Událost zániku - Extinction event

Intenzita zániku. SvgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Intenzita vyhynutí moří během fanerozoika
%
Před miliony let
Intenzita zániku. SvgCambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Cretaceous Paleogene Neogene
Modrý graf ukazuje zjevné procento (nikoli absolutní počet) rodů mořských živočichů, které během jakéhokoli časového intervalu vyhynuly. Nepředstavuje všechny mořské druhy, pouze ty, které jsou snadno zkamenělé. Štítky tradičních událostí vyhynutí „Velké pětky“ a nověji uznávané události hromadného vyhynutí Capitanian jsou odkazy, na které lze kliknout. (informace o zdroji a obrázku )

Událost vyhynutí (známá také jako hromadné vyhynutí nebo biotická krize ) je rozšířený a rychlý pokles biologické rozmanitosti na Zemi . Taková událost je identifikována prudkou změnou rozmanitosti a hojnosti mnohobuněčných organismů . K tomu dochází, když se rychlost vyhynutí zvyšuje s ohledem na rychlost speciace . Počet velkých hromadných vyhynutí za posledních 440 milionů let se odhaduje od pouhých pěti do více než dvaceti. Tyto rozdíly pramení z neshody ohledně toho, co představuje událost zániku jako „hlavní“, a z údajů vybraných k měření dřívější rozmanitosti.

Protože většina rozmanitosti a biomasy na Zemi je mikrobiální , a proto je obtížné ji měřit, zaznamenané události vyhynutí ovlivňují snadno pozorovatelnou, biologicky složitou složku biosféry, nikoli celkovou rozmanitost a hojnost života. K zániku dochází nerovnoměrně. Na bázi fosilního záznamu je rychlost pozadí vymírání na Zemi je asi dva až pět taxonomické rodin z mořských živočichů za miliony let. Mořské zkameněliny se většinou používají k měření rychlosti vyhynutí kvůli jejich vynikajícímu fosilnímu záznamu a stratigrafickému rozsahu ve srovnání se suchozemskými zvířaty .

Great Oxidace události , k níž došlo před asi 2450000000 rok, byl pravděpodobně první velkou událost zániku. Od kambrijského výbuchu pět dalších velkých hromadných vyhynutí výrazně překročilo míru vyhynutí pozadí. Nejnovější a pravděpodobně nejznámější událost vymírání křídou a paleogenem , ke které došlo přibližně před 66 miliony lety (milionem let), byla masovým vyhynutím živočišných a rostlinných druhů v geologicky krátkém časovém období. Kromě pěti hlavních hromadných vyhynutí existuje ještě mnoho menších a pokračující hromadné vyhynutí způsobené lidskou činností se někdy nazývá šesté vyhynutí . Hromadné vymírání se zdá být převážně fanerozoickým jevem, přičemž rychlost vymírání je nízká, než vznikly velké složité organismy.

Významné události vyhynutí

Badlands poblíž Drumheller , Alberta , kde eroze odhalila hranici K – Pg
Trilobiti byli velmi úspěšní mořští živočichové, dokud je událost vymírání Permian -Triassic všechny nezlikvidovala.

V orientačním dokumentu publikovaném v roce 1982 identifikovali Jack Sepkoski a David M. Raup pět hromadných vyhynutí. Původně byli identifikováni jako odlehlé hodnoty vůči obecnému trendu snižování rychlosti vyhynutí během fanerozoika, ale jak byly na shromažďující se údaje aplikovány přísnější statistické testy, bylo zjištěno, že mnohobuněčný život zvířat zažil pět hlavních a mnoho menších hromadných vyhynutí. „Velkou pětku“ nelze tak jasně definovat, ale spíše se zdá, že představuje největší (nebo některé z největších) relativně hladkého kontinua událostí vyhynutí.

