MASOVNO IZUMIRANJE: UZROCI I NAJVAŽNIJI - BIOLOGIJA - 2026

Masovna izumiranja događaji su koji karakteriziraju nestanak velikog broja bioloških vrsta u kratkom vremenu. Ova vrsta izumiranja obično je terminalna, tj. Vrsta i njeni rođaci nestaju bez ostavljanja potomstva.

Masovna izumiranja razlikuju se od ostalih izumiranja po naglom i uklanjanju velikog broja vrsta i jedinki. Drugim riječima, stopa kojom vrste nestaju tijekom tih događaja vrlo je velika, a njezin se učinak uvažava u relativno kratkom vremenu.

Slika 1. Hipoteza smrti dinosaura uslijed djelovanja otrovnih plinova u Deccan stubama. Masovne erupcije dogodile su se u južnoj središnjoj Indiji, u jednoj od najvećih vulkanskih formacija na zemlji. Izvor: nsf.gov

U kontekstu geoloških era (desetke ili stotine milijuna godina u trajanju), „kratko vrijeme“ može značiti nekoliko godina (čak i dana) ili razdoblja od stotine milijardi godina.

Masovna izumiranja mogu imati više uzročnika i posljedice. Tjelesni i klimatski uzroci često pokreću kaskade učinaka u mrežama s hranom ili izravno na neke vrste. Učinci mogu biti "trenutni", poput onih koji nastaju nakon što meteorit pogodi planetu Zemlju.

Uzroci masovnih izumiranja

Uzroci masovnih izumiranja mogli bi se razvrstati u dvije glavne vrste: biološki i okolišni.

Biološki

Među njima su: natjecanje između vrsta radi raspoloživih resursa za preživljavanje, predanje, epidemije, među ostalim. Biološki uzroci masovnih izumiranja izravno utječu na skupinu vrsta ili na cijeli trofički lanac.

ekološki

Među tim uzrocima možemo spomenuti: povećanje ili smanjenje razine mora, glacijacije, povećani vulkanizam, učinci obližnjih zvijezda na planetu Zemlju, učinci kometa, utjecaji asteroida, promjene zemljine orbite ili magnetskog polja, globalno zagrijavanje ili hlađenje, među ostalim.

Svi ovi uzroci, ili kombinacija njih, u jednom su trenutku mogli pridonijeti masovnom izumiranju.

Multidisciplinarne studije masovnih izumiranja

Konačni uzrok masovnog izumiranja teško je postaviti s apsolutnom sigurnošću, jer mnogi događaji ne ostavljaju detaljan zapis o njegovom nastanku i razvoju.

Na primjer, mogli bismo naći zapise o fosilima koji dokazuju važan događaj gubitka vrsta. Međutim, da bismo utvrdili uzroke koji su ga generirali, moramo napraviti povezanost s drugim varijablama koje su registrirane na planeti.

Ova vrsta dubinskih istraživanja zahtijeva sudjelovanje znanstvenika iz različitih područja poput biologije, paleontologije, geologije, geofizike, kemije, fizike, astronomije, između ostalih.

Najvažnija masovna izumiranja

Sljedeća tablica prikazuje sažetak najvažnijih masovnih izumiranja do danas, razdoblja u kojima su nastali, njihovu starost, trajanje svake, procijenjeni postotak izumrlih vrsta i njihov mogući uzrok.

Evolucijski značaj masovnih izumiranja

Smanjenje biološke raznolikosti

Masovna izumiranja smanjuju biološku raznolikost, budući da potpuni rodovi nestaju, a osim toga, oni koji bi mogli proizaći iz njih neće se riješiti. Masovno izumiranje moglo bi se tada usporediti s obrezivanjem stabla života u kojem su cijele grane odsječene.

Razvoj postojećih vrsta i pojava novih vrsta

Masovno izumiranje također može igrati "kreativnu" ulogu u evoluciji, stimulirajući razvoj drugih prethodno postojećih vrsta ili grana, zahvaljujući nestanku njihovih glavnih konkurenata ili grabežljivaca. Osim toga, može se pojaviti i pojava novih vrsta ili grana na stablu života.

Nagli nestanak biljaka i životinja koji zauzimaju specifične niše, otvara niz mogućnosti za preživjele vrste. To možemo promatrati nakon nekoliko generacija selekcije, budući da su preživjeli rodovi i njihovi potomci mogli zauzeti ekološke uloge koje su prethodno obavljale nestale vrste.

Čimbenici koji promiču preživljavanje nekih vrsta u vrijeme izumiranja nisu nužno isti koji favoriziraju preživljavanje u vremenima slabog intenziteta izumiranja.

Masovna izumiranja tada omogućavaju da se rodovi koji su ranije bili manjina diverzificiraju i igraju važnu ulogu u novom scenariju nakon katastrofe.

Evolucija sisavaca

Dobro poznat primjer je sisavaca, koji su bili manjinska skupina više od 200 milijuna godina i tek nakon masovnog izumiranja krede-tercijara (u kojem su dinosauri nestali), razvili su se i počeli igrati igru. velika uloga.

Tada možemo potvrditi da se ljudsko biće ne bi moglo pojaviti da nije došlo do masovnog izumiranja krede.

KT utjecaj i masno istrebljenje krede i tercijara

Alvarezova hipoteza

Luis Álvarez (Nobelova nagrada za fiziku 1968.), zajedno s geologom Walterom Álvarezom (sinom), Frankom Azarom i Helen Michel (nuklearni kemičari), 1980. godine predložio je hipotezu da je masovno izumiranje krede-tercijara (KT) bilo produkt udara asteroida promjera 10 ± 4 kilometra.

