Масовна изумирања

С Википедије, слободне енциклопедије
Интензитет изумирања живих врста у задњих 540 милиона година
Део серије о еволуцијској биологији
Еволуциона биологија
Дарвинове зебе од Џона Гулда
Кључне теме
Процеси и исходи
Природна историја
Историја еволуцијске теорије
Поља и примене
Социјалне импликације

Масовно изумирање је назив за оштро смањење броја живих врста (сисари, птице, гмизавци, водоземци, рибе, бескичмењаци) у релативно кратком временском раздобљу. Преко 97% свих врста које су икад живеле на нашој планети је данас изумрло. Изумирања се јављају у неједнаким интервалима. Према евиденцији фосила, стопа изумирања на Земљи је око два до пет таксономских породица морских бескичмењака и кичмењака сваких милион година.[1] Морски фосили се већином користе како би се измерила стопа изумирања, јер су свестранији и покривају већи временски размак од фосила копнених организама.

Откада је почео живот на Земљи, било је неколико масовних изумирања која су прекорачила норму стопе изумирања. Предзадњи пут је до тога дошло на прелазу креде у терцијар, пре 65 милиона година. То је привукло доста пажње, а најпознатије је због истребљења диносауруса. У задњих 540 милиона година било је 5 масовних изумирања при чему је одумрло око 50% животињских врста, а највеће изумирање у историји догодило се пре 251 милиона година када је према проценама изведеним из фосилних доказа око 96% тадашњег живота у мору изгубљено, док је на копну више од три четвртине свих живих бића изумрло, те се сматра да узрок изумирања вероватно није био везан искључиво за догађај на копну.[2] Могуће је да је било и неколико изумирања у Археју, али пре Фанерозоика није било животиња са чврстим деловима тела које би оставили фосилне трагове.

Процене о броју масовних изумирања у задњих 540 милиона година сежу од пет до више од двадесет, у зависности од тога који се критеријуми узимају кад се изумирање назове „масовним”.

Масовна изумирања[уреди | уреди извор]

Хронологија

Класичних „великих пет” масовних изумирања које су 1982. утврдили Џек Сепкоски и Дејвид Рауп, научници генерално прихватају као најзначајније: крај ордовицијума, касни девон, крај перма, крај тријаса и крај креде. То су следећа:[3]

  1. Пре 488 милиона година – при прелазу камбријума у ордовицијум догодила се серија масовних изумирања која су елиминисала многе раменоношце те смањила број трилобита.
  2. Пре 450-440 милиона година – при прелазу ордовицијума у силур догодила су се два масовна изумирања, која заједно неки научници сврставају као друго највеће у историји Земље према постотку родова којих је нестало. 27% свих породица и 57% свих родова је изумрло.[4] У том раздобљу била су чак два већа изумирања, одвојена милион година једно од другог.[5] У том раздобљу, сав живот се још налазио у океанима.
  3. Пре 360-375 милиона година – при прелазу девона у карбон догодио се продужен низ изумирања које је истребило око 70% свих живих врста. То није био изненадан догађај јер је трајао око 20 милиона година, а постоје и докази за серију изумирања унутар тог раздобља. 19% свих породица и 50% свих родова је изумрло.[4] Између осталог, тада су нестали сви фосили бесчељустих риба. По некима, било је чак седам различитих изумирања у том раздобљу.
  4. Пре 251 милиона година – при прелазу перма у тријас, догодило се највеће изумирање у историји Земље, које је однело око 53% свих морских породица, 84% морских родова, 96% свих морских врста те према процени 70% свих копнених врста (укључујући биљке, кичмењаке и, у једином забележеном случају у историји Земље до сада, изумирање инсеката). Теорије за узрок тог највећег изумирања су различите, од пада метеора до глобалног загревања[6][7][8]. Велико изумирање је имало огромно еволуцијско значење: на копну је завршило доминацију Синапсида и створило могућност за архосауре, а потом и диносаурусе који су постали доминантни кичмењаци; у морима је постотак животиња које се не могу кретати смањен са 67% на 50%. Цео каснији перм је био тежак и немилосрдан барем за морски живот – чак и пре изумирања, ниво изумирања је био довољно велик да би се укључио у Великих пет.
  5. Пре 205-199 милиона година – при прелазу тријаса у јуру око 20% свих морских врста, 48% свих родова, али и многи архосаури и већина терапсида су изумрли, а последњи од великих водоземаца су елиминисани.[4] Барем половина познатих врста које су тада живеле на Земљи је изумрло, али диносауруси су успели да преживе и да постану доминатна врста у јури.
  6. Пре 65 милиона година – при прелазу креде у палоген око 75% свих живих врста и 17% породица је изумрло. То је од великог значаја за људе јер је означило крај доба диносауруса и отворило пут за развој сисара који су постали доминантни кичмењаци на копну. У океанима, смањио се број морских врста за око 33%.[4] Изумирање је било неравномерно – неки организми су нестали, неки су доживели тешке губитке, док су пак други имали тек минималне губитке, попут крокодила.
  7. Данашње време – холоценско масовно изумирање. 70% биолога сматра да је данашња ера део масовног изумирања, вероватно најбржа икада, према анкети Америчког музеја природне историје. Неки, као што су Е. О. Вилсон са Харварда, предвиђају да би људско уништавање биосфере могло означити изумирања половине свих данашњих живих врста у следећих 100 година. Истраживања и напори за очувањем угрожених врста слажу се да се налазимо усред раздобља изумирања, иако неки нуде пуно мање степене и пуно оптимистичније верзије трајања тог процеса која избегавају катастрофична предвиђања. Изумирање знатног дела мегафауне пред крај леденог доба се исто сматра делом изумирања у холоцену[9]. Неки палеонтолози међутим оспоравају да расположиве информације подупиру упоређивање са масовним изумирањем у прошлости[10].

