все массовые вымирания в истории земли
Краткая история пяти крупнейших массовых вымираний на Земле
Хотя массовые вымирания представляют собой глобальные катастрофы, они подготавливают планету к появлению новых форм жизни. Наиболее известное и изученное массовое вымирание, которое произошло около 65 миллионов лет назад, убило динозавров и открыло маленьким и незначительным до того млекопитающим новые жизненные пространства и экологические ниши. Оно было не самым значительным: крупнейшее же из массовых вымираний произошло 250 миллионов лет назад и уничтожило 90% существовавшего тогда биоразнообразия. Попробуем разобраться, что же происходило во время этих катастрофических явлений.
Ордовикско-силурийское вымирание, около 450—440 млн лет назад
В то время вся известная жизнь на Земле обитала в морях и океанах. В ходе ордовикского вымирания погибло более 60% морских беспозвоночных и почти 85% всех видов, населявших тогда нашу планету. Это второе по потерям вымирание в количестве живых организмов.
Считается, что причиной катастрофы послужило движение древнего суперконтинента Гондваны к области южного полюса. Это привело к глобальному похолоданию, оледенению и последовавшему за ним падению уровня мирового океана. Массивное оледенение заперло огромное количество воды в ледяном панцире и вызвало отступление границы океана от континентального побережья, в результате чего произошло резкое сокращение среды обитания у существ, живущих на мелководье. В это время выжили лишь те виды, которые смогли справиться с постоянно изменяющимися условиями.
Девонское вымирание, около 374 млн лет назад
К этому времени суша была полностью освоена и заселена растениями, насекомыми и земноводными, а моря и океаны были полны рыбы. Девонское вымирание происходило на протяжении длительного периода времени, в течение примерно 20 миллионов лет, что уничтожило около 75% всех видов на Земле.
Согласно основной теории считается, что в первую очередь пострадали морские экосистемы из-за изменения уровня океана и обеднения океанических вод кислородом. Но так как девонский кризис происходил на протяжении длительного периода, то очень трудно выделить единственную причину вымирания большинства видов на планете. Учёные не исключают обширный океанический вулканизм и падение крупного метеорита.
«Великое» пермское вымирание, около 252 млн лет назад
Этот катаклизм был худшим событием, которое когда-либо случалась на Земле. В течение 60 тысяч лет вымерли 96% всех морских и около 70% наземных видов, ввиду чего восстановление биосферы заняло намного более длительный период времени по сравнению с другими катастрофами, приведшими к вымираниям. В ходе пермской катастрофы все экологические связи были разрушены и впоследствии выстраивались заново.
Наиболее вероятной причиной считается усиление вулканической активности в Сибири, что привело к глобальному потеплению. Выброс вулканических газов привёл к парниковому эффекту, закислению океанической воды и росту температуры. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что во время Великого вымирания температура океана в некоторых местах достигала 40 ° C, что сравнимо с температурой в горячих источниках. Но вымирание старых форм открыло дорогу многим животным: в следующей после этого периода эре появились архозавры, от которых произошли динозавры и крокодилы, а впоследствии и птицы.
Триасово-юрское вымирание, около 200 млн лет назад
Жизни потребовалось много времени, чтобы оправиться от Великого вымирания, но как только это произошло, она быстро изменилась. Начала распространяться пышная растительность, создавая кров и пищу для группы рептилий, называемых архозаврами: предшественники птиц, крокодилов, птерозавров и динозавров. Но около 200 млн лет назад произошла внезапная гибель половины известных сейчас видов, живших на Земле в то время.
Среди одной из причин этого события выделяют накопление углекислого газа в атмосфере, что привело к быстрому изменению глобальной температуры. Вероятно, это было вызвано огромным количеством парниковых газов, образовавшихся в результате огромного количества извержений.
Мел-палеогеновое вымирание, около 66 млн лет назад
Это самое последнее массовое вымирание, уничтожившее около 75 % всех видов, в том числе и динозавров. Однако небольшая часть растений и животных пережила этот период. Например, не вымерли сухопутные пресмыкающиеся и наземные растения. Несмотря на то что мел-палеогеновое вымирание было не самым значительным, оно вызывает большой интерес, поскольку оно ускорило эволюцию млекопитающих и появление человека.
