I det jordiske livs historie har forskere talt op til 11 masseudryddelser af flora og fauna, hvoraf 5 i høj grad ændrede udseendet på vores biosfære. Den sidste af disse "store" udryddelser, der fandt sted for 65 millioner år siden, ødelagde 1/6 af alle arter, der eksisterede dengang (kridt-paleogen udryddelse).
På samme tid forsvandt sammen med hav og flyvende øgler den mest "forfremkaldte" rækkefølge af dyr i fossilrekorden for vores verden - alle dinosaurier.
Foto: geektimes.ru
Moderne videnskab har ikke udtømmende data om årsagerne til den sidste store udryddelse af arter (såvel som de foregående). Blandt de vigtigste mistænkte er asteroider, vulkaner og interne processer i jordens biosfære. Nedenfor foreslår jeg, at du sætter dig ind i kronikken over jordiske katastrofer, der er 300 millioner år lange og danner din egen mening om grundene til døden af denne vidunderlige løsrivning af krybdyr.
Mor til alle udryddelser
For 250 millioner år siden fandt den største kendte udryddelse i vores planets historie sted; under Perm-Trias-katastrofen døde 95% af alle arter af hav- og landdyr. Næsten alle therapsids, der dominerede landet på det tidspunkt forsvandt. Blandt de få, der overlevede therapsids, var forfædrene til cynodonterne, hvis efterkommere alle er pattedyr.
Salgsfremmende video:
De tidlige permiske pelicosaurer (dimetrodon til venstre) og deres efterkommere therapsids (gorgonops til højre) omtales som dyrelignende firben (synapsider). Især er gorgonops cynodonts nærmeste slægtninge.
Foto: geektimes.ru
De fraflyttede økologiske nicher af therapsider blev besat af arkosaurer, som efter 20 millioner år vil begynde at dominere som landdyrdyr (dinosaurier og crurotarsi).
Den væsentligste årsag til denne udryddelse betragtes normalt som udstrømning af magmatiske sibiriske fælder ved grænsen til de permiske og triasiske perioder. Under dannelsen af fælder blev omkring 4 millioner km3 klipper skubbet ud, der dækkede et område på 2 millioner km2. Processen med udstrømning af klipper udløste en forbløffende reaktion af globale klimaforandringer som et resultat, formodentlig og forårsagede en masseudryddelse.
Sibiriske fælderudbrudsområde overlagret på kortet over det moderne Rusland
Foto: geektimes.ru
"Mystisk" trias-jura udryddelse
Allerede efter 50 millioner år måtte den terrestriske biosfære stå over for en anden række masseudryddelser. På grænsen mellem trias- og juraperioderne fandt en ukendt global kataklym Crurotars dominerende på land. Efter at have tvunget deres "fætre" dinosaurer og pattedyr ud, var crurotarsses på det tidspunkt de vigtigste og største landrovdyr i den sene trias.
Nogle repræsentanter for de sent trias kødædende crurotars
Foto: geektimes.ru
Som et resultat af katastrofen delte Crurothars skjebnen for therapsiderne og gav plads til deres "fætre" - dinosaurierne, der vil dominere landet i 140 millioner år. En af de to overlevende grupper af crurotars, protosuchia, er de direkte forfædre til moderne krokodiller.
De vigtigste versioner af denne udryddelse er faldet af en stor asteroide og vulkanaktivitet (Central Atlantic igneous provins, CAMP). I det første tilfælde blev virkningen af en 4 km asteroide, der dannede Manicouagan's 100 km krater i Canada, betragtet som årsagen, men geologisk datering tilskriver dets fald med 14 Ma til den triasiske udryddelse.
I dag har Manicouagan krater en tværgående diameter på 70 km (oprindeligt 100 km). Kratre af denne størrelse forekommer normalt, når asteroider med en diameter på ca. 4-5 km falder og ikke har langsigtede konsekvenser for landdyr og flora.
