Příčiny hromadného vyhynutí a nejdůležitější

2841
Jonah Lester

The hromadné vymírání Jsou to události charakterizované zmizením velkého počtu biologických druhů v krátké době. Tento typ vyhynutí je obvykle konečný, to znamená, že druh a jeho příbuzní zmizí, aniž by zanechali potomky..

Hromadné vyhynutí se od ostatních vyhynutí liší tím, že je náhlé a eliminuje velké množství druhů a jedinců. To znamená, že rychlost, kterou druhy během těchto událostí mizí, je velmi vysoká a její účinek je oceněn v relativně krátké době..

Obrázek 1. Hypotéza smrti dinosaurů v důsledku působení toxických plynů na Deccanské schody. K masivním erupcím došlo v jižní a střední Indii, v jedné z největších sopečných formací na Zemi. Zdroj: nsf.gov

V kontextu geologických epoch (trvajících desítky nebo stovky milionů let) může „krátká doba“ znamenat několik let (i dní) nebo období stovek miliard let..

Hromadné vyhynutí může mít několik původců a důsledků. Fyzikální a klimatické příčiny často vyvolávají kaskády účinků v potravinových sítích nebo přímo na některých druzích. Účinky mohou být „okamžité“, jako ty, které nastanou po dopadu meteoritu na planetu Zemi..

Rejstřík článků

  • 1 Příčiny hromadného vymírání
    • 1.1 Biologické
    • 1.2 Prostředí
    • 1.3 Multidisciplinární studie masových vyhynutí
  • 2 Nejdůležitější hromadné vymírání
  • 3 Evoluční význam masových vyhynutí
    • 3.1 Snižování biologické rozmanitosti
    • 3.2 Vývoj již existujících druhů a výskyt nových druhů
    • 3.3 Vývoj savců
  • 4 Dopad KT a masové vyhynutí křídy a terciáře
    • 4.1 Álvarezova hypotéza
    • 4.2 Iridium
    • 4,3 K-T limit
    • 4.4 Chicxulub
    • 4.5 Další hypotézy
    • 4.6 Nejnovější důkazy
  • 5 Reference

Příčiny hromadného vyhynutí

Příčiny hromadného vyhynutí lze rozdělit do dvou hlavních typů: biologické a environmentální.

Biologický

Mezi ně patří: konkurence mezi druhy o zdroje dostupné pro jejich přežití, predace, epidemie, mimo jiné. Biologické příčiny hromadného vyhynutí přímo ovlivňují skupinu druhů nebo celý potravní řetězec.

Životní prostředí

Z těchto příčin můžeme zmínit: zvýšení nebo snížení hladiny moře, zalednění, zvýšený vulkanismus, účinky blízkých hvězd na planetu Zemi, účinky komet, dopady asteroidů, změny na oběžné dráze nebo magnetickém poli Země, globální oteplování nebo chlazení, mezi ostatní.

Všechny tyto příčiny nebo jejich kombinace mohly v jednom bodě přispět k masovému vyhynutí..

Multidisciplinární studie masových vyhynutí

Konečnou příčinu hromadného vyhynutí je obtížné určit s absolutní jistotou, protože mnoho událostí nezanechává podrobné záznamy o jeho vzniku a vývoji..

Mohli bychom například najít fosilní záznam, který dokazuje výskyt důležité události ztráty druhu. Abychom však zjistili příčiny, které jej generovaly, musíme provést korelace s jinými proměnnými, které jsou registrovány na planetě..

Tento typ hlubokého výzkumu vyžaduje účast vědců z různých oblastí, jako je biologie, paleontologie, geologie, geofyzika, chemie, fyzika, astronomie atd..

Nejdůležitější hromadné vymírání

Následující tabulka ukazuje souhrn nejdůležitějších dosud studovaných masových vyhynutí, období, ve kterých k nim došlo, jejich věk, trvání každého z nich, odhadované procento vyhynulých druhů a jejich možné příčiny..