Неки су предложили да су наводне варијације биоразноликости морског живота заправо само вештачке творевине, са проценама изобиља које су директно повезане с квантитетом камења расположивог за узорке кроз различита временска раздобља[11]. Ипак, многи докази указују да су се масовна изумирања заиста догодила.

Мања изумирања[уреди | уреди извор]

Мањи случајеви изумирања укључују:

Прекамбријум
Камбријум
  • Пре 517 милиона година
  • Пре 502 милиона година
  • Пре 488 милиона година
Силур
  • Пре 428 милиона година
Карбон

Јура

  • Пре 183 милиона година

Креда

  • Пре 117 милиона година

Палеоген

Неоген

Наводно смањење учесталости изумирања[уреди | уреди извор]

Прелаз перма у тријас означио је највеће изумирање у историји Земље: фосил изумрле биљке Rhachyphyllum schenkii

Дијаграм изумирања показује да:

  • Размак између масовних изумирања постаје све већи
  • Просечне позадине за степене изумирања се смањују

Идеја да масовна изумирања постају све ређа је прилично спекулативна – кроз перспективу статистике примерак од око 10 догађаја изумирања је премален да би био значајан знак за било какав тренд. Међутим просечни позадински степени стопе се ослањају на стотине примерака кроз период дуг 550 милиона година, па је очито да се треба објаснити смањење тих степена.

Оба феномена се могу објаснити на више од једног начина[13]:

  • Разумно потпуни фосили су јако ретки, а већина изумрлих организама је представљено само кроз неколико делимичних фосила, а потпуни фосили су најређи међу најстаријим камењем. Дакле неки палеонтолози су криво ставили неке делове организама у другачији род који су често дефинисани само да објасне те проналаске. Такав ризик је већи за старије фосиле, јер су нетипични делови за било какав живи организам.

Р.Е. Мартин сматра да су океани постали гостопримљивији за живот у задњих 500 милиона година и мање осетљиви на масовна изумирања: растворени кисеоник се проширио, те је пенетрирао велике дубине; развој живота на копну смањио је храњиве материје и ризик повећања хемијских материја и исцрпљивања кисеоника. Исто тако, морски екосистем је постао више разнолик тако да су прехрамбени ланци постали стабилни и теже се могу нарушити[14][15].

