Masowe Wymieranie Flory I Fauny W Historii Ziemi - Alternatywny Widok

Spisu treści:

Masowe Wymieranie Flory I Fauny W Historii Ziemi - Alternatywny Widok
Masowe Wymieranie Flory I Fauny W Historii Ziemi - Alternatywny Widok

Wideo: Masowe Wymieranie Flory I Fauny W Historii Ziemi - Alternatywny Widok

Wideo: Masowe Wymieranie Flory I Fauny W Historii Ziemi - Alternatywny Widok
Wideo: Wymieranie permskie – największa katastrofa w dziejach Ziemi - Historia Ziemi #10 2024, Wrzesień
Anonim

W historii życia na Ziemi naukowcy doliczyli się do 11 masowych wymieszeń flory i fauny, z których 5 znacznie zmieniło wygląd naszej biosfery. Ostatnie z tych „wielkich” wyginięć, które miały miejsce 65 milionów lat temu, zniszczyło 1/6 wszystkich gatunków, które wówczas istniały (wymieranie kredowo-paleogeniczne).

Jednocześnie wraz z jaszczurkami morskimi i latającymi zniknął najbardziej „promowany” gatunek zwierząt w zapisie kopalnym naszego świata - wszystkie dinozaury.

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Współczesna nauka nie posiada wyczerpujących danych na temat przyczyn ostatniego dużego wymierania gatunków (a także poprzednich). Do głównych podejrzanych należą asteroidy, wulkany i procesy wewnętrzne zachodzące w biosferze Ziemi. Poniżej proponuję zapoznać się z kroniką ziemskich katastrof trwających 300 milionów lat i wyrobić sobie własną opinię na temat przyczyn śmierci tego cudownego oddziału gadów.

„Matka wszystkich wyginięć”

250 milionów lat temu nastąpiło największe znane wymarcie w historii naszej planety; podczas katastrofy permsko-triasowej zginęło 95% wszystkich gatunków zwierząt morskich i lądowych. Prawie wszystkie terapsydy, które dominowały wówczas na lądzie, zniknęły. Wśród nielicznych terapsydów, którzy przeżyli, byli przodkowie cynodontów, których potomkami są wszystkie ssaki.

Film promocyjny:

Wczesne pelikozaury permskie (po lewej dimetrodon) i ich potomkowie terapsydy (po prawej gorgonops) nazywane są jaszczurkami podobnymi do zwierząt (synapsydami). W szczególności gorgonopy są najbliższymi krewnymi cynodontów.

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Zwolnione nisze ekologiczne terapsydów zajęły archozaury, które po 20 milionach lat zaczną dominować jako drapieżniki lądowe (dinozaury i crurotarsi).

Za główną przyczynę wymierania uważa się zwykle wylewanie syberyjskich pułapek magmowych na pograniczu permu i triasu. Podczas formowania pułapek wyrzucono około 4 mln km3 skał, zajmujących powierzchnię 2 mln km2. Proces wylewania się skał wywołał w rezultacie kaskadową reakcję globalnych zmian klimatycznych i prawdopodobnie spowodował masowe wymieranie.

Obszar erupcji syberyjskich pułapek nałożony na mapę współczesnej Rosji

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

„Tajemnicze” wymieranie triasowo-jurajskie

Już po 50 milionach lat ziemska biosfera musiała stawić czoła kolejnej serii masowych wyginięć. Na pograniczu triasu i jurajskiego nieznany globalny kataklizm doprowadził do dominacji Crurotarów na lądzie. Po wypędzeniu swoich „kuzynów” dinozaurów i ssaków, krurotarsy stały się wówczas głównym i największym drapieżnikiem lądowym późnego triasu.

Niektórzy przedstawiciele mięsożernych krurotarów późnego triasu

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

W wyniku katastrofy Crurotharowie podzielili los terapsydów, ustępując miejsca swoim „kuzynom” - dinozaurom, które będą dominować na krainie przez 140 milionów lat. Jedna z dwóch ocalałych grup crurotarów, protosuchia, jest bezpośrednimi przodkami współczesnych krokodyli.

Główne wersje tego wymarcia to upadek dużej asteroidy i aktywność wulkaniczna (prowincja magmowa na środkowym Atlantyku, CAMP). W pierwszym przypadku za przyczynę uznano uderzenie 4-kilometrowej asteroidy, która uformowała 100-kilometrowy krater Manicouagan w Kanadzie, ale datowanie geologiczne przypisuje jej spadek o 14 mln lat przed wyginięciem triasu.