Массовые вымирания флоры и фауны в истории Земли
В истории земной жизни учеными насчитывается до 11-ти массовых вымираний флоры и фауны, 5 из которых сильно изменяли облик нашей биосферы. Последнее из таких «Больших» вымираний произошедшее 65 млн лет назад, уничтожило 1/6 всех существовавших тогда видов (мел-палеогенное вымирание).
Тогда же, вместе с морскими и летающими ящерами, исчез наиболее «пропиаренный» отряд животных в палеонтологической летописи нашего мира – все динозавры.
Современная наука не располагает исчерпывающими данными о причинах последнего крупного вымирания видов (как впрочем, и предыдущих). В числе главных подозреваемых – астероиды, вулканы и внутренние процессы в земной биосфере. Ниже, я предлагаю вам ознакомиться с хроникой земных катастроф длинной в 300 млн лет и составить собственное мнение о причинах гибели этого замечательного отряда пресмыкающихся.
«Мать всех вымираний»
250 млн лет назад произошло крупнейшее известное вымирание в истории нашей планеты, в ходе пермь-триасовой катастрофы погибло 95% всех видов морских и сухопутных животных. Исчезли почти все господствовавшие тогда на суше терапсиды. Среди немногочисленных выживших терапсид были и предки цинодонтов, потомками которых являются все млекопитающие.
К звероподобным ящерам (синапсидам) относят раннепермских пеликозавров (слева диметродон) и их потомков терапсид (справа горгонопс). В частности горгонопсы являются ближайшими родственниками цинодонтов
Освободившиеся экологические ниши терапсид заняли архозавры, которые уже через 20 млн лет начнут доминировать как сухопутные хищники (динозавры и круротарзы).
Основной причиной данного вымирания обычно считают излияния магматических сибирских трапп на границе пермского и триасового периода. В ходе образования трапп было выброшено около 4 млн км3 пород, покрывших площадь в 2 млн км2. Процесс излияния горных пород запустил каскадную реакцию глобальных климатических изменений в итоге, предположительно, и вызвавшие массовое вымирание.
Площадь извержения сибирских трапп наложенная на карту современной России
«Загадочное» триасово-юрское вымирание
Уже через 50 млн лет, земной биосфере пришлось столкнуться с очередной серией массовых вымираний. На границе триасового и юрского периодов неизвестный глобальный катаклизм застал господствующих на суше круротарзов. Потеснив своих «кузенов» динозавров и млекопитающих, круротарзы к тому времени стали основными и наиболее крупными сухопутными хищниками позднего триаса.
Некоторые представители хищных круротарз позднего триаса
В результате катастрофы круротарзы разделили судьбу терапсид, уступив место своим «кузенам» — динозаврам, которые буду доминировать на суше долгих 140 млн лет. Одна из двух выживших групп круротарзов – протозухии, являются прямыми предками современных крокодилов.
Сегодня кратер Маникуаган имеет поперечный диаметр в 70 км (изначально — 100км). Кратеры таких размеров обычно возникают при падении астероидов диаметром около 4-5 км, и не имеют долговременных последствий для земной фауны и флоры
«Стабильный» мезозой
Период господства динозавров на суше (юрский и меловой периоды мезозойской эры) вовсе не был геологически «спокойнее» остальных периодов земной истории.
183 млн лет назад произошло крупное магматическое излияние Кару-Ферар, сравнимое по масштабности с ЦАМП (2,5 млн км3 изверженных пород). Однако данное событие не вызвало сколь ни будь катастрофических последствий для земной жизни. Прошло без серьезных последствий и столкновение с Землей крупного астероида диаметром примерно в 4 км 167 млн лет назад – в середине юрского периода (разрушенный Пучеж-Катунский кратер в Нижегородской области России).