Evoluční význam masových vyhynutí

Snižování biologické rozmanitosti

Hromadné vymírání omezuje biologickou rozmanitost, protože zmizí úplné linie a kromě toho se upustí od těch, které z nich mohly vzniknout. Masové vyhynutí by se dalo přirovnat k prořezávání stromu života, při kterém jsou odříznuty celé větve..

Vývoj již existujících druhů a výskyt nových druhů

Hromadné vyhynutí může také hrát „tvůrčí“ roli v evoluci a stimulovat vývoj jiných již existujících druhů nebo větví díky zmizení jejich hlavních konkurentů nebo predátorů. Kromě toho může dojít ke vzniku nových druhů nebo větví ve stromu života..

Náhlé zmizení rostlin a živočichů, které zaujímají konkrétní výklenky, otevírá přežívajícímu druhu řadu možností. To lze pozorovat po několika generacích výběru, protože přežívající linie a jejich potomci mohou zastávat ekologické role, které dříve hrály zmizené druhy..

Faktory, které podporují přežití některých druhů v době vyhynutí, nemusí být nutně stejné jako faktory, které upřednostňují přežití v dobách nízké intenzity vyhynutí..

Hromadné vymírání pak umožňuje liniím, které byly dříve menšinou, diverzifikovat a hrát důležité role v novém scénáři po katastrofě..

Vývoj savců

Známým příkladem je příklad savců, kteří byli menšinovou skupinou již více než 200 milionů let a teprve po masovém vyhynutí křídy a terciérů (ve kterém dinosauři zmizeli) se vyvinuli a začali hrát hru..

Můžeme tedy potvrdit, že by se lidská bytost nemohla objevit, kdyby nedošlo k masovému vyhynutí křídy.

Dopad KT a masové vyhynutí křídy-terciáře

Álvarezova hypotéza

Luis Álvarez (Nobelova cena za fyziku za rok 1968), spolu s geologem Walterem Álvarezem (jeho synem), Frankem Azaro a Helen Michel (jaderní chemici), navrhli v roce 1980 hypotézu, že masové vyhynutí křídového a terciárního (KT) bylo výsledkem dopad asteroidu o průměru 10 ± 4 kilometry.

Tato hypotéza vychází z analýzy tzv Limit K-T, což je tenká vrstva jílu bohatá na iridium, která se nachází v planetárním měřítku přímo na hranici, která rozděluje sedimenty odpovídající křídě a třetihorám (K-T).

Iridium

Iridium (Ir) je chemický prvek s atomovým číslem 77, který se nachází ve skupině 9 periodické tabulky. Je to přechodný kov ze skupiny platiny.

Je to jeden z nejvzácnějších prvků na Zemi, považován za kov mimozemského původu, protože jeho koncentrace v meteoritech je často vysoká ve srovnání s pozemskými koncentracemi..

Obrázek 2. Hranice K-T nebo křída-paleogen, která označuje konec jedné éry. Anky-man [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) nebo CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], z Wikimedia Commons

Limit K-T

Vědci našli mnohem vyšší koncentrace iridia v sedimentech této vrstvy jílu zvané hranice K-T než v předchozích vrstvách. V Itálii zjistili třicetinásobný nárůst ve srovnání s předchozími vrstvami; v Dánsku 160 a na Novém Zélandu 20.

Álvarezova hypotéza uvedla, že dopad asteroidu zatemnil atmosféru, inhiboval fotosyntézu a urychlil smrt velké části existující flóry a fauny..

V této hypotéze však chyběly nejdůležitější důkazy, protože nemohly najít místo, kde došlo k nárazu asteroidu..

Do té doby nebyl hlášen žádný kráter očekávané velikosti, který by potvrzoval, že k události skutečně došlo..