Dziś krater Manicouagan ma poprzeczną średnicę 70 km (pierwotnie 100 km). Kratery tej wielkości występują zwykle podczas upadku asteroid o średnicy około 4-5 km i nie mają długoterminowych konsekwencji dla fauny i flory lądowej.

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Największe poparcie uzyskała połączona hipoteza. Według niej CAMP, który spowodował wylanie 2 mln km3 skał wulkanicznych, w tym ogromną ilość CO2, spowodował uwolnienie ogromnych „kieszeni” hydratów metanu z dna oceanu w wyniku globalnego ocieplenia. Metan, będący gazem cieplarnianym silniejszym od CO2, wywołał reakcję łańcuchową przegrzania ziemskiej atmosfery, co prawdopodobnie spowodowało masowe wymierania.

Mezozoik „stabilny”

Okres dominacji dinozaurów na lądzie (okresy jurajskie i kredowe ery mezozoicznej) wcale nie był geologicznie „cichszy” niż pozostałe okresy historii Ziemi.

183 miliony lat temu doszło do wielkiego wylewu magmowego Karoo-Ferar, porównywalnego pod względem skali do CAMP (2,5 miliona km3 skał magmowych). Jednak wydarzenie to nie spowodowało żadnych katastrofalnych konsekwencji dla życia ziemskiego. Zderzenie dużej asteroidy o średnicy około 4 km z Ziemią 167 milionów lat temu, w środku jurajskiego (zniszczony krater Puchezh-Katunsky w regionie Niżny Nowogród w Rosji), również minęło bez poważnych konsekwencji.

Drugie masowe wymieranie w historii dinozaurów miało miejsce na pograniczu okresów jurajskiego i kredowego - 145 milionów lat temu. Jedna z wielu hipotez wiąże powstanie jednego z największych wulkanów tarczowych w Układzie Słonecznym - masywu Tamu na Oceanie Spokojnym - z wyginięciem „małej jurajskiej”. Jest jednak możliwe, że globalny efekt powstania wulkanu zintensyfikował wpływ 4 km asteroidy w tym samym okresie (krater Morokweng, RPA). W tym czasie naukowcy przypisują pojawienie się latających dinozaurów - przodków współczesnych ptaków.

Masyw Tamu na Oceanie Spokojnym jest jednym z największych wygasłych wulkanów w Układzie Słonecznym. Całkowita masa skał tworzących ten starożytny wulkan stanowi 80% masy Marsa Olimpu

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Około 12 milionów lat później, już na początku kredy, światowa flora i fauna doświadczyła serii największych wybuchowych erupcji wulkanów w historii Ziemi. Erupcja na początku okresu kredowego w Hauterivie z 8 superwulkanami uwolniła łącznie 50 000 km3 gazów i skał. Na przykład erupcja każdego superwulkanu była średnio dwukrotnie silniejsza niż erupcja superwulkanu Toba, która spowodowała efekt wąskiego gardła 70 000 lat temu.

Fakt ten jest również zauważalny z powodu faktu, że „parada” superwulkanów była tylko częścią powstawania gigantycznych pułapek magmowych Parana-Etendeka w Ameryce Południowej. Całkowita objętość wypuszczonych skał wyniosła 2,3 mln km3. Jednak, podobnie jak 50 milionów lat wcześniej, procesy te nie spowodowały znaczących fluktuacji w różnorodności biosfery Ziemi.

Bazaltowe półki przepływowe starożytnych pułapek magmowych w Paranie w Brazylii

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Pod koniec swojej epoki dinozaury doświadczyły jeszcze 3 większych szczytów aktywności wulkanicznej, w wyniku których wybuchło łącznie 12 milionów km3 skał. W okresie kredy Ziemia również doświadczyła serii zderzeń z dużymi asteroidami (3 asteroidy o średnicy 1 km, trzy kolejne po 2 km i jedna o wielkości 3 km).

Największy (po Chiksulubie) krater uderzeniowy okresu kredy - Karski znajduje się w Nienieckim Okręgu Autonomicznym Rosji. W wyniku uderzenia asteroidy o długości 3 km 70 milionów lat temu powstał krater o średnicy około 70 km. Początek spadku specjacji dinozaurów przypisuje się temu samemu okresowi, chociaż związek między tymi dwoma wydarzeniami jest przedmiotem dyskusji.