Массив Таму в Тихом океане является одним из крупнейших потухших вулканов солнечной системы. Общая масса слагающих этот древний вулкан пород составляет 80% от массы марсианской горы Олимп
Примерно 12 млн лет спустя, уже в начале мелового периода, мировая флора и фауна пережила серию крупнейших взрывных вулканических извержений в земной истории. Извержение в начале готеривского яруса мелового периода 8-ми супервулканов высвободило в сумме 50 000 км3 газов и горных пород. Так извержение каждого супервулкана по мощи в среднем вдвое превосходило силу извержения супервулкана Тоба, 70 000 лет назад ставший причиной эффекта «бутылочного горлышка».
Факт примечателен еще и тем, что «парад» супервулканов был лишь частью процесса образования гигантских магматических трапп Параны-Этендека в Южной Aмерике. Суммарный объем высвобожденных пород составил 2,3 млн км3. Однако как и 50 млн годами ранее данные процессы не вызвали существенных колебаний в разнообразии земной биосферы.
Уступы образованные базальтовыми потоками древних магматических трапп Параны, Бразилия
К концу своей эпохи, динозавры пережили еще 3 крупных пика вулканической активности, в сумме извергшие 12 млн км3 пород. В течении мела Земля так же пережила целую серию столкновений с крупными астероидами (3 астероида диаметром в 1 км, еще три по 2 км, и один размером в 3 км).
Конец вечности
Если бы мы смогли попасть в конец мелового периода, то многие из нас и не поверили бы что попали в древний и чужой мир. Повсюду господствовали покрытосеменные растения (цветковые), под ногами возились млекопитающие, мало отличавшиеся от современных не больших зверей.
Они уже успели разделиться на плацентарных и сумчатых. Тогда же жили и первые приматы. Появились змеи и привычные нам ящерицы. Еще с юрского периода леса кишали настоящими птицами, а их родственники крокодилы устраивали засады на пришедших к реке животных.
Пчел так же считают отчасти отвественными за снижение разнообразия динозавров в позднем меле. Эволюционировав около 100 млн лет назад от питавшихся насекомыми-опылителями ос, пчелы благодаря своей высокой эффективности сделали цветковые растения доминирующими в земной флоре. Травоядным динозаврам не без сложностей приходилось медленно менять рацион с голосеменных на цветковые растения
Схожие черты нашего мира с тем древним ограничиваются составом фауны у мысленного водопоя, большую часть из которых все еще составляли динозавры: тиранозавриды, цератопсы, гадрозавры, зауроподы и т.д (более подробный список фауны конца эпохи динозавров).
К концу эпохи господства динозавров, на границе мелового и палеогенного периодов, возросла вулканическая активность в Индии (тогда еще острове посреди индийского океана). Объем излияния Деканских трапп за несколько сот тысяч лет составил около 2 млн км3, пик пришелся на лавовое извержение траппы Махабалешвар–Раджамандри, когда в течении короткого (геологически) периода объем выбросов составил 9 тыс. км3 горных пород.
Деканские траппы близ Мумбаи и карта занимаемой ими площади Индии (синим цветом)
Однако по предыдущим прецедентам колоссальной вулканической активности, мы уже знаем, что подобные явления сами по себе вовсе не обязательно катастрофически влияют на земной климат, и соответственно флору и фауну. Скорее всего, такая активность должна совпасть с исключительными обстоятельствами, для запуска «механизма» массового вымирания.
Мощность удара была беспрецедентной в истории мезозойской эры. Выделившаяся энергия в 2 млн раз превышала энергию взрыва крупнейшего термоядерного заряда — «Царь бомбы». Площадь образовавшегося 180км кратера Чиксулуб была сравнима с суммарной площадью всех ударных кратеров образовавшихся в предыдущие 200 млн лет.
Согласно некоторым геологическим моделям, сейсмическая волна от взрыва могла сфокусироваться в точке антиподе ударного кратера и вызвать лавовые извержения (или усилить их). К слову, в точке-антиподе столкновения тогда находился регион повышенной вулканической активности – тех самых деканских трапп.
Гипотеза вовсе не утверждает что вулканизм был спровоцирован ударом астероида, так как формирование данных трапп было сугубо автономным процессом земной литосферы. Речь идет исключительно о возможном коротковременном усилении вулканической активности, так как явление «сейсмической фокусировки» в частном случае Земли сильно ограниченно.
Кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан (Мексика). Слева — кратер в видимом диапазоне, справа — с наложением карты гравитационных аномалий
Еще одним важным условием для начала процесса массового вымирания является состояние флоры и фауны к моменту «форс мажора». Как и перед пермь-триасовым вымиранием, палеонтологи фиксируют сокращение в разнообразии динозавров и остальных архозавров в маастрихском ярусе позденго мела (последние 7 млн лет существования динозаров).
Связывают это с изменением глобального климата, так как сокращение разнообразия распространялось и на многие другие группы животных и растений (включая млекопитающих, птиц и цветковых). Это дало повод многим палеонтологам предположить что два этих катастрофических события (вулканы и астероид) произошли в «неудобное» для живой фауны время.
График «коротковременных» вулканических извержений за посление 140 млн лет. В отличие от взрывных, лавовые извержения не сопровождаются существенными взрывными выделениями расплавленных горных пород. Процесс извержения происходит относительно спокойно. Красным кругом обозначено извержение супервулкана Тоба, 70 тыс лет назад
«Великий перелом»
Последнее из крупных вымираний и четвертое для млекопитающих произошло на границе эоценовой и олигоценовой эпохи палеогенного периода 35-30 млн лет назад. Процент вымирания видов в несколько раз превысил «фоновый» уровень – более 3% против 0,7% (на порядок слабее мелового вымирания).
Это наиболее продолжительное из всех вымираний последних 300 млн лет длилось 4 млн лет. Связывают эоцен-олигоценовое вымирание как с падением двух крупных астероидов 35 млн лет назад (
4 км в диаметре соответственно), так и со значимой глобальной вулканической активностью 35-29 млн лет назад (Северная, Центральная и Южная Америка, Африка и Ближний Восток, см. график выше).
100 и 90 км кратеры Попигай (Россия) и Чесапик (США), образовались с небольшим временным интервалом 35 млн лет назад, и предположительно стали одной из причин эоцен-олигоценового вымирания и общего похолодания климата в олигоцене
«Левиафаны»
Впрочем, по мнению многих современных биологов, эоцен-олигоценовое вымирание было вовсе не последним. С последнего ледникового периода, 11 000 лет назад, биосфера Земли начала переживать очередное «Великое вымирание» в своей истории (голоценовое вымирание).
Оно уже превысило масштаб эоценового вымирания, и по оценкам ученых видовое разнообразие фауны нашей планеты снизиться на 50% уже в конце этого века (больше 80% для земной флоры). И виной тому вовсе не вулканы или астероиды, а появление и развитие очень не обычного вида животных — человека разумного.
Как видно на иллюстрации ниже, появление человека чаще всего провоцирует резкое снижение численности крупных млекопитающих (Мегафауны). В Африке и Южной Азии эффект был слабее, так как фауна постепенно адаптировалась к сосуществованию с постепенно сменяющими друг друга видами людей. На остальных континентах, где появление «супер охотника» было сравнительно резким, эффект сокращения был куда существеннее
К сожалению, мы часто забываем что интеллектуальное превосходство человека над остальной живой природой должно сопровождаться и большой ответственностью, а не хищническим и часто нерациональным разграблением и уничтожением ее благ.
Будем надеяться, что дело все-таки не дойдет до «Великого антропогенного вымирания», а если и дойдет, то мы не сгинем в той же пропасти, в которую мы сметем большую часть земной биосферы…
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
История
Sasapost (Египет): не только динозавры. Пять массовых вымираний в истории Земли
Все мы слышали о вымирании динозавров, но это стало лишь одним эпизодом в череде других событий. На протяжении 4,6 млрд лет наша планета сталкивалась с катастрофическими событиями, полностью изменившими ее облик. Ниже мы расскажем о пяти массовых вымираниях в истории нашей планеты, но сначала мы должны определить, что же такое вымирание. Что это значит? В чем разница между обычным и массовым вымиранием?