  1. Události vymírání ordoviku – siluru (End Ordovician or O – S): 450–440 Ma at the Ordovician - Silurian transition. Došlo ke dvěma událostem, které zabily 27% všech rodin, 57% všech rodů a 60% až 70% všech druhů. Dohromady je řada vědců řadí k druhým největším z pěti hlavních vyhynutí v historii Země, pokud jde o procento rodů, které vyhynuly. V květnu 2020 studie naznačily, že příčinou hromadného vyhynutí bylo globální oteplování související s vulkanismem a anoxií , a nikoli, jak již bylo uvedeno dříve, ochlazení a zalednění .
  2. Vymírání v pozdním devonu : 375-360 Ma blízkosti devonu - karbon přechod. Na konci frasnského věku v pozdější části devonského období prodloužená série vyhynutí eliminovala asi 19% všech rodin, 50% všech rodů a nejméně 70% všech druhů. Tato událost vyhynutí trvala možná až 20 milionů let a existují důkazy pro sérii zániků během tohoto období.
  3. Permian – Triassic extinction event (End Permian): 252 Ma at the Permian - Triassic transition. Největší vyhynutí Země zabilo 57% všech čeledí, 83% všech rodů a 90% až 96% všech druhů (53% mořských rodin, 84% mořských rodů, asi 96% všech mořských druhů a odhadem 70% suchozemské druhy, včetně hmyzu ). Velice úspěšný mořský členovec, trilobit , vyhynul. Důkazy týkající se rostlin jsou méně jasné, ale nové taxony se po vyhynutí staly dominantními. „Velké umírání“ mělo obrovský evoluční význam: na souši ukončilo prvenství raných synapsidů . Oživení obratlovců trvalo 30 milionů let, ale prázdné výklenky vytvořila příležitost pro archosaurů k získání ekliptiky . V mořích klesl podíl přisedlých zvířat ze 67% na 50%. Celý pozdní Permian byl těžkým obdobím alespoň pro mořský život, a to ještě před „Velkým umíráním“.
  4. Událost zániku triasu – jury (End Triassic): 201,3 Ma v Triasu - Jurský přechod. Vyhynulo asi 23% všech čeledí, 48% všech rodů (20% mořských rodin a 55% mořských rodů) a 70% až 75% všech druhů. Většina ne-dinosaurských archosaurů , většina terapsidů a většina velkých obojživelníků byla zlikvidována, takže dinosauři měli malou pozemskou konkurenci. Non-dinosaurští archosauři nadále dominovali vodnímu prostředí, zatímco non-archosaurští diapsidové nadále dominovali mořskému prostředí. Temnospondyli linie velkých obojživelníků i přežilo až do křídy v Austrálii (např Koolasuchus ).
  5. Událost zániku křídově – paleogenní (End Cretaceous, K – Pg extinction, or formerly K – T extinction): 66 Ma at the Cretaceous ( Maastrichtian ) - Paleogene ( Danian ) transition interval. Událost dříve nazývaná zánik křídově-třetihor nebo K-T nebo hranice K-T se nyní oficiálně jmenuje událost vyhynutí křídově-paleogenní (nebo K-Pg). Vyhynulo asi 17% všech rodin, 50% všech rodů a 75% všech druhů. V mořích zmizeli všichni amonité , plesiosauři a mosasauři a procento přisedlých zvířat (těch, kteří se nemohou pohybovat) se snížilo na asi 33%. Během té doby vyhynuli všichni neptačí dinosauři . Hraniční událost byla závažná se značnou variabilitou rychlosti vyhynutí mezi různými klady a mezi nimi . Savců a ptáků , druhý potomek theropod dinosaurů, se ukázal jako dominantní velkých suchozemských živočichů.

Navzdory popularizaci těchto pěti událostí neexistuje žádná definitivní linie, která by je dělila od ostatních událostí vyhynutí; používání různých metod výpočtu dopadu zániku může vést k dalším událostem v první pětce.

Starší fosilní záznamy jsou obtížněji interpretovatelné. To je proto, že:

  • Starší fosílie je těžší najít, protože jsou obvykle pohřbeny ve značné hloubce.
  • Seznamování se staršími zkamenělinami je obtížnější.
  • Produkční fosilní lůžka se zkoumají více než neproduktivní, takže určitá období zůstávají nezkoumána.
  • Prehistorické environmentální události mohou narušit proces ukládání .
  • Zachování zkamenělin se na souši liší, ale mořské zkameněliny bývají lépe uchovány než jejich vyhledávané pozemní protějšky.

