Массовые вымирания в истории Земли…
Содержание статьи:
За последние 500 млн лет нашей планете пришлось оправиться от 5-ти катастрофических ударов. Как человечество сможет перенести шестой?
Больше 99% процентов всех организмов, когда-либо живших на Земле, вымерли. По мере того как новые виды эволюционируют, приспосабливаясь к постоянно изменяющимся экологическим факторам, старые виды исчезают. Однако скорость вымирания далеко не постоянна. По меньшей мере несколько раз за последние 500 млн лет от 75 до 90% всех видов на нашей планете исчезали в мгновение ока в результате катастроф, которые мы называем массовым вымиранием.
Хотя массовые вымирания являются смертельными событиями, они открывают планету для появления новых форм жизни. Наиболее изученное массовое вымирание, которое обозначило границу между меловым и палеогеновым периодами около 66 млн лет назад, убило неавианских динозавров и освободило место для млекопитающих и птиц, чтобы быстро диверсифицировать и эволюционировать.
Хотя вымирание в меловом и палеогеновом периодах, как известно, вызвано громадным астероидом, это исключение. Единственной самой большой движущей силой массовых вымираний, по-видимому, являются значительные изменения в углеродном цикле Земли, такие как крупные извержения вулканов, которые затопили сотни тысяч квадратных миль лавой. Эти извержения выбрасывали в атмосферу огромное количество поглощающих тепло газов, таких как углекислый газ, что приводило к стремительному глобальному потеплению и связанным с ним последствиям, таким как подкисление океана и аноксия, потеря растворенного кислорода в воде.
Ордовикско-силурийское вымирание (444 млн лет)
Ордовикский период, от 485 до 444 млн лет назад, был временем драматических перемен для жизни на планете. За 30 миллионов лет расцвело видовое разнообразие, но когда этот период подошел к концу, произошло первое известное массовое вымирание. В те времена массивное оледенение заперло огромные количества воды в ледяной шапке, которая покрыла часть большой южной полярной суши. Ледяной натиск, возможно, был вызван подъемом Аппалачских гор Северной Америки. Крупномасштабное выветривание этих недавно поднятых пород высосало углекислый газ из атмосферы и резко охладило Землю.
Как результат этого, уровень моря упал на сотни футов. Все, что осталось от жизни, медленно восстанавливалось в химически враждебных водах: как только уровень моря вновь стал подниматься, уровень кислорода в морской среде упал, что, в свою очередь, заставило океанские воды легче удерживать растворенные токсичные металлы.
Второе по величине массовое вымирание, известное науке, это событие убило, по оценкам ученых, 85% всех видов. Это событие самым тяжелым образом сказалось на морских организмах, таких как кораллы, панцирные брахиоподы, угроподобные существа, называемые конодонтами, и трилобиты.
Девонское вымирание (374-359 млн лет)
Начиная с 383 млн лет назад, это событие вымирания уничтожило около 19 % семейств и 50 % родов, на нашей планете.
В течение нескольких импульсов по всему Девону уровень кислорода в океане резко упал, что нанесло серьезный удар по конодонтам и древним панцирным родственникам кальмаров и осьминогов, называемых гониатитами. Самый страшный из этих импульсов, который назван событием Келлвассера, произошел около 372 млн лет назад. Породы того периода на территории современной Германии показывают, что при резком падении уровня кислорода многие рифообразующие существа вымерли, включая основную группу морских губок, называемых строматопороидами.
Было трудно установить причину импульсов позднего девонского вымирания, возможно вулканизм: на протяжении нескольких миллионов лет после события Келвассера большая магматическая провинция, называемая Вилюйскими ловушками, извергла 240 тыс. кубических миль лавы на территории нынешней Сибири. Извержение выбросило бы парниковые газы и диоксид серы, которые могут вызывать кислотные дожди. Может быть, свою лепту внесли и астероиды. Шведский кратер Сильян шириной 32 мили, один из крупнейших сохранившихся ударных кратеров на планете, образовался около 377 млн лет назад.
Хотя это может показаться удивительным, наземные растения могли быть соучастниками катастрофы. Во время девонского периода растения прошли несколько успешных адаптаций, включая укрепляющее ствол соединение лигнин и полноценную сосудистую структуру. Эти особенности дали возможность растениям стать больше—и их корни стали глубже-чем когда-либо прежде, что увеличило бы скорость выветривания горных пород.
Чем быстрей выветривались породы, тем больше избыточных питательных веществ поступало с суши в океаны. Этот приток вызвал бы рост водорослей, и когда эти водоросли погибли, их распад удалил кислород из океанов, чтобы сформировать то, что известно как мертвые зоны. Кроме этого, распространение деревьев высосало бы CO2 из атмосферы, что потенциально могло привести бы к глобальному похолоданию.
Некоторые существа не только вымерли в конце девона, но и видовая диверсификация замедлилась в это время. Замедление, вероятно, было вызвано глобальным распространением инвазивных видов, потому как высокий уровень моря позволяет существам из ранее изолированных морских местообитаний смешиваться, что позволяет экосистемам во всем мире гомогенизироваться.
Массовое пермское вымирание (252 млн лет)
Около 252 млн лет назад жизнь на Земле столкнулась с “великим умиранием”: пермско-триасовым вымиранием. Катаклизм был худшим событием, которое когда-либо переживала жизнь на Земле. За 60 тыс. лет вымерло 96% всех морских видов и около 3-х из каждых 4-х видов на суше. Мировые леса были стерты с лица земли и вернулись в силу только через 10 млн лет. Из 5-ти массовых вымираний пермско-триасовое единственное, которое уничтожило большое количество видов насекомых. Восстановление морской экосистемы заняло от 4-х до 8-ми млн лет.
