MASINIS IŠNYKIMAS: PRIEŽASTYS IR SVARBIAUSIOS - BIOLOGIJA - 2025

Masinis išnykimas yra įvykis, kuriam būdingas didelis biologinių rūšių išnykimas per trumpą laiką. Šis išnykimo tipas paprastai būna galutinis, tai yra, rūšis ir jos artimieji išnyksta nepalikdami palikuonių.

Masinis išnykimas skiriasi nuo kitų išnykimų tuo, kad yra staigus ir pašalinamas didelis rūšių ir individų skaičius. Kitaip tariant, rūšių išnykimo greitis per šiuos įvykius yra labai didelis, o jos poveikis įvertinamas per palyginti trumpą laiką.

1 paveikslas. Dinozaurų mirties dėl nuodingų dujų poveikio Dekano laiptuose hipotezė. Masiniai išsiveržimai įvyko pietinėje ir centrinėje Indijos dalyje, vienoje iš didžiausių vulkaninių formacijų žemėje. Šaltinis: nsf.gov

Geologinių epochų (trunkančių dešimtimis ar šimtais milijonų metų) kontekste „trumpas laikas“ gali reikšti kelerius metus (net dienas) arba šimtus milijardų metų.

Masinis išnykimas gali sukelti daugybę priežastinių veiksnių ir pasekmių. Dėl fizinių ir klimato priežasčių maisto kasetėse ar tiesiogiai kai kurioms rūšims poveikis būna kaskadinis. Poveikis gali būti „momentinis“, kaip ir po meteorito, pasiekus Žemės planetą.

Masinio išnykimo priežastys

Masinio išnykimo priežastis galima būtų suskirstyti į dvi pagrindines rūšis: biologinę ir aplinkos.

Biologinis

Tarp jų yra: rūšių konkurencija dėl išteklių, skirtų jų išlikimui, plėšrumas, epidemijos, be kita ko. Biologinės masinio išnykimo priežastys tiesiogiai veikia rūšių grupę ar visą trofinę grandinę.

Aplinkosauga

Tarp šių priežasčių galime paminėti: jūros lygio padidėjimą ar sumažėjimą, apledėjimą, padidėjusį vulkanizmą, šalia esančių žvaigždžių poveikį Žemės planetai, kometų poveikį, asteroidų poveikį, Žemės orbitos ar magnetinio lauko pokyčius, globalinis atšilimas ar atvėsimas, be kita ko.

Visos šios priežastys ar jų derinys galėjo prisidėti prie masinio išnykimo vienu metu.

Daugiadisciplininiai masinio išnykimo tyrimai

Didžiausią masinio išnykimo priežastį sunku visiškai tiksliai nustatyti, nes daugelis įvykių nepalieka išsamios informacijos apie jos pradžią ir raidą.

Pavyzdžiui, mes galime rasti iškasenos įrašą, liudijantį apie svarbų rūšių nykimo įvykį. Tačiau norėdami nustatyti priežastis, kurios ją sukėlė, turime atlikti koreliacijas su kitais kintamaisiais, kurie yra užregistruoti planetoje.

Šio tipo giliems tyrimams reikia, kad dalyvautų įvairių sričių, tokių kaip biologija, paleontologija, geologija, geofizika, chemija, fizika, astronomija, mokslininkai.

Svarbiausi masiniai išnykimai

Šioje lentelėje pateikiama svarbiausių iki šiol tirtų masinių išnykimų santrauka, laikotarpiai, kuriais jie įvyko, jų amžius, kiekvieno trukmė, apskaičiuotas išnykusių rūšių procentas ir jų galima priežastis.

Masinio išnykimo evoliucinė reikšmė

Biologinės įvairovės mažinimas

Masinis išnykimas sumažina biologinę įvairovę, nes išnyksta visiška giminė, be to, atsisakoma tų, kurie galėjo atsirasti dėl jų. Masinį išnykimą galima būtų palyginti su gyvybės medžio, kuriame nukirstos visos šakos, genėjimu.

