I det jordiska livets historia har forskare räknat upp till 11 massutrotningar av flora och fauna, varav 5 kraftigt förändrade utseendet på vår biosfär. Den sista av dessa "stora" utrotningar som inträffade för 65 miljoner år sedan förstörde 1/6 av alla arter som fanns då (kritt-Paleogen utrotning).
Samtidigt, tillsammans med sjö- och flygödlor, försvann den mest "främjade" beställningen av djur i vår världs fossilrekord - alla dinosaurier.
Foto: geektimes.ru
Modern vetenskap har inte uttömmande uppgifter om orsakerna till den sista stora utrotningen av arter (såväl som de tidigare). Bland de viktigaste misstänkta är asteroider, vulkaner och inre processer i jordens biosfär. Nedan föreslår jag att du bekanta dig med kroniken över jordiska katastrofer 300 miljoner år lång och bilda din egen åsikt om orsakerna till döden av denna underbara frigöring av reptiler.
Alla utrotningers mor
För 250 miljoner år sedan inträffade den största kända utrotningen i vår planets historia; under Perm-Triass-katastrofen dog 95% av alla arter av marina och landdjur. Nästan alla therapsids som dominerade landet vid den tiden försvann. Bland de få som överlevde therapsids var förfäderna till cynodonterna, vars ättlingar är alla däggdjur.
Kampanjvideo:
De tidiga permiska pelikosaurierna (dimetrodon till vänster) och deras efterkommande therapsids (gorgonops till höger) kallas djurliknande dinosaurier (synapsider). I synnerhet är gorgonops cynodonts närmaste släktingar.
Foto: geektimes.ru
De utflyttade ekologiska nischer av therapsids ockuperades av archosaurier, som inom 20 miljoner år kommer att börja dominera som landdjur (dinosaurier och crurotarsi).
Det huvudsakliga skälet till denna utrotning anses vanligen vara utströmning av magmatiska sibiriska fällor vid gränsen till Perm- och Triassperioderna. Under bildandet av fällor kastades cirka 4 miljoner km3 stenar ut och täckte ett område på 2 miljoner km2. Processen för att hälla ut stenar utlöste en övergripande reaktion av globala klimatförändringar som förmodligen ett resultat och orsakade en massutrotning.
Sibiriska fällorutbrottområde överlagras på kartan över det moderna Ryssland
Foto: geektimes.ru
"Mystisk" triass-jura utrotning
Redan efter 50 miljoner år måste den jordbaserade biosfären möta en annan serie massutrotningar. På gränsen mellan trias- och juraperioderna hittade en okänd global katastrof Crurotars dominerande på land. Efter att ha tvingat ut sina "kusiner" dinosaurier och däggdjur, vid den tiden blev crurotarsses de viktigaste och största land rovdjur för sent trias.
Några företrädare för sent trias köttätande crurotars
Foto: geektimes.ru
Som ett resultat av katastrofen delade Crurothars terapsidernas öde och gav plats för sina "kusiner" - dinosaurierna, som kommer att dominera landet i 140 miljoner år. En av de två överlevande grupperna av crurotars, protosuchia, är de direkta förfäderna till moderna krokodiler.
Huvudversionerna av denna utrotning är fallet av en stor asteroid och vulkanisk aktivitet (centrala atlantiska stötprovinsen, CAMP). I det första fallet ansågs påverkan av en 4 km asteroid, som bildade 100 km-krateret Manicouagan i Kanada, orsaken, men geologisk datering tillskriver att det faller med 14 Ma till triasutrotningen.
I dag har Manicouagan krater en tvärdiameter på 70 km (ursprungligen 100 km). Kratrar av denna storlek förekommer vanligtvis när asteroider med en diameter på cirka 4-5 km faller och inte har långvariga konsekvenser för markdjur och flora.