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Koniec wieczności

Gdybyśmy mogli dojść do końca okresu kredy, wielu z nas nie uwierzyłoby, że znajdujemy się w starożytnym i obcym świecie. Wszędzie dominowały okrytozalążkowe (kwitnące), ssaki pracowały pod stopami, niewiele różniąc się od współczesnych małych zwierząt.

Zdążyli już podzielić się na łożyskowce i torbacze. Wtedy też żyły pierwsze naczelne. Pojawiły się znane nam węże i jaszczurki. Od okresu jurajskiego lasy roiły się od prawdziwych ptaków, a ich krewniaków, krokodyli, napadały nad rzekę zwierzęta.

Uważa się również, że pszczoły są częściowo odpowiedzialne za spadek różnorodności dinozaurów w późnej kredzie. Wyewoluując około 100 milionów lat temu z os żerujących na owadach zapylających, pszczoły, dzięki swojej wysokiej wydajności, sprawiły, że rośliny kwitnące zdominowały florę ziemi. Dinozaury roślinożerne musiały powoli zmieniać dietę z nagonasiennych na kwitnące.

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Podobieństwa między naszym światem a tym starożytnym ograniczają się do składu fauny w mentalnym wodopoju, z których większość nadal stanowiły dinozaury: tyranozaury, ceratopsy, hadrozaury, zauropody itp. (Bardziej szczegółowa lista fauny końca ery dinozaurów).

Pod koniec epoki dominacji dinozaurów, na pograniczu kredy i paleogenu, nasiliła się aktywność wulkaniczna w Indiach (wówczas jeszcze wyspie na środku Oceanu Indyjskiego). Wielkość wylewu pułapek Dekanu przez kilkaset tysięcy lat wynosiła około 2 mln km3, szczyt przypadł na erupcję lawy pułapki Mahabaleshwar-Rajamandri, kiedy to w krótkim (geologicznie) okresie wielkość emisji wyniosła 9 tys. Km3 skał.

Pułapki dekanu w pobliżu Bombaju oraz mapa okupowanych przez nie Indii (na niebiesko)

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Jednak zgodnie z wcześniejszymi precedensami kolosalnej aktywności wulkanicznej wiemy już, że takie zjawiska same w sobie niekoniecznie muszą mieć katastrofalny wpływ na klimat Ziemi, a tym samym na florę i faunę. Najprawdopodobniej taka aktywność musi zbiegać się z wyjątkowymi okolicznościami, aby uruchomić „mechanizm” masowego wymierania.

Tylko 6 z 11 głównych wymierzeń zbiegło się w czasie z aktywnymi procesami geologicznymi. Większość współczesnych paleontologów uważa, że taką „wyjątkową okolicznością” było uderzenie 10 km asteroidy w Ameryce Środkowej 65 milionów lat temu, podczas aktywnej fazy formowania się pułapek Dekanu.

Siła uderzenia była bezprecedensowa w historii ery mezozoicznej. Uwolniona energia była 2 miliony razy większa niż energia eksplozji największego ładunku termojądrowego - „Króla Bomby”. Powierzchnia utworzonego krateru Chicxulub o długości 180 km była porównywalna z całkowitą powierzchnią wszystkich kraterów uderzeniowych utworzonych w poprzednich 200 mln lat.

Według niektórych modeli geologicznych, fala sejsmiczna z eksplozji może skupić się na antypodzie krateru uderzeniowego i spowodować (lub wzmocnić) erupcje lawy. Nawiasem mówiąc, w punkcie-antypodzie zderzenia znajdował się wówczas region o zwiększonej aktywności wulkanicznej - same pułapki Dekanu.

Hipoteza wcale nie twierdzi, że wulkanizm został wywołany uderzeniem asteroidy, ponieważ powstawanie tych pułapek było czysto autonomicznym procesem litosfery Ziemi. Mówimy wyłącznie o możliwym krótkotrwałym wzroście aktywności wulkanicznej, gdyż zjawisko „ogniskowania sejsmicznego” w konkretnym przypadku Ziemi jest bardzo ograniczone.

Krater Chicxulub na półwyspie Jukatan (Meksyk). Po lewej - krater w widocznym zakresie, po prawej - pokryta mapą anomalii grawitacyjnych

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Kolejnym ważnym warunkiem rozpoczęcia procesu masowego wymierania jest stan flory i fauny w okresie wystąpienia „siły wyższej”. Podobnie jak przed wymieraniem permsko-triasowym, paleontolodzy odnotowują spadek różnorodności dinozaurów i innych archozaurów w mastrychowskim stadium kredy posdengo (ostatnie 7 milionów lat istnienia dinozarów).