Ankstesnių rūšių vystymasis ir naujų rūšių atsiradimas

Masinis išnykimas taip pat gali vaidinti „kūrybingą“ vaidmenį evoliucijoje, skatindamas kitų egzistuojančių rūšių ar šakų vystymąsi, nes dingo pagrindiniai konkurentai ar plėšrūnai. Be to, gyvybės medyje gali atsirasti naujų rūšių ar šakų.

Staigus augalų ir gyvūnų, užimančių tam tikras nišas, išnykimas atveria daugybę galimybių išlikusioms rūšims. Tai galime pastebėti po kelių kartų atrankos, nes išlikusios giminės ir jų palikuonys gali užimti ekologinius vaidmenis, kuriuos anksčiau atliko nykstančios rūšys.

Veiksniai, skatinantys kai kurių rūšių išlikimą išnykimo metu, nebūtinai yra tie patys, kurie palankiai vertina išgyvenimą mažo išnykimo metu.

Tuomet masinis išnykimas leidžia linijoms, kurios anksčiau buvo mažuma, paįvairinti ir atlikti svarbius vaidmenis naujame po katastrofos scenarijuje.

Žinduolių evoliucija

Žinomas pavyzdys yra žinduoliai, kurie buvo mažumų grupė daugiau nei 200 milijonų metų ir tik po kreidos-tretinio masinio išnykimo (kuriame dinozaurai išnyko) išsivystė ir pradėjo žaisti žaidimą. didelis vaidmuo.

Tada galime tvirtinti, kad žmogus negalėjo atsirasti, jei nebūtų buvęs masinis kreidos išnykimas.

KT smūgis ir kreidos-tretinio masinio išnykimas

Álvarezo hipotezė

Luisas Álvarezas (1968 m. Nobelio fizikos premija) kartu su geologais Walteriu Álvarezu (jo sūnus), Franku Azaro ir Helenu Micheliu (atominės chemijos specialistai) 1980 m. Pasiūlė hipotezę, kad kreidos-tretinio (KT) masinis išnykimas buvo asteroido, kurio skersmuo 10 ± 4 km, smūgio produktas.

Ši hipotezė kyla analizuojant vadinamąją KT ribą, kuri yra plonas molio, kuriame gausu iridžio, sluoksnis, kuris randamas planetų skalėje kaip tik ant sienos, kuri dalija nuosėdas, atitinkančias kreidos ir tretinio (KT) laikotarpius.

Iridis

Iridis (Ir) yra cheminis elementas, kurio atominis numeris 77, esantis periodinės lentelės 9 grupėje. Tai yra pereinamasis metalas iš platinos grupės.

Tai yra vienas iš rečiausių elementų Žemėje, laikomas nežemiškos kilmės metalu, nes jo koncentracija meteorituose dažnai yra aukšta, palyginti su koncentracija žemėje.

2 pav. KT arba Kreidos-Paleogeno riba, žyminti eros pabaigą. Žmogus iš „Wikimedia Commons“

KT riba

Šio molio sluoksnio, vadinamo KT riba, nuosėdose mokslininkai nustatė daug didesnę iridžio koncentraciją nei ankstesniuose sluoksniuose. Italijoje jie padidėjo 30 kartų, palyginti su ankstesniais sluoksniais; Danijoje 160 ir Naujojoje Zelandijoje 20.

Álvarezo hipotezėje teigiama, kad asteroido poveikis patamsino atmosferą, slopindamas fotosintezę ir sukeldamas didelės dalies esamos floros ir faunos žūtį.

Tačiau šiai hipotezei trūko svarbiausių įrodymų, nes jie negalėjo nustatyti vietos, kurioje įvyko asteroido poveikis.

Iki tol nebuvo pranešta apie jokio numatyto dydžio kraterį, kuris patvirtintų, kad įvykis iš tikrųjų įvyko.

Chicxulub

Nepaisant to, kad apie tai nepranešė, geofizikai Antonio Camargo ir Glen Penfield (1978 m.) Jau buvo atradę kraterį dėl smūgio, o jie ieškojo naftos Jukatane, dirbdami Meksikos valstybinėje naftos kompanijoje (PEMEX).

Camargo ir Penfield pasiekė maždaug 180 km pločio povandeninį lanką, kuris tęsėsi Meksikos pusiasalyje Jukatane, kurio centras yra Chicxulub mieste.