Chicxulub

Navzdory tomu, že to neoznámili, geofyzici Antonio Camargo a Glen Penfield (1978) již kráter v důsledku nárazu objevili, zatímco hledali ropu na Yucatánu a pracovali pro mexickou státní ropnou společnost (PEMEX)..

Camargo a Penfield dosáhli podvodního oblouku širokého asi 180 km, který pokračoval na mexickém poloostrově Yucatan s centrem ve městě Chicxulub.

Obrázek 3. Gravitační mapa ukazující anomálie na poloostrově Yucatán. Zdroj: Počítačem generovaný obrázek gravitační mapy kráteru Chicxulub v Mexiku (NASA).

Ačkoli tito geologové představili své objevy na konferenci v roce 1981, nedostatečný přístup k jádrům vrtání je udržel mimo předmět..

Nakonec v roce 1990 novinář Carlos Byars kontaktoval Penfielda s astrofyzikem Alanem Hildebrandem, který nakonec usnadnil přístup k vrtným jádrům..

Hildebrand v roce 1991 publikoval společně s Penfieldem, Camargem a dalšími vědci objev kruhového kráteru na poloostrově Yucatán v Mexiku, jehož velikost a tvar odhalují anomálie magnetických a gravitačních polí, jako možný impaktní kráter, který se vyskytl v křídě - Terciární.

Další hypotézy

Křídově-terciární masové vyhynutí (a hypotéza K-T Impact) je jedním z nejvíce studovaných. Navzdory důkazům podporujícím Álvarezovu hypotézu však jiné různé přístupy přežily.

Bylo argumentováno, že stratigrafické a mikropaleontologické údaje z Mexického zálivu a kráteru Chicxulub podporují hypotézu, že tento dopad předcházel hranici KT o několik stovek tisíc let, a proto nemohl způsobit hromadné vyhynutí, které nastalo v křídě a terciáři.

Předpokládá se, že spouštěči masového vyhynutí na hranici K-T by mohly být další závažné účinky na životní prostředí, jako jsou dekanské sopečné erupce v Indii..

Deccan je velká plošina 800 000 kmdva která prochází přes jižní území Indie se stopami lávy a obrovským uvolňováním síry a oxidu uhličitého, které mohly způsobit masové vyhynutí na hranici K-T.

Nejnovější důkazy

Peter Schulte a skupina 34 vědců publikovali v roce 2010 v prestižním časopise Věda, důkladné zhodnocení dvou předchozích hypotéz.

Schulte et al. Analyzovali syntézu nedávných stratigrafických, mikropaleontologických, petrologických a geochemických dat. Dále hodnotili oba mechanismy vyhynutí na základě jejich předpokládaných poruch prostředí a distribuce života na Zemi před a po hranici K-T..

Došli k závěru, že náraz Chicxulub způsobil masové vyhynutí hranice K-T, kvůli tomu, že existuje dočasná korespondence mezi ejekční vrstvou a nástupem vyhynutí..

Kromě toho tyto závěry podporují ekologické vzorce ve fosilních záznamech a modelované poruchy prostředí (jako je tma a chlazení)..

Reference

  1. Álvarez, L. W., Álvarez, W., Asaro, F. a Michel, H. V. (1980). Mimozemská příčina křída-terciární vyhynutí. 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). Velikost a struktura kráteru Chicxulub odhalena horizontálními gravitačními přechody a cenoty. 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 stupnice kritických událostí kolem hranice křídy a paleogenu. 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). Dopad asteroidů na chicxulub a masové vymírání na hranici křídy a paleogenu. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10,1126 / science.1177265
  5. Pope, K. O., Ocampo, A. C. & Duller, C. E. (1993) Surface geology of the Chicxulub impact crater, Yucatan, Mexico. Planety Země Země 63, 93-104.
  6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. a Boynton, W. (1991). Chicxulub Crater: možný křídový / terciární hraniční impaktní kráter na poloostrově Yucatán v Mexiku. Geologie. 19 (9): 861-867.

Zatím žádné komentáře