Jest to związane ze zmianą klimatu na świecie, gdyż spadek różnorodności objął wiele innych grup zwierząt i roślin (w tym ssaki, ptaki i rośliny kwitnące). To skłoniło wielu paleontologów do przypuszczenia, że te dwa katastrofy (wulkany i asteroida) miały miejsce w „niewygodnym” czasie dla żywej fauny.

Wykres częstotliwości erupcji magmowych (skala po prawej) i uderzeń asteroid (skala po lewej) w ciągu ostatnich 300 mA (z potwierdzonych). Te pierwsze mają stosunkowo długotrwały wpływ na klimat (miliony lat), a wpływ asteroid jest „doświadczany” przez naturę od kilkudziesięciu tysięcy lat. Jak widać, klęski żywiołowe nie zawsze powodują masowe wymierania (czerwone kropki u góry - wymierania duże, czarne - małe)

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Wykres „krótkoterminowych” erupcji wulkanów z ostatnich 140 milionów lat. W przeciwieństwie do erupcji wybuchowych, erupcjom lawy nie towarzyszą znaczne wybuchowe wytrącanie stopionych skał. Proces erupcji jest stosunkowo spokojny. Czerwony okrąg oznacza erupcję superwulkanu Toba, 70 tysięcy lat temu

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

„Wielki punkt zwrotny”

Ostatnie z największych i czwarte wymieranie ssaków miało miejsce na pograniczu epok eocenu i oligocenu okresu paleogenu 35–30 mln lat temu. Odsetek wymierania gatunków kilkakrotnie przekraczał poziom „tła” - ponad 3% wobec 0,7% (o rząd wielkości słabszy niż wymieranie kredowe).

To najdłuższe ze wszystkich wymierzeń w ciągu ostatnich 300 milionów lat, które trwały 4 miliony lat. Wymieranie eocenu-oligocenu jest związane zarówno z upadkiem dwóch dużych asteroid 35 milionów lat temu (odpowiednio ~ 5 i ~ 4 km średnicy), jak i ze znaczącą globalną aktywnością wulkaniczną 35-29 milionów lat temu (Ameryka Północna, Środkowa i Południowa, Afryka i Bliski Wschód, patrz wykres powyżej).

Kratery o długości 100 i 90 km Popigai (Rosja) i Chesapeake (USA), utworzone w niewielkim odstępie czasu 35 milionów lat temu, prawdopodobnie stały się jedną z przyczyn wymierania eocenu-oligocenu i ogólnego ochłodzenia klimatu w oligocenie

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Lewiatani

Jednak według wielu współczesnych biologów wymieranie eocenu i oligocenu nie było ostatnim. Od ostatniej epoki lodowcowej, 11 000 lat temu, ziemska biosfera zaczęła doświadczać kolejnego „wielkiego wymierania” w swojej historii (wymarcie holoceńskie).

Przekroczyła już skalę wymierania eocenu, a według naukowców różnorodność gatunkowa fauny naszej planety pod koniec tego stulecia zmniejszy się o 50% (ponad 80% dla flory lądowej). A winą wcale nie są wulkany czy asteroidy, ale pojawienie się i rozwój bardzo niezwykłego gatunku zwierząt - Homo sapiens.

Jak widać na poniższej ilustracji, pojawienie się osoby najczęściej wywołuje gwałtowny spadek liczby dużych ssaków (megafauny). W Afryce i Azji Południowej efekt był słabszy, gdyż fauna stopniowo przystosowywała się do koegzystencji i stopniowo zastępowała gatunki ludzkie. Na pozostałych kontynentach, gdzie wygląd „super łowcy” był stosunkowo ostry, efekt redukcji był znacznie bardziej znaczący

Image
Image

Zdjęcie: geektimes.ru

Niestety, często zapominamy, że intelektualnej wyższości człowieka nad resztą żywej przyrody powinna towarzyszyć wielka odpowiedzialność, a nie drapieżna i często irracjonalna grabież oraz niszczenie jej dobrodziejstw.

Miejmy nadzieję, że rzeczy nie dojdą do „Wielkiego Antropogenicznego Wymierania”, a jeśli tak się stanie, nie zginiemy w tej samej otchłani, w którą zmiecimy większość ziemskiej biosfery …