3 pav. Gravitacinis žemėlapis, kuriame pavaizduota anatomija Jukatano pusiasalyje. Šaltinis: kompiuterio sukurtas „Chicxulub“ kraterio vaizdas Meksikoje (NASA).

Nors šie geologai savo išvadas pateikė 1981 m. Vykusioje konferencijoje, trūko galimybės naudotis gręžimo šerdimi.

Galiausiai 1990 m. Žurnalistas Carlosas Byarsas susisiekė su Penfieldu su astrofiziku Alanu Hildebrandu, kuris pagaliau palengvino prieigą prie gręžimo šerdžių.

Hildebrandis kartu su Penfieldu, Camargo ir kitais mokslininkais 1991 m. Paskelbė apie apskrito kraterio atradimą Jukatano pusiasalyje, Meksikoje, kurio dydis ir forma atskleidžia magnetinių ir gravitacinių laukų anomalijas, kaip galimas kreidos-tretinio lygio krateris. .

Kitos hipotezės

Kreidos-tretinio masinio išnykimas (ir KT poveikio hipotezė) yra vienas iš labiausiai ištirtų. Nepaisant Álvarezo hipotezę patvirtinančių įrodymų, išliko kiti skirtingi požiūriai.

Buvo teigiama, kad stratigrafiniai ir mikropaleontologiniai duomenys iš Meksikos įlankos ir „Chicxulub“ kraterio patvirtina hipotezę, kad šis poveikis dar prieš KT ribą vyko keliais šimtais tūkstančių metų ir todėl negalėjo sukelti įvykusio masinio išnykimo. kreidos-tretinio lygio.

Manoma, kad masinis išnykimas prie KT ribos gali būti kitas rimtas poveikis aplinkai, pavyzdžiui, Dekano ugnikalnio išsiveržimai Indijoje.

„Dekanas“ yra didelis 800 000 km ² pločio plokščiakalnis , kertantis pietinę ir centrinę Indijos teritoriją, kuriame yra lavos pėdsakų ir didžiulis sieros bei anglies dioksido išsiskyrimas, galėjęs sukelti masinį išnykimą ties KT riba.

Naujausi įrodymai

Peteris Schulte ir 34 tyrėjų grupė 2010 m. Prestižiniame žurnale „Science“ paskelbė išsamų dviejų ankstesnių hipotezių vertinimą.

Schulte ir kt. Analizavo naujausių stratigrafinių, mikropaleontologinių, petrologinių ir geocheminių duomenų sintezę. Be to, jie įvertino abu išnykimo mechanizmus, remdamiesi numatomais aplinkos sutrikimais ir gyvybės pasiskirstymu Žemėje prieš ir po KT ribos.

Jie padarė išvadą, kad Chicxulub smūgis sukėlė masinį KT ribos išnykimą dėl to, kad tarp išstūmimo sluoksnio ir išnykimo pradžios yra laikinas atitikimas.

Be to, šias išvadas patvirtina ekologiniai iškasenų įrašų modeliai ir modeliuoti aplinkos sutrikimai (tokie kaip tamsa ir vėsinimas).

Nuorodos

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F. ir Michel, HV (1980). Nežemiškas kreidos-tretinės priežasties išnykimas. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / mokslas.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). „Chicxulub“ kraterio dydis ir struktūra, parodyti horizontaliais gravitacijos gradientais ir cenote. „Nature“, 376 (6539), 415–417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Kritinių įvykių laiko skalės aplink kreidos-paleogeno ribą. Science, 339 (6120), 684–687. doi: 10.1126 / mokslas.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Chicxulub asteroido poveikis ir masinis išnykimas ties kreidos-paleogeno riba. Mokslas, 327 (5970), 1214–1218. doi: 10.1126 / mokslas.1177265
5. Popiežius, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993). Chicxulub smūgio kraterio, Jukatano, Meksika, paviršinė geologija. Žemės mėnulio planetos 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. ir Boynton, W. (1991). „Chicxulub“ krateris: galimas kreidos / tretinės ribos smūgio krateris Jukatano pusiasalyje, Meksikoje. Geologija. 19 (9): 861-867.