Ova hipoteza proizlazi iz analize takozvane granice KT-a, to je tanki sloj gline bogate iridijem, koji se nalazi u planetarnoj razmjeri upravo na granici koja dijeli sedimente koji odgovaraju krednom i tercijarnom (KT) razdoblju.

iridijum

Iridium (Ir) je kemijski element s atomskim brojem 77 koji se nalazi u skupini 9 periodičke tablice. To je prijelazni metal, iz platinske skupine.

To je jedan od najrjeđih elemenata na Zemlji, koji se smatra metalom izvanzemaljskog podrijetla, jer je njegova koncentracija u meteoritima često visoka u usporedbi s koncentracijama na tlu.

Slika 2. KT ili kredna-paleogena granica, što označava kraj jedne ere. Anky-man, iz Wikimedia Commonsa

KT granica

Znanstvenici su otkrili znatno veće koncentracije iridija u sedimentima ovog sloja gline zvanom KT granica nego u prethodnim slojevima. U Italiji su pronašli porast od 30 puta u odnosu na prethodne slojeve; u Danskoj 160 i na Novom Zelandu 20.

Alvarezova hipoteza sugerira da je utjecaj asteroida potamnio atmosferu, inhibirajući fotosintezu i precipitirajući smrt velikog dijela postojeće flore i faune.

Međutim, ovoj su hipotezi nedostajali najvažniji dokazi jer nisu mogli locirati mjesto na kojem je došlo do udara asteroida.

Do tada nije objavljeno da je neki krater očekivane veličine potvrdio da se događaj zaista i dogodio.

Chicxulub

Iako to nisu prijavili, geofizičari Antonio Camargo i Glen Penfield (1978.) su već otkrili krater kao posljedicu udara, dok su naftu tražili u Yucatánu, radeći za meksičku državnu naftnu kompaniju (PEMEX).

Camargo i Penfield postigli su podvodni luk širine oko 180 km koji se nastavio na meksičkom poluotoku Yucatan, sa središtem u gradu Chicxulub.

Slika 3. Gravitacijska karta koja prikazuje anomaliju na poluotoku Jukatan. Izvor: Računalo generirana slika gravitacijske karte kratera Chicxulub u Méxicu (NASA).

Iako su ovi geolozi predstavili svoja otkrića na konferenciji 1981., nedostatak pristupa jezgrama bušenja nije ih držao dalje od teme.

Napokon, 1990. godine novinar Carlos Byars kontaktirao je Penfielda s astrofizičarem Alanom Hildebrandom koji mu je napokon dao pristup bušilicama.

Hildebrand je 1991. godine zajedno s Penfieldom, Camargom i drugim znanstvenicima objavio otkriće kružnog kratera na poluotoku Yucatan, u Meksiku, veličine i oblika koji otkrivaju anomalije magnetskog i gravitacijskog polja, kao mogući krater udara koji se dogodio u kredi-tercijaru,

Ostale hipoteze

Masno istrebljenje kredne i tercijarne mase (i hipoteza utjecaja KT) jedna je od najgledanijih. Međutim, usprkos dokazima koji podržavaju Álvarezinu hipotezu, preživjeli su i drugi različiti pristupi.

Tvrdi se da stratigrafski i mikropaleontološki podaci iz Meksičkog zaljeva i kratera Chicxulub podržavaju hipotezu da je taj utjecaj prethodio granici KT-a nekoliko stotina tisuća godina i stoga nije mogao izazvati masovno izumiranje koje se dogodilo. u krede-tercijar.

Pretpostavlja se da bi drugi ozbiljni utjecaji na okoliš mogli biti pokretači masovnog izumiranja na granici KT-a, poput Dekanovih erupcija vulkana u Indiji.

Deccan je velika visoravan veličine 800 000 km ² koja prolazi kroz središnji teritorij Indije, s tragovima lave i ogromnim ispuštanjem sumpora i ugljičnog dioksida koji su mogli uzrokovati masovno izumiranje na granici KT-a.

Najnoviji dokazi

Peter Schulte i skupina od 34 istraživača 2010. godine u prestižnom su časopisu Science objavili temeljitu procjenu dviju prethodnih hipoteza.

Schulte i suradnici analizirali su sintezu najnovijih stratigrafskih, mikropaleontoloških, petroloških i geokemijskih podataka. Uz to, procijenili su i mehanizme za istrebljenje na temelju njihovih predviđenih poremećaja u okolišu i raspodjele života na Zemlji prije i nakon ograničenja KT.

Zaključili su da je utjecaj Chicxulub-a uzrokovao masovno izumiranje granice KT-a zbog činjenice da postoji vremenska korespondencija između sloja za izbacivanje i početka izumiranja.

Nadalje, ekološki obrasci fosilnih zapisa i modelirani poremećaji u okolišu (poput tame i hlađenja) podržavaju ove zaključke.

Reference

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., i Michel, HV (1980). Vanzemaljski uzrok kredno-tercijarnog izumiranja. Znanost, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / znanost.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., i Chavez, RE (1995). Veličina i struktura kratera Chicxulub otkrivena horizontalnim gravitacijskim gradijentima i cenotama. Priroda, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Vremenske ljestvice kritičnih događaja oko kredne-paleogene granice. Znanost, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / znanost.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Utjecaj asteroida Chicxulub i masovno istrebljenje na granici krede i paleogena. Znanost, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / znanost.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC i Duller, CE (1993) Površinska geologija udarnog kratera Chicxulub, Yucatan, Meksiko. Planeti Zemlje Mjesec 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. i Boynton, W. (1991). Krater Chicxulub: mogući kraterski / tercijarni granični udarni krater na poluotoku Yucatán, Meksiko. Geologija. 19 (9): 861-867.