Foto: geektimes.ru
Den kombinerede hypotese fik den største støtte. Ifølge hende udløste CAMP, der forårsagede udstrømning af 2 millioner km3 vulkansk sten, inklusive en enorm mængde CO2, frigørelsen af enorme "lommer" af havbunden af metanhydrater ved global opvarmning. Metan, der er en stærkere drivhusgas end CO2, udløste en kædereaktion af overophedning af jordens atmosfære, hvilket formodentlig forårsagede masseudryddelsen.
"Stabil" mesozoisk
Dinosaurernes dominansperiode på land (jura- og kridttidsperioder i den mesozoiske æra) var slet ikke geologisk "mere støjsvag" end andre perioder i jordens historie.
For 183 millioner år siden var der en stor magmatisk udstrømning af Karoo-Ferar, sammenlignelig i skala med CAMP (2,5 millioner km3 af stødende klipper). Denne begivenhed medførte dog ingen katastrofale følger for det jordiske liv. Kollisionen af en stor asteroid, der var ca. 4 km i diameter med Jorden for 167 millioner år siden, midt i Jurassic (ødelagt Puchezh-Katunsky-krateret i Nizhny Novgorod-regionen i Rusland), passerede også uden alvorlige konsekvenser.
Den anden masseudryddelse i dinosaurhistorien fandt sted ved grænsen til jura og kridttider - for 145 millioner år siden. En af de mange hypoteser forbinder dannelsen af en af de største skjoldsvulkaner i solsystemet - Tamu-massivet i Stillehavet - med denne "lille jura" -udryddelse. Det er dog muligt, at den globale virkning af dannelsen af vulkanen intensiverede virkningen af 4 km af asteroiden i samme periode (Morokweng-krateret, Sydafrika). På dette tidspunkt tilskriver forskere udseendet af flyvende dinosaurer - forfædrene til moderne fugle.
Tamu-massivet i Stillehavet er en af de største uddøde vulkaner i solsystemet. Den samlede masse af klipperne, der udgør denne gamle vulkan, er 80% af massen af Martian Mount Olympus
Foto: geektimes.ru
Cirka 12 millioner år senere, allerede i begyndelsen af kridttiden, oplevede verdens flora og fauna en række af de største eksplosive vulkanudbrud i jordens historie. Udbruddet i begyndelsen af den hauteriviske fase i kridttiden med 8 supervolcanoes frigav i alt 50.000 km3 gasser og klipper. For eksempel var udbruddet af hver supervolcano i gennemsnit dobbelt så kraftig som udbruddet af Toba supervolcano for 70.000 år siden, hvilket forårsagede "flaskehalseffekten".
Faktum er også bemærkelsesværdigt for det faktum, at "paraden" af supervolcanoer kun var en del af dannelsen af de gigantiske magma-fælder Parana-Etendeka i Sydamerika. Den samlede mængde frigjorte sten var 2,3 millioner km3. Ligesom 50 millioner år tidligere medførte disse processer ikke væsentlige udsving i mangfoldigheden af jordens biosfære.
Basaltisk strømningsramme fra de gamle magmatiske fælder i Parana, Brasilien
Foto: geektimes.ru
Ved afslutningen af deres æra oplevede dinosaurier 3 flere store toppe af vulkansk aktivitet, der udbrudte i alt 12 millioner km3 klipper. Under kridttiden oplevede Jorden også en række kollisioner med store asteroider (3 asteroider, 1 km i diameter, tre mere 2 km hver og en 3 km i størrelse).
Den største (efter Chiksulub) påvirkningskrater fra kridttiden - Karsky ligger i Nenets Autonome Okrug i Rusland. Virkningen af en 3 km asteroide for 70 millioner år siden dannede et krater med en diameter på ca. 70 km. Begyndelsen på faldet i dinosaur-specifikationen tilskrives den samme periode, skønt forbindelsen mellem disse to begivenheder er genstand for diskussion.
Foto: geektimes.ru
Enheds evighed
Hvis vi kunne komme til slutningen af kridttiden, ville mange af os ikke tro på, at vi var i en gammel og fremmed verden. Angiosperms (blomstring) dominerede overalt, pattedyr var travlt under fødderne, ikke meget forskelligt fra moderne små dyr.