Узроци[уреди | уреди извор]

Диносауруси су најпознатија изумрла врста

Научници имају неколико теорија о узроцима масовних изумирања. Маклауд је сажео однос између масовних изумирања и догађаја који се често спомињу као узроци тих изумирања[16], употребљавајући податке из Courtillot et al (1996)[17], Hallam (1992)[18] и Grieve et al (1996)[19]:

  • Бујица базалта: 11 налазишта, сва су повезана са значајним изумирањем, мада је Вигнал је закључио да се само 5 од великих изумирања подудара са ерупцијом базалта, те да су главне фазе почеле пре ерупција[20].
  • Пад водених нивоа: 12, од којих је 7 повезано са значајним изумирањем.
  • Пад астероида који су створили кратере веће од 100 км: 1, повезан са изумирањем.
  • Пад астероида који су створили кратере мање од 100 км: преко 50, велика већина није повезана са великим изумирањима.

Бујица базалта[уреди | уреди извор]

Стварање великих количина магматских стена од бујице базалта могло је:

  • створити прашину и мале честице које су зауставиле фотосинтезу те тако проузроковале колапс прехрамбеног ланца.
  • избацити оксиде сумпора који су створили киселе кише и отровали многе организме.
  • избацити угљен-диоксид који је изазвао глобално загревање које је узроковало смрт великог броја организама.

Разни научници су изнели своје мишљење да су масовне ерупције вулкана могле узроковати и придонети тим изумирањима пред крај креде, перма, тријаса и јуре.

Глобално захлађење или отопљење[уреди | уреди извор]

Глобално захлађење могло је довести до изумирања многих врста у поларним и умереним подручјима, те присилити друге да почну миграцију према екватору, али и смнајити тропска подручја. Вода би се заробила на половима те би тако клима постала сушна. Крај ордовиција, тријаса и девона је повезан са таквом врстом изумирања. Са друге стране, глобално отопљење би имало супротан учинак: довело би до изумирања многих врста услед превеликих температура и клима би постала влажнија. То се догодило при прелазу палоцена у еоцен те тријаса у јуру, током којих је изумрло 20% свих морских врста.

Пад астероида или комете је могао да узрокује изумирање диносауруса

Енглеско Краљевско друштво сматра да би тренутно глобално отопљење могло узроковати масовно изумирање живих врста[21].

Пад астероида[уреди | уреди извор]

Пад већег астероида или комете могао је да узрокује катастрофалне штете на Земљи које би довеле до колапса ланца исхране на копну и у мору због избацивања прашине и честица у атмосферу. Киселе кише би отровале многе организме док би престанак фотосинтезе довео до изумирања биљака. Пад је могао да узрокује и огромне цунамије или пожаре прашума. Једино се изумирање диносаура и других организама при прелазу креде у терцијар сматра последицом таквог пада (Кратер Чиксулуб).[22]

Аноксикација мора[уреди | уреди извор]

Недостатак кисеоника у горњим или средњим слојевима океана могао је да узрокује масовно изумирање морских врста. Последице тог процеса су компликоване и контроверзне, али су повезане са глобалним загревањем због масовне вулканске активности. Изумирања при прелазу перма у тријас и тријаса у јуру могла су бити последица таквог процеса.[23][24]

Помицање континената[уреди | уреди извор]

Помицање континента могло је допринети изумирању на неколико начина: подстицањем стварања или завршавања леденог доба; променом океана и смера ветра који би променили климу; отварањем морских праваца који би разоткрили раније изоловане врсте; стварањем новог супер-континента који би смањио подручје епиконтиненталног појаса и повећао сува пустињска подручја у унутрашњости. Научници сматрају да је стварање Пангеје допринело масовном изумирању пред крај перма[25].

Зрачење[уреди | уреди извор]

Оближња супернова могла је теоретски узроковати изумирања у прошлости

Оближња ерупција гама зрака (удаљености мање од 6.000 светлосних година) могла је узроковати озрачење површине Земље довољно јако да убије неке организме и уништи озонски омотач. Према статистичким подацима, отприлике 1 ерупција гама зрака се могла догодити у билизини наше планете у протеклих 540 милиона година.[26][27]

Астрофизичар Брајан Томас, са универзитета Вошберн у Кансасу, претпоставља да је ерупција гама зрака одговорна за изумирање при крају ордовиција пре 488 милиона година, када је ослабљен озонски омотач, проузрокована кисела киша и покренуто глобално захлађење. Према њему, тренутно је WР104, масовна звезда у зазвежђу Стрелац, потенцијални кандидат за избацивање гама зрака, али је на срећу удаљена преко 8.000 светлосних година од Земље.[28]