Foto: geektimes.ru
Den kombinerade hypotesen fick det största stödet. Enligt henne utlöste CAMP, som orsakade utströmning av 2 miljoner km3 vulkaniskt berg, inklusive en enorm mängd koldioxid, frigörandet av enorma "fickor" av metanhydrat i havsbotten genom den globala uppvärmningen. Metan, som var en starkare växthusgas än CO2, utlöste en kedjereaktion av överhettning av jordatmosfären, som antagligen orsakade massutsläckningarna.
"Stabilt" mesozoiskt
Dinosauriernas dominansperiod på land (jura och krettsperioder från den mesozoiska eran) var inte alls geologiskt "tystare" än resten av jordens historia.
För 183 miljoner år sedan inträffade en stor, magmatisk utströmning av Karoo-Ferar, jämförbar i skala med KAMP (2,5 miljoner km3 av stötande bergarter). Men denna händelse orsakade inga katastrofala konsekvenser för det jordiska livet. Kollisionen av en stor asteroid med cirka 4 km i diameter med jorden för 167 miljoner år sedan, mitt i Jurassic (förstörde kretsen Puchezh-Katunsky i Nizhny Novgorod-regionen i Ryssland), passerade också utan allvarliga konsekvenser.
Den andra massutrotningen i dinosauriehistorien inträffade vid gränsen till jura- och kretttiden - för 145 miljoner år sedan. En av de många hypoteserna förbinder bildandet av en av de största sköldvulkanerna i solsystemet - Tamu-massivet i Stilla havet - med denna "lilla jura" -utrotning. Det är dock möjligt att den globala effekten av bildandet av vulkanen förstärkte påverkan av 4 km asteroiden under samma tidsperiod (Morokweng-krater, Sydafrika). Vid den här tiden tillskriver forskare utseendet på flygande dinosaurier - förfäderna till moderna fåglar.
Tamu-massivet i Stilla havet är en av de största utdöda vulkanerna i solsystemet. Den totala massan av klipporna som utgör denna forntida vulkan är 80% av massan på Martian Mount Olympus
Foto: geektimes.ru
Cirka 12 miljoner år senare, redan i början av kritaperioden, upplevde världens flora och fauna en serie av de största explosiva vulkanutbrott i jordens historia. Utbrottet i början av Hauterivian scenen i den kritiska perioden med 8 supervolcanoes släppte totalt 50 000 km3 gaser och stenar. Till exempel var utbrottet av varje supervolcano i genomsnitt dubbelt så kraftfullt som utbrottet av Toba supervolcano, vilket orsakade flaskhalseffekten för 70 000 år sedan.
Det faktum är också anmärkningsvärt för det faktum att "paraden" av supervolcanoes endast var en del av bildandet av de jätte magma fällorna Parana-Etendeka i Sydamerika. Den totala volymen frisatta stenar var 2,3 miljoner km3. Men precis som 50 miljoner år tidigare orsakade dessa processer inte betydande fluktuationer i mångfalden i jordens biosfär.
Basaltiska flödesramar från de forntida magmatiska fällorna i Parana, Brasilien
Foto: geektimes.ru
I slutet av deras era upplevde dinosaurierna 3 fler stora vulkaniska toppar, som utbröt totalt 12 miljoner km3 bergarter. Under kritan upplevde jorden också en serie kollisioner med stora asteroider (3 asteroider med en diameter på 1 km, tre ytterligare 2 km vardera och en 3 km i storlek).
Den största (efter Chiksulub) slagkratern från kridttiden - Karsky ligger i Nenets Autonoma Okrug i Ryssland. Effekten av en 3 km asteroid för 70 miljoner år sedan bildade en krater med en diameter på cirka 70 km. Början av nedgången i dinosauriespeciation tillskrivs samma period, även om sambandet mellan dessa två händelser är diskuterat.
Foto: geektimes.ru
Evighetens slut
Om vi kunde komma till slutet av den krita perioden, skulle många av oss inte tro att vi befann oss i en gammal och främmande värld. Angiosperms (blommande) dominerade överallt, däggdjur var upptagna under foten, inte mycket annorlunda än moderna små djur.