Вымирание — это полное исчезновение всех представителей определенного биологического вида. Полное исчезновение какого-либо вида обычно происходит не внезапно, а занимает длительный период времени. Такое вымирание называется «естественным» и происходит из-за ухудшения условий жизни живых организмов и/или окружающей их среды обитания. Что касается массового вымирания, то это исключительное событие, которое носит массовый характер, происходит одновременно в разных местах и приводит к гибели большого числа разных живых организмов.
Существует множество причин, объясняющих массовые вымирания, включая серьезные климатические изменения, геологические катастрофы, такие как массовые извержения вулканов, а также падение метеоритов. За последние полмиллиарда лет Земля претерпела пять массовых вымираний биологических видов, которые каждый раз приводили к трансформации и появлению новых живых организмов.
1. Ордовикско-силурийское вымирание
На рубеже ордовикского и силурийского периодов произошли значительные изменения в истории Земли. Живые организмы процветали на протяжении 30 миллионов лет, а затем произошло первое известное массовое вымирание, вызванное глобальным оледенением, которое заперло огромное количество воды в ледяном панцире. Ученые не знают точно основную причину этого первого вымирания. Согласно одной из теорий, глобальное оледенение было вызвано образованием гор Аппалачи в Северной Америке. Как следствие, крупномасштабная эрозия силикатных пород спровоцировала дефицит парникового газа, что привело к резкому охлаждению планеты.
Глобальное оледенение и резкое снижение уровня мирового океана лишило многие виды их естественных сред обитания, разрушило пищевые цепочки и снизило репродуктивные способности живых организмов. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале «Oceanology».
Однако не все ученые согласны с этой теорией. Согласно альтернативным теориям, неизвестный токсичный металл мог раствориться в океанских водах в период кислородного голодания, уничтожив морскую жизнь.
Другие ученые предполагают, что гамма-всплеск сверхновой звезды проделал огромную дыру в озоновом слое, позволив смертоносному ультрафиолетовому излучению разрушить прежнюю экосистему. В журнале «The American Journal of Physics» была опубликована новая теория, согласно которой причиной этого катаклизма стали активные вулканические извержения.
Большинство форм жизни в тот период обитало в океанах или воде в целом. Таким образом, около 445 миллионов лет назад наша планета потеряла 60-70% различных видов живых организмов, населявших ее тогда.
Массовые вымирания ускоряют эволюцию. Те немногие виды, которым удалось выжить после массового вымирания, не сталкивались с жесткой конкуренцией за пищу, убежище и потенциальных партнеров. А если какие-то живые организмы были последними представителями своего вида, то им стали доступны все ресурсы для удовлетворения основных потребностей, что способствовало увеличению выживания числа потомков, способных передать свои гены следующим поколениям.
2. Девонское вымирание
Девонский период, часто называемый «эпохой рыб», стал свидетелем подъема и упадка многих доисторических морских видов. Хотя к этому времени животные вышли сушу, большинство живых организмов все еще обитало в океанах. Так было до тех пор, пока сосудистые растения, такие как деревья и цветы, не вызвали второе массовое вымирание. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале «Geological Society of America» в 1995 году.
По мере развития корней растения непреднамеренно трансформировали землю, на которой они росли, превращая камни и скальные обломки в почву. Затем эта почва, богатая питательными веществами, попала в Мировой океан, вызвав массовое цветение водорослей. Это создало гигантские «мертвые зоны» — области, где водоросли активно поглощают кислород из воды, уничтожая морских обитателей и нанося ущерб пищевым цепочкам. Виды, которые не смогли адаптироваться к пониженному уровню кислорода и нехватке пищи, погибли. Эта теория до сих пор пользуется большой популярностью среди ученых и специалистов.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Geological Society of America», причиной второго массового вымирания стало падение уровня кислорода в океане вследствие извержений вулканов. Одним из морских обитателей, ставших жертвой массового вымирания, была бронированная хищная рыба под названием Дунклеостей. Ее длина составляла 11 метров. Дунклеостей имела нечто вроде шлема из костных пластин, который покрывал всю ее голову и создавал на челюсти выступ, напоминающий клык.