Единственной самой большой причиной вымирания являются усиление вулканической активности в Сибири — огромный вулканический комплекс, извергший больше 720 тыс. кубических миль лавы. Извержение вызвало выброс по меньшей мере 14,5 триллиона тонн углерода, что более чем в 2,5 раза больше, чем было бы высвобождено, если бы каждая последняя унция ископаемого топлива на планете была выкопана и сожжена. Магма проникала в угольные бассейны на своем пути к поверхности, вероятно, выделяя еще больше парниковых газов, таких как метан.
Как результат глобальное потепление было просто адским. Через миллион лет после этого события температура морской воды и почвы поднялась от 25 до 34° по Фаренгейту. 250,5 млн лет назад температура поверхности моря на экваторе достигла 104° по Фаренгейту. В тот период почти ни одна рыба не обитала вблизи экватора.
После повышения температуры горные породы на суше выветривались быстрей, ускоряясь кислотными дождями, образовавшимися из вулканической серы. Как и в позднем Девоне, усиление выветривания привело бы к аноксии, которая удушила бы океаны. Климатические модели показывают, что в те времена океаны потеряли примерно 76% своего запаса кислорода. Эти модели также предполагают, что потепление и потеря кислорода составляют большую часть потерь видов в результате вымирания.
Так же причиной вымирания могло быть столкновение нашей планеты с астероидом диаметром в несколько десятков миль или с несколькими астероидами. Причиной мог стать и внезапный выброс метана со дна моря.
Триасово-юрское вымирание (200 млн лет)
Жизнь на протяжении долго времени восстанавливалась после Великого умирания, но как только это происходило, она быстро изменялась. Различные рифообразующие существа стали захватывать власть, и пышная растительность покрыла землю, подготовив почву для группы рептилий, называемых архозаврами: предшественниками птиц, крокодилов, птерозавров и неавианских динозавров. Но около 201 млн лет назад жизнь на планете пережила еще один серьезный удар: внезапная гибель до 80% всех наземных и морских видов.
В конце триаса земля прогрелась в среднем от 5 до 11° по Фаренгейту, что было вызвано 4-х кратным увеличением уровня CO2 в атмосфере. Это, возможно, было вызвано огромным количеством парниковых газов из Центральной Атлантической магматической провинции, большой магматической провинции в центральной Пангее, суперконтиненте в те времена. Остатки этих древних лавовых потоков теперь разделены на Восточную Южную Америку, Восточную Северную Америку и Западную Африку. Центральная Атлантическая магматическая провинция была огромной.
Выброс CO2 подкислял триасовые океаны, что затрудняло морским существам строить свои раковины из карбоната кальция. На суше доминирующими позвоночными были крокодилы, которые были крупней и гораздо разнообразней, чем сегодня. Многие из них вымерли. Вслед за ними самые ранние динозавры—маленькие, проворные существа на экологической периферии—быстро диверсифицировались.
Возможные причины вымирания:
• Постепенное изменение климата или флуктуации уровня океана;
• Падение астероида. Однако не найден ударный кратер;
• Гипотеза о метангидратном ружье;
• Массовое извержение вулканов.
Мел-палеогеновое вымирание (66 млн лет)
Вымирание на границе мелового и палеогенового периода — самое недавнее массовое вымирание и единственное, которое окончательно связано с крупным ударом астероида. Около 76% всех видов на Земле, включая всех неавианских динозавров, вымерли.
Около 66 млн. лет назад, астероид диаметром приблизительно в 7,5 миль врезался в воды там, где сейчас находится мексиканский полуостров Юкатан, со скоростью 45 тыс. миль в час. Мощный толчок, оставивший кратер шириной больше 120 миль, выбросил в атмосферу громадное количество пыли, мусора и серы, вызвав тем самым резкое глобальное похолодание. От удара начались лесные пожары в радиусе 900 миль, и образовалось огромное цунами. В одночасье экосистемы, поддерживавшие неавианских динозавров, стали разрушаться. Глобальное потепление, вызванное извержениями вулканов на Деканских равнинах в Индии, возможно, усугубило это событие.
Вымирание сегодня
Сегодня наша планета переживает кризис биоразнообразия. Согласно последним оценкам, вымирание угрожает до миллиона видов растений и животных, в значительной степени из-за деятельности человека, такой как вырубка лесов, охота и перелов рыбы. Другие серьезные угрозы включают распространение инвазивных видов и болезней, а также загрязнение окружающей среды и вызванное человеком изменение климата.
В наше время вымирание происходит в сотни раз быстрей, чем это было раньше. Если все виды, которые сегодня считаются находящимися под угрозой вымирания, исчезнут в следующем столетии, и если этот темп вымирания будет продолжаться без замедления, мы сможем приблизиться к уровню массового вымирания уже спустя 240-540 лет.
Изменение климата представляет собой долгосрочную угрозу. Сжигание человеком ископаемого топлива позволило нам химически имитировать крупные магматические провинции, ежегодно отправляя в атмосферу Земли миллиарды тонн углекислого газа и других газов.
Как показывают массовые вымирания, внезапное изменение климата может быть невероятно разрушительным. И хотя мы еще не перешагнули 75-процентный порог массового вымирания, это не значит, что все в порядке!
ред. shtorm777.ru