Предлог да је супернова узроковала масовно изумирање би требао бити поткрепљен астрономским доказима. Професор астрономије Брајан Филдс заузима теорију да се откриће ретких радиоактивних изотопа гвожђа-60 у дубоким морским седиментима може једино објаснити остатцима експлозије звезде удаљене око 100 светлосних година од пре 5 милиона година, која је покренула мање изумирање.[29]

Хипотеза о клатратској пушци[уреди | уреди извор]

Клатрати су компоненте у којима мрежа једне материје створи кавез око друге. Метанови клатрати (у којима су молекули воде кавез) формирају се на континенталним рељефима. Ови клатрати су склони брзом разбијању и избацивању метана ако температура нагло порасте или ако се притисак око њих нагло смањи - на пример, као реакција на изненадно глобално отопљавање или изненадни пад нивоа мора. Метан је пуно снажнији гас у подстицању ефекта стаклене баште од угљен-диоксида, тако да би ерупција метана могла узроковати неконтролирано отопљавање планете. Највероватнији потпис такве ерупције био би изненадан пад односа угљеника 13 према угљенику 12 у седиментима, пошто су метанови клатрати сиромашни у угљенику 13[30].

Испуштање водоник сулфида из мора[уреди | уреди извор]

Кумп, Павлов анд Артур (2005) су предложили да је током пермско-тријаског изумирања загревање исто тако пореметило океански баланс између фотосинтезног планктона и дубинских сулфат-редукујућих бактерија, узрокујући масивне емисије водоник сулфида који је отровао животне форме на копну и мору и озбиљно ослабио озонски слој, излажући највећи део преосталих живих бића фаталним нивоима УВ радијације.[31][32][33]

Еволуцијски значај[уреди | уреди извор]

Масовна изумирања су у неколико интервала убрзала еволуцију живота на Земљи. Када доминација неке еколошке удубине пређе са једне групе организама на другу, то се ретко догађа због тога јер је нова групе „супериорнија” од старије. У већини случајева, изумирање елиминише једну групу организама и створи простор за нову[34][35].

На пример, Mammaliaformes („готово сисари”) и сисари живјели су током владавине диносауруса, али се нису могли натицати с њима. Њихово изумирање пред крај креде избрисало је диносаурусе и омогучило сисарима ширење на њихову територију.

С друге стране, многе групе које преживе масовна изумирања се никада не опораве у погледу бројности или разноликости, а многе од њих улазе у дуги период стагнирања, који неки зову периодом „ходајуће мртве кладистике”[36].