De har allerede formået at opdele i placentals og pungdyr. De første primater levede også dengang. Slanger og firben kendte for os. Siden juraperioden vrimlede skovene af rigtige fugle, og deres slægtninge, krokodiller, bakholdsdyr, der kom til floden.
Bier menes også at være delvist ansvarlige for nedgangen i dinosaurdiversitet i det sene kridttid. Udviklingen for omkring 100 millioner år siden fra hveps, der fodrede med pollinerende insekter, gjorde bier takket være deres høje effektivitet blomstrende planter dominerende i jordens flora. Ugrædende dinosaurier måtte langsomt ændre deres kost fra gymnospermer til blomstrende planter.
Foto: geektimes.ru
Lighederne mellem vores verden og den gamle er begrænset til faunaens sammensætning ved det mentale vandhul, hvoraf de fleste stadig var dinosaurier: tyrannosaurider, ceratopsians, hadrosaurer, sauropoder osv. (En mere detaljeret liste over faunaen i slutningen af dinosaur-æraen).
Ved udgangen af æraen med dominans af dinosaurier, på grænsen til kridttider og Paleogenperioder, steg vulkansk aktivitet i Indien (derefter stadig en ø midt i Det Indiske Ocean). Mængden af udstrømning af Deccan-fælderne i flere hundrede tusinde år var omkring 2 millioner km3, toppen faldt på lavaudbruddet i Mahabaleshwar-Rajamandri-fælden, da emissionerne i en kort (geologisk) periode udgjorde 9.000 km3 klipper.
Deccan fælder nær Mumbai og et kort over det indiske område, de besætter (i blåt)
Foto: geektimes.ru
I henhold til tidligere fortilfælde med kolossal vulkanaktivitet ved vi allerede, at sådanne fænomener ikke i sig selv nødvendigvis har en katastrofisk virkning på jordens klima og følgelig flora og fauna. Mest sandsynligt må sådan aktivitet falde sammen med ekstraordinære omstændigheder for at udløse "mekanismen" for masseudryddelse.
Kun 6 ud af 11 større udryddelser faldt i tid med aktive geologiske processer. De fleste moderne paleontologer mener, at en sådan "ekstraordinær omstændighed" var virkningen af 10 km af en asteroide i Mellemamerika for 65 millioner år siden i den aktive fase af dannelsen af Deccan-fælderne.
Stødkraften var hidtil uset i den mesozoiske æra historie. Den frigjorte energi var 2 millioner gange højere end energien fra eksplosionen af den største termonukleære ladning - "King of the Bomb". Arealet af det dannede Chicxulub-krater på 180 km var sammenligneligt med det samlede areal af alle slagkratre dannet i de foregående 200 Ma.
I henhold til nogle geologiske modeller kunne den seismiske bølge fra eksplosionen fokusere på antipoden til påvirkningskrateret og forårsage lavaudbrud (eller forstærke dem). Forresten, på punkt-antipoden for kollisionen, var der et område med forøget vulkansk aktivitet - de samme Deccan-fælder.
Hypotesen hævder slet ikke, at vulkanismen blev provokeret af en asteroidpåvirkning, da dannelsen af disse fælder var en rent autonom proces af jordens litosfære. Vi taler udelukkende om en mulig stigning i vulkansk aktivitet på kort sigt, da fænomenet "seismisk fokusering" i det særlige tilfælde af Jorden er meget begrænset.
Chicxulub krater på Yucatan-halvøen (Mexico). Venstre - et krater i det synlige interval, højre - lagt med et kort over gravitationsanomalier
Foto: geektimes.ru
En anden vigtig betingelse for begyndelsen af masseudryddelsesprocessen er tilstanden af flora og fauna på tidspunktet for "force majeure". Som før den permisk-triasiske udryddelse registrerer paleontologer et fald i mangfoldigheden af dinosaurer og andre arkosaurer i den Maastrichiske fase af Posdengo Cretaceous (de sidste 7 millioner år efter eksistensen af dinosarer).