Следует отметить, что ученые до сих пор спорят о причинах, которые привели к девонскому вымиранию. Они варьируются от недостатка кислорода, быстрого оледенения, извержения вулканов до падения метеоров. Во время девонского вымирания с лица планеты исчезло примерно 75-80% различных форм жизни.
3. Пермское вымирание
Пермское вымирание — крупнейшее вымирание, из когда-либо происходивших на Земле. Оно уничтожило около 90% всех видов живых существ, включая рептилий, насекомых и земноводных. Причиной этого катаклизма считается период бурного извержения вулканов.
В конце пермского периода в Сибири произошло мощное извержение вулканов, выбросивших в атмосферу большое количество углекислого газа. Это привело к глобальному потеплению. В результате изменились погодные условия, поднялся уровень моря, а на землю обрушились кислотные дожди.
По данным музея естественной истории Сэма Нобла в Оклахоме, повышение концентрации углекислого газа в океанах отравило морских обитателей и лишило их богатой кислородом воды.
В то время в мире существовал один-единственный суперконтинент под названием Пангея, что, по мнению некоторых ученых, привело к образованию глобального бассейна со стоячей водой, который продолжал накапливать углекислый газ. Повышение температуры моря также привело к снижению уровня кислорода в воде.
Коралловые рифы пострадали больше всех. Потребовалось около 14 миллионов лет, чтобы они смогли восстановиться. Пермско-триасовое вымирание уничтожило около 96% морских обитателей и около 70% наземных позвоночных. Отсюда и название — «Великая смерть».
4. Триасово-юрское вымирание
Живым существам потребовалось много времени, чтобы оправиться от «Великой смерти». В Триасово-юрском периоде начали происходить глобальные перемены. Начали появляться первые позвоночные животные, а пышная растительность покрыла землю. Это способствовало возникновению группы пресмыкающихся, называемых архозаврами — предков птиц, крокодилов, птерозавров и неплавающих динозавров. Но около 201 млн лет назад живые организмы вновь оказались под угрозой исчезновения.
В конце триасового периода, в результате массовых извержений вулканов, температура Земли повысилась в среднем на 5-11 °F. Причиной этого могло быть огромное скопление парниковых газов, исходивших со стороны Срединно-Атлантического хребта, крупнейшего вулканического региона в центральной Пангее.
Повышение уровня углекислого газа вызвало закисление океана, которое навредило морским обитателям, замедлив образование их раковин, состоящих из карбоната кальция. В триасовом периоде главными сухопутными позвоночными животными были различные виды крокодилов. К сожалению, многие из них погибли, но вслед за ними появились первые динозавры.
5. Мел-палеогеновое вымирание
Самым известным из всех массовых вымираний является мел-палеогеновое вымирание. Около 66 млн лет назад астероид шириной не менее 13 км упал на полуостров Юкатан в Мексике. В результате образовался кратер шириной 180 км и глубиной 19 км, названный кратером Чиксулуб. Упавший астероид уничтожил все живое на расстоянии 1450 км, положив конец господству динозавров, продолжавшееся последние 180 миллионов лет.
На протяжении нескольких месяцев небо было черным от падающих обломков и пыли, которые не позволяли растениям поглощать солнечный свет. Это привело к гибели большинства из них, что нарушило пищевую цепочку динозавров. Падение астероида также вызвало глобальное похолодание.
Ученые считают, что многие живые организмы погибли в течение нескольких месяцев после падения астероида. Выжить смогли только некоторые виды, способные летать, прятаться или жить на глубине океана. Кстати говоря, многие современные птицы считаются прямыми потомками динозавров. Больше 10 000 видов животных произошли от тех, кто пережил падение астероида около 66 млн лет назад.
Чем дальше, тем больше мы поражаемся способностям нашей планеты. Несмотря на пять массовых вымираний, в результате которых многие виды морских и сухопутных обитателей исчезли или почти исчезли, Земля быстро восстанавливалась, а живые организмы, населяющие ее, изо всех сил пытались найти новые способы выживания. Их сила и стойкость дает нам надежду на лучшее будущее в свете всех экологических проблем, которые нас окружают.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.