Види још[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Рауп, D. & Сепкоски, Ј. (1982). "Масс еxтинцтионс ин тхе марине фоссил рецорд". Сциенце 215: 1501–1503
  2. ^ Је ли астероид крив за изумирање врста прије 250 милиона година? Архивирано на сајту Wayback Machine (24. новембар 2004)Астрономија.нет
  3. ^ Морелл, V., анд Лантинг, Ф., 1999. "Тхе Сиxтх Еxтинтион," Натионал Геограпхиц Магазине, Фебруарy.
  4. ^ а б в г „Еxтинцтион”. Матх.уцр.еду. Приступљено 9. 11. 2008. 
  5. ^ Соле, Р. V., анд Неwман, M., 2002. "Еxтинцтионс анд Биодиверситy ин тхе Фоссил Рецорд - Волуме Тwо, Тхе еартх сyстем: биологицал анд ецологицал дименсионс оф глобал енвиронмент цханге" пп. 297-391, Енцyцлопедиа оф Глобал Енвиронментал Цханге Јохн Wилелy & Сонс.
  6. ^ Метеор који је пао код Аустралије изазвао је највеће изумирање врста у историји Вијести.нет
  7. ^ Неw Евиденце Саyс Еартх’с Греатест Еxтинцтион Цаусед Бy Анциент Метеорите Сциенце Даилy
  8. ^ Греатест Еxтинцтион Пробаблy Цаусед Бy Метеорите Ор Цомет Импацт Спаце Даилy
  9. ^ Елдредге, Нилес (Јуне 2001). Тхе Сиxтх Еxтинцтион. АцтионБиосциенце.орг
  10. ^ Реган, Хелен M.; Лупиа, Рицхард; Дриннан, Андреw Н.; Бургман, Марк А. (2001). „Тхе Цурренцy анд Темпо оф Еxтинцтион”. Тхе Америцан Натуралист. 157 (1): 1—10. ПМИД 18707231. С2ЦИД 205983813. дои:10.1086/317005. , Тхе Америцан Натуралист (Университy оф Цхицаго Пресс) 157: 1–10
  11. ^ Смитх, Андреw Б.; МцГоwан, Алистаир Ј. (2005). „Цyцлицитy ин тхе фоссил рецорд миррорс роцк оутцроп ареа”. Биологy Леттерс. 1 (4): 443—445. ПМЦ 1626379 Слободан приступ. ПМИД 17148228. дои:10.1098/рсбл.2005.0345. 
  12. ^ Миллер, Кеннетх Г.; Фаирбанкс, Рицхард Г. (1983). „Евиденце фор Олигоцене−Миддле Миоцене абyссал цирцулатион цхангес ин тхе wестерн Нортх Атлантиц”. Натуре. 306 (5940): 250—253. Бибцоде:1983Натур.306..250М. С2ЦИД 4337071. дои:10.1038/306250а0. 
  13. ^ МацЛеод, Норман (6 Јан 2001). Еxтинцтион!.
  14. ^ Мартин, Р.Е. (1995). "Цyцлиц анд сецулар вариатион ин мицрофоссил биоминерализатион: цлуес то тхе биогеоцхемицал еволутион оф Пханерозоиц оцеанс". Глобал анд Планетарy Цханге 11 (1).
  15. ^ Мартин, Р.Е. (1996). "Сецулар инцреасе ин нутриент левелс тхроугх тхе Пханерозоиц: Имплицатионс фор продуцтивитy, биомасс, анд диверситy оф тхе марине биоспхере". Палаиос 11: 209-219
  16. ^ МацЛеод, Н (6 Јан 2001). Еxтинцтион!
  17. ^ Цоуртиллот, V., Јаегер, Ј-Ј., Yанг, З., Фéрауд, Г., Хофманн, C. (1996). "Тхе инфлуенце оф цонтинентал флоод басалтс он масс еxтинцтионс: wхере до wе станд?" ин Рyдер, Г., Фастовскy, D., анд Гартнер, С, едс. "Тхе Цретацеоус-Тертиарy евент анд отхер цатастропхес ин еартх хисторy". Тхе Геологицал Социетy оф Америца, Специал Папер 307, 513-525
  18. ^ Халлам, А. (1992). "Пханерозоиц сеа-левел цхангес". Неw Yорк; Цолумбиа Университy Пресс
  19. ^ Гриеве, Р., Руперт, Ј., Смитх, Ј., Тхерриаулт, А. (1996). "Тхе рецорд оф террестриал импацт цратеринг". ГСА Тодаy 5: 193-195
  20. ^ Wигналл, П. Б. (2001). „Ларге игнеоус провинцес анд масс еxтинцтионс”. Еартх-Сциенце Ревиеwс. 53 (1–2): 1—33. Бибцоде:2001ЕСРв...53....1W. дои:10.1016/С0012-8252(00)00037-4. 
  21. ^ „Фоссил рецорд суппортс евиденце оф импендинг масс еxтинцтион”. Архивирано из оригинала 20. 01. 2018. г. Приступљено 19. 01. 2018. 