Dette er forbundet med en ændring i det globale klima, da nedgangen i mangfoldighed har spredt sig til mange andre grupper af dyr og planter (herunder pattedyr, fugle og blomstrende planter). Dette gav anledning til mange paleontologer til at antage, at disse to katastrofale begivenheder (vulkaner og en asteroide) forekom på et "ubelejligt" tidspunkt for levende fauna.
Plot af hyppigheden af magmatiske udbrud (skala til højre) og asteroide påvirkninger (skala til venstre) i løbet af de sidste 300 Ma (fra bekræftet). De førstnævnte har en relativt langvarig virkning på klimaet (millioner af år); virkningen af asteroider "opleves" af naturen i flere titusinder af år. Som du kan se, provoserer naturkatastrofer ikke altid masseudryddelser (røde prikker i toppen - store udryddelser, sort - lille)
Foto: geektimes.ru
Graf over kortvarige vulkanudbrud i de sidste 140 millioner år. I modsætning til eksplosive udbrud ledsages lavaudbrud ikke af betydelig eksplosiv nedbør af smeltede klipper. Udbrudsprocessen er relativt rolig. Den røde cirkel markerer udbruddet af supervolcano Toba for 70 tusind år siden
Foto: geektimes.ru
Store vendepunkt
Den sidste af de største udryddelser og den fjerde for pattedyr forekom ved grænsen til Eocene og Oligocene epoke fra Paleogene perioden for 35-30 millioner år siden. Andelen af udryddelse af arter adskillige gange oversteg niveauet "baggrund" - mere end 3% mod 0,7% (en størrelsesorden svagere end kridtudryddelse).
Dette er den længste af alle udryddelser i de sidste 300 millioner år, varede 4 millioner år. Eocene-Oligocene-udryddelse er forbundet både med faldet af to store asteroider for 35 millioner år siden (henholdsvis ~ 5 og ~ 4 km i diameter) og med betydelig global vulkanaktivitet for 35-29 millioner år siden (Nord-, Central- og Sydamerika, Afrika og Mellemøsten, se graf ovenfor).
100 og 90 km kratere Popigai (Rusland) og Chesapeake (USA), dannet med et lille tidsinterval for 35 millioner år siden, og blev formodentlig en af grundene til Eocene-Oligocene-udryddelse og generel afkøling af klimaet i Oligocene
Foto: geektimes.ru
leviathans
Ifølge mange moderne biologer var imidlertid Eocene-Oligocene-udryddelsen ikke den sidste. Siden den sidste istid, for 11.000 år siden, begyndte Jordens biosfære at opleve en anden "Stor udryddelse" i sin historie (Holocene-udryddelse).
Det har allerede overskredet omfanget af Eocene-udryddelse, og ifølge forskere vil artsmangfoldigheden i vores planets fauna falde med 50% i slutningen af dette århundrede (mere end 80% for den jordiske flora). Og skylden er slet ikke vulkaner eller asteroider, men fremkomsten og udviklingen af en meget usædvanlig dyreart - Homo sapiens.
Som du kan se på illustrationen nedenfor, provoserer en persons udseende oftest et kraftigt fald i antallet af store pattedyr (Megafauna). I Afrika og Sydasien var virkningen svagere, da faunaen gradvist tilpassede sig sameksistens med gradvist at erstatte menneskelige arter. På resten af kontinenterne, hvor "superjægerens" udseende var relativt skarp, var reduktionseffekten meget mere markant
Foto: geektimes.ru
Desværre glemmer vi ofte, at menneskets intellektuelle overlegenhed over resten af den levende natur skal ledsages af stort ansvar og ikke af rovdyr og ofte irrationel plyndring og ødelæggelse af dens fordele.
Lad os håbe, at tingene ikke kommer til den "Store antropogene udryddelse", og hvis det sker, vil vi ikke omgå i den samme afgrund, som vi vil feje det meste af jordens biosfære ind i …
