 200 miliónov rokov a až po masovom zániku kriedy-terciéru (v ktorom zmizli dinosaurovia) sa začali rozvíjať a začali hrať. dôležitú úlohu.

Môžeme potvrdiť, že ľudská bytosť sa nemohla objaviť, nemala masové vyhynutie kriedy.

Vplyv KT a masový zánik kriedy-treťohoria

Hypotéza Álvareza

Luis Álvarez (Nobelova cena za fyziku 1968) spolu s geológom Walterom Álvarezom (jeho synom), Frankom Azarom a Helenou Michelovou (nukleárni chemici) navrhli v roku 1980 hypotézu, že masové vyhynutie kriedy-terciárneho (KT) bolo súčin nárazu asteroidu s priemerom 10 ± 4 km.

Táto hypotéza vyplýva z analýzy tzv K-T limit, tenká vrstva ílu bohatá na irídium, ktorá sa nachádza na planétnom meradle priamo na hranici, ktorá rozdeľuje sedimenty zodpovedajúce kriedovým a terciárnym obdobiam (K-T).

Irídium

Iridium (Ir) je chemický prvok atómového čísla 77, ktorý sa nachádza v skupine 9 periodickej tabuľky. Ide o prechodný kov zo skupiny platiny.

Je to jeden z najzriedkavejších prvkov na Zemi, považovaný za kov mimozemského pôvodu, pretože jeho koncentrácia v meteoritoch je často vysoká v porovnaní so suchozemskými koncentráciami..

Limit K-T

Vedci zistili v sedimentoch tejto vrstvy ílu nazývanú K-T limit, koncentrácie irídia oveľa vyššie ako v predchádzajúcich vrstvách. V Taliansku zaznamenali 30-násobný nárast v porovnaní s predchádzajúcimi vrstvami; v Dánsku 160 a na Novom Zélande 20. \ t.

Álvarez predpokladal, že vplyv asteroidu zakrýva atmosféru, zabraňuje fotosyntéze a urýchľuje smrť veľkej časti existujúcej flóry a fauny..

Táto hypotéza však nemala najdôležitejšie dôkazy, pretože sa im nepodarilo nájsť miesto, kde sa vyskytol vplyv asteroidu..

Do tej doby žiadny kráter o veľkosti, ktorá by mala potvrdiť, že udalosť skutočne nastala.

Chicxulub

Napriek tomu, že to neoznámili, a geofyzikov Antonia Camarga a Glena Penfielda (1978) objavili impaktný kráter pri hľadaní ropy v Yucatane, ktorý pracoval pre mexickú štátnu ropnú spoločnosť (PEMEX).

Camargo a Penfield získali podvodný oblúk asi 180 km široký, ktorý pokračoval na polostrove mexického Yucatanu, v centre mesta Chicxulub.

Hoci títo geológovia prezentovali svoje zistenia na konferencii v roku 1981, nedostatok prístupu k vrtným jadrom ich odviedol od témy.

Nakoniec v roku 1990 kontaktoval novinár Carlos Byars Penfielda s astrofyzikom Alanom Hildebrandom, ktorý mu konečne umožnil prístup k vrtným jadrom..

Hildebrand v roku 1991 publikoval s Penfield, Camargo a ďalší vedci zistenie kruhového krátera na polostrove Yucatán v Mexiku, s veľkosťou a tvarom, ktorý odhaľuje anomálie magnetických a gravitačných polí, ako možný možný kráter nárazov v kriedovom terciéri.

Iné hypotézy

Masové vyhynutie kriedovej-terciárnej (a hypotéza K-T Impact) je jedným z najviac študovaných. Napriek dôkazom podporujúcim Álvarezovu hypotézu však prežili iné odlišné prístupy.

Tvrdilo sa, že stratigrafické a mikropaleontologické údaje Mexického zálivu a krátera Chicxulub podporujú hypotézu, že tento vplyv predchádzal limitu KT o niekoľko sto tisíc rokov, a preto nemohol spôsobiť masívny zánik, ku ktorému došlo. v kriedovom terciéri.

Tvrdí sa, že ďalšie závažné vplyvy na životné prostredie by mohli byť spúšťačmi masového vyhynutia na hranici K-T, ako sú sopečné erupcie Decána v Indii..

Deccan je veľká plošina 800.000 km2 ktorá prechádza stredo-južným územím Indie, so znakmi lávy a enormným uvoľňovaním síry a oxidu uhličitého, ktoré by mohli spôsobiť masívny zánik v limite K-T.

Najnovšie dôkazy

Peter Schulte a skupina 34 výskumných pracovníkov v roku 2010 uverejnili v prestížnom časopise veda, dôkladné vyhodnotenie dvoch predchádzajúcich hypotéz.

Schulte a kol. Analyzovali syntézu stratigrafických, mikropaleontologických, petrologických a nedávnych geochemických údajov. Okrem toho hodnotili oba mechanizmy extinkcie podľa ich predpokladaných environmentálnych porúch a distribúcie života na Zemi pred a po limite K-T..

Dospeli k záveru, že vplyv Chicxulubu spôsobil masívny zánik hranice K-T, pretože existuje časová zhoda medzi ejekčnou vrstvou a začiatkom zániku..

Okrem toho tieto závery podporujú aj ekologické modely vo fosílnych záznamoch a modelované environmentálne poruchy (ako je tma a chladenie).

referencie

  1. Álvarez, L. W., Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, H.V. (1980). Mimozemská príčina kriedového-terciárneho vyhynutia. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
  2. Hildebrand, A.R., Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, R.E. (1995). Veľkosť a štruktúra kráteru Chicxulub odhalená horizontálnymi gravitačnými gradientmi a cenotami. 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). Časové škály kritických udalostí okolo hranice kriedového paleogénu. Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / science.1230492
  4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, J. A., Barton, P.J., Bown, P. R., ... Willumsen, P. S. (2010). Vplyv chicxulubového asteroidu a masové vymieranie na hranici kriedového paleogénu. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
  5. Pope, K. O., Ocampo, A.C. & Duller, C.E. (1993) Povrchová geológia kráterového nárazového krátera Chicxulub, Yucatan, Mexiko. Planety Mesiaca Zeme 63, 93-104.
  6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. a Boynton, W. (1991). Kráter Chicxulub: možný kráter kriedových / terciárnych hraničných vplyvov na polostrove Yucatán v Mexiku. Geológie. 19 (9): 861-867.