De har redan lyckats dela upp i mödrar och pungdjur. De första primaterna levde också då. Ormar och ödlor som vi känner till dök upp. Sedan juraperioden vattnade skogarna av riktiga fåglar, och deras släktingar, krokodiler, bakhållsdjur som kom till floden.
Bin anses också vara delvis ansvarig för nedgången i dinosaurie-mångfalden i Late Cretaceous. Bilar, som utvecklades för cirka 100 miljoner år sedan från getingar som livnärde sig på pollinerande insekter, gjorde att blommande växter dominerade i jordens flora tack vare deras höga effektivitet. Växtätande dinosaurier fick långsamt ändra sin kost från gymnospermer till blommande växter.
Foto: geektimes.ru
Likheterna i vår värld med den forntida är begränsade till sammansättningen av faunaen vid det mentala vattningshålet, varav de flesta fortfarande var dinosaurier: tyrannosaurider, ceratopsians, hadrosaurs, sauropods, etc. (en mer detaljerad lista över faunaen i slutet av dinosaurie-eran).
I slutet av era era för dominans av dinosaurier, vid gränsen till krita och Paleogene, ökade vulkanisk aktivitet i Indien (då fortfarande en ö i mitten av Indiska oceanen). Volymen av utloppet av Deccan-fällorna under flera hundra tusen år var cirka 2 miljoner km3, toppen föll på lavautbrottet i Mahabaleshwar-Rajamandri-fällan, då under en kort (geologiskt) period utsläppsvolymen uppgick till 9 tusen km3 stenar.
Deccan-fällor nära Mumbai och en karta över det indiska området de upptar (i blått)
Foto: geektimes.ru
Enligt tidigare föregångar med kolossal vulkanaktivitet vet vi emellertid redan att sådana fenomen i sig inte nödvändigtvis har katastrofala effekter på jordens klimat och därmed flora och fauna. Troligtvis måste sådan aktivitet sammanfalla med exceptionella omständigheter för att utlösa "mekanismen" för massutrotning.
Endast 6 av 11 stora utrotningar sammanföll i tid med aktiva geologiska processer. De flesta moderna paleontologer anser att en sådan "exceptionell omständighet" var påverkan av 10 km av en asteroid i Centralamerika för 65 miljoner år sedan, under den aktiva fasen av bildandet av Deccan-fällorna.
Slagkraften var enastående i den mesozoiska era historien. Den frigjorda energin var 2 miljoner gånger högre än energin från explosionen av den största termonukleära laddningen - "King of the Bomb". Området för den bildade Chicxulub-krateret på 180 km var jämförbart med det totala området för alla slagkratrar som bildades under de föregående 200 Ma.
Enligt vissa geologiska modeller skulle den seismiska vågen från explosionen kunna fokusera vid antikroppen på slagkratern och orsaka (eller intensifiera) lavautbrott. Förresten, vid punkt-antipoden för kollisionen, fanns det ett område med ökad vulkanisk aktivitet - själva Deccan-fällorna.
Hypotesen hävdar inte alls att vulkanism provocerades av en asteroidpåverkan, eftersom bildandet av dessa fällor var en rent autonom process av jordens litosfär. Vi talar uteslutande om en möjlig kortsiktig ökning av vulkanisk aktivitet, eftersom fenomenet "seismisk fokusering" i jordens speciella fall är mycket begränsat.
Chicxulub-krater på Yucatan-halvön (Mexiko). Vänster - en krater i det synliga området, höger - täckt med en karta över gravitationsanomalier
Foto: geektimes.ru
Ett annat viktigt villkor för början av massutrotningsprocessen är flora och fauna tillstånd vid "force majeure". Precis som före den permian-triassiska utrotningen, registrerar paleontologer en minskning i mångfalden av dinosaurier och andra archosaurier i det Maastrichiska scenen i Posdengo Cretaceous (de sista 7 miljoner åren av dinosarernas existens).