  22. ^ Откривен кратер због којих су изумрли диносаури?, Дневник.хр
  23. ^ Марк Лyнас (1. 5. 2007). „Сиx Степс то Хелл: Тхе Фацтс он Глобал Wарминг”. Архивирано из оригинала 02. 05. 2009. г. Приступљено 8. 7. 2008. „Wитх еxтреме wеатхер цонтинуинг то бите -- хуррицанес маy инцреасе ин поwер бy халф а цатегорy абове тодаy’с топ-левел Цатегорy Фиве -- wорлд фоод супплиес wилл бе цритицаллy ендангеред. Анд Тхе Еоцене греенхоусе евент фасцинатес сциентистс нот јуст бецаусе оф итс еффецтс, wхицх алсо саw а мајор масс-еxтинцтион ин тхе сеас, бут алсо бецаусе оф итс ликелy цаусе: метхане хyдратес. Тхис унликелy субстанце, а сорт оф ице-лике цомбинатион оф метхане анд wатер тхат ис онлy стабле ат лоw температурес анд хигх прессуре, маy хаве бурст инто тхе атмоспхере фром тхе сеабед ин ан имменсе “оцеан бурп”, спаркинг а сурге ин глобал температурес (метхане ис евен море поwерфул ас а греенхоусе гас тхан царбон диоxиде). Тодаy васт амоунтс оф тхесе саме метхане хyдратес стилл сит он суб-сеа цонтинентал схелвес. Ас тхе оцеанс wарм, тхеy цоулд бе релеасед онце море ин а террифyинг ецхо оф тхат метхане белцх оф 55 миллион yеарс аго.” 
  24. ^ Фриедрицх, Оливер; Казуyосхи, Јоцхен; Хеннинг, Паул А. (2008). „Wарм салине интермедиате wатерс ин тхе Цретацеоус тропицал Атлантиц Оцеан”. Натуре Геосциенце. 1 (7): 453—457. Бибцоде:2008НатГе...1..453Ф. дои:10.1038/нгео217. 
  25. ^ Ин Геологy, Родиниа ис усед то рефер то а 'суперцонтинент'
  26. ^ Супернова линк то анциент еxтинцтион Архивирано на сајту Wayback Machine (6. фебруар 2012)Пхyсицсwорлд.цом
  27. ^ Цхристопхер Вањек, Еxплосионс ин Спаце Маy Хаве Инитиатед Анциент Еxтинцтион он Еартх Архивирано на сајту Wayback Machine (15. јул 2012), НАСА, 4. 4. 2005, преузето 9. 2. 2010.
  28. ^ Анне Минард, Гамма-Раy Бурст Цаусед Масс Еxтинцтион?, Натионал Геограпхиц, 3. 4. 2009, преузето 9. 2. 2010.
  29. ^ Неарбy Супернова Маy Хаве Цаусед Мини-Еxтинцтион, Сциентистс Саy, Сциенце Даилy, 3. 8. 1999, преузето 9. 2. 2010.
  30. ^ Метхане приме суспецт фор греатест масс еxтинцтион
  31. ^ Бернер, Р. А., анд Wард, П. D. (2004). "Поситиве Реинфорцемент, Х2С, анд тхе Пермо-Триассиц Еxтинцтион: Цоммент анд Реплy" десцрибес поссибле поситиве феедбацк лоопс ин тхе цатастропхиц релеасе оф хyдроген сулфиде пропосед бy Кумп, Павлов анд Артхур (2005).
  32. ^ Кумп, L. Р., Павлов, А., анд Артхур, M. А. (2005). "Массиве релеасе оф хyдроген сулфиде то тхе сурфаце оцеан анд атмоспхере дуринг интервалс оф оцеаниц аноxиа". Геологy в. 33. стр. 397–400. Абстрацт. Суммарисед бy Wард (2006).
  33. ^ Wард, П.D. (2006). "Импацт фром тхе Дееп". Сциентифиц Америцан Оцтобер 2006.
  34. ^ Бентон, M.Ј. (2004). "6. Рептилес Оф Тхе Триассиц", Вертебрате Палаеонтологy. Блацкwелл
  35. ^ Ван Валкенбургх, Блаире (1999). „Мајор Паттернс ин тхе Хисторy оф Царнивороус Маммалс”. Аннуал Ревиеw оф Еартх анд Планетарy Сциенцес. 27: 463—493. Бибцоде:1999АРЕПС..27..463В. дои:10.1146/аннурев.еартх.27.1.463. . 
  36. ^ Јаблонски, D. (2002). „Сурвивал wитхоут рецоверy афтер масс еxтинцтионс”. ПНАС. 99 (12): 8139—8144. Бибцоде:2002ПНАС...99.8139Ј. ПМЦ 123034 Слободан приступ. ПМИД 12060760. дои:10.1073/пнас.102163299 Слободан приступ. 

Спољашње везе[уреди | уреди извор]

Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Masovna_izumiranja&oldid=26416213”