Detta är förknippat med en förändring i det globala klimatet, eftersom nedgången i mångfald har spridit sig till många andra grupper av djur och växter (inklusive däggdjur, fåglar och blommande växter). Detta gav upphov till många paleontologer att anta att dessa två katastrofala händelser (vulkaner och en asteroid) inträffade vid en "obekväm" tid för levande fauna.
Plott av frekvensen av magmatiska utbrott (skala till höger) och asteroidpåverkan (skala till vänster) under de senaste 300 Ma (från bekräftad). De förstnämnda har en relativt långvarig effekt på klimatet (miljoner år); påverkan av asteroider "upplevs" av naturen i flera tiotusentals år. Som ni ser provocerar inte naturkatastrofer alltid massutsläckningar (röda prickar i toppen - stora utrotningar, svart - små)
Foto: geektimes.ru
Diagram över "kortsiktiga" vulkanutbrott under de senaste 140 miljoner åren. Till skillnad från explosiva utbrott åtföljs inte lavautbrott av någon betydande explosion av smält sten. Utbrottsprocessen är relativt lugn. Den röda cirkeln markerar utbrottet av supervolcano Toba för 70 tusen år sedan
Foto: geektimes.ru
Stor vändpunkt
Den sista av de största utrotningarna och den fjärde för däggdjur inträffade vid gränsen till Eocene- och Oligocene-epokarna från Paleogene-perioden för 35–30 miljoner år sedan. Andelen av utrotning av arter flera gånger överskred "nivå" -nivån - mer än 3% mot 0,7% (en storleksordning svagare än den kritiska utrotningen).
Detta är den längsta av alla utrotningar de senaste 300 miljoner åren, varade i 4 miljoner år. Eocene-Oligocene-utrotning förknippas både med fallet av två stora asteroider för 35 miljoner år sedan (~ 5 respektive ~ 4 km i diameter), och med betydande global vulkanisk aktivitet för 35-29 miljoner år sedan (Nord-, Central- och Sydamerika, Afrika och Mellanöstern, se diagram ovan).
100 och 90 km kratrar Popigai (Ryssland) och Chesapeake (USA), bildade med ett litet tidsintervall för 35 miljoner år sedan, och förmodligen blev ett av orsakerna till utrotning av Eocene-Oligocene och allmän kylning av klimatet i Oligocene
Foto: geektimes.ru
leviathans
Enligt många moderna biologer var dock Eocene-Oligocene-utrotningen inte den sista. Sedan den senaste istiden, för 11 000 år sedan, började jordens biosfär att uppleva en annan "stor utrotning" i sin historia (Holocene extinction).
Det har redan överskridit omfattningen av Eocene-utrotningen, och enligt forskare kommer artsmångfalden på vår planet att minska med 50% i slutet av detta århundrade (mer än 80% för den markbundna floran). Och felet är inte alls vulkaner eller asteroider, utan uppkomsten och utvecklingen av en mycket ovanlig djurart - Homo sapiens.
Som ni kan se i bilden nedan framkallar en persons utseende ofta en kraftig nedgång i antalet stora däggdjur (Megafauna). I Afrika och Sydasien var effekten svagare eftersom fauna gradvis anpassades till samexistens och gradvis ersatte mänskliga arter. På resten av kontinenterna, där "superjägarens" utseende var relativt skarp, var reduktionseffekten mycket mer betydande
Foto: geektimes.ru
Tyvärr glömmer vi ofta att människans intellektuella överlägsenhet över resten av den levande naturen bör åtföljas av stort ansvar och inte av rovdjur och ofta irrationell plundring och förstörelse av dess fördelar.
Låt oss hoppas att saker och ting inte kommer till den "stora antropogena utrotningen", och om det gör det kommer vi inte att förgås i samma avgrund som vi kommer att sopa bort det mesta av jordens biosfär …