Bylo navrženo, že zjevné rozdíly v mořské biologické rozmanitosti mohou být ve skutečnosti artefaktem, přičemž odhady hojnosti přímo souvisejí s množstvím horniny, které je k dispozici pro odběr vzorků z různých časových období. Statistická analýza však ukazuje, že to může představovat pouze 50% pozorovaného obrazce, a další důkazy, jako jsou houbové špičky (geologicky rychlý nárůst hojnosti hub ), poskytují ujištění, že většina široce přijímaných událostí vyhynutí je skutečná. Kvantifikace expozice hornin západní Evropy naznačuje, že mnoho drobných událostí, pro které bylo hledáno biologické vysvětlení, je nejsnazší vysvětlit zkreslením vzorkování .

Výzkum dokončený poté, co referát z roku 1982 (Sepkoski a Raup) dospěl k závěru, že probíhá šestá událost hromadného vyhynutí:

6. Vyhynutí holocénu : V současné době probíhá. Od roku 1900 došlo k vyhynutí více než 1000násobkem rychlosti vyhynutí pozadí . Hromadné vyhynutí je výsledkem lidské činnosti , poháněné růstem populace a nadměrnou spotřebou přírodních zdrojů Země. 2019 Posouzení globální biodiverzity tím IPBES tvrdí, že z odhadovaných 8 milionů druhů, 1 milion rostlinné a živočišné druhy jsou v současné době hrozí vyhynutí.

Novější výzkumy naznačily, že událost vyhynutí Konec-Capitanian pravděpodobně představuje samostatnou událost vyhynutí od události Permian-Triasu; pokud ano, bylo by to větší než mnoho událostí vyhynutí „velké pětky“.

Seznam událostí vyhynutí

Evoluční význam

Masové vymírání někdy urychlil vývoj a života na Zemi . Když dominance určitých ekologických mezer přechází z jedné skupiny organismů do druhé, je to zřídka proto, že nově dominantní skupina je „nadřazená“ té staré, ale obvykle proto, že událost vyhynutí eliminuje starou, dominantní skupinu a uvolňuje místo nové, proces známý jako adaptivní záření .

Například savci („téměř savci“) a poté savci existovali po celou dobu vlády dinosaurů , ale nemohli soutěžit ve velkých výklencích suchozemských obratlovců, které dinosauři monopolizovali. End-křídový masový zánik odstranil non-avian dinosaurs a umožnila savci expandovat do velké suchozemské obratlovce výklenky. Samotní dinosauři měli prospěch z předchozího masového vyhynutí, konce triasu , který odstranil většinu jejich hlavních soupeřů, crurotarsanů .

Jiný úhel pohledu předložený v hypotéze eskalace předpovídá, že druhy v ekologických mezerách s větším konfliktem mezi organismy budou méně pravděpodobně přežít vyhynutí. Důvodem je, že samotné rysy, které udržují druh v početných a životaschopných podmínkách za poměrně statických podmínek, se stávají zátěží, jakmile úrovně populace klesnou mezi konkurenčními organismy během dynamiky události vyhynutí.

Kromě toho mnoho skupin, které přežily masové vymírání, se nezotavuje v počtech nebo rozmanitosti a mnohé z nich procházejí dlouhodobým úpadkem a často se jim říká „ Walking Dead Clades “. Clades, které po masovém vyhynutí přežívají po značnou dobu a které byly redukovány pouze na několik druhů, pravděpodobně zažily rebound efekt nazývaný „ push of the past “.

Darwin byl pevně toho názoru, že biotické interakce, jako je soutěž o jídlo a prostor - „boj o existenci“ - mají při podpoře evoluce a zániku podstatně větší význam než změny ve fyzickém prostředí. Vyjádřil to v The Origin of Species : „Druhy jsou produkovány a vyhlazovány pomalu působícími příčinami… a nejdůležitější ze všech příčin organické změny je ta, která je téměř nezávislá na změněných… fyzikálních podmínkách, jmenovitě vzájemném vztahu organismu k organismu -zlepšení jednoho organismu s sebou nese zlepšení nebo vyhlazení ostatních “.

Vzory ve frekvenci

Různě bylo naznačováno, že k vymírání docházelo periodicky, každých 26 až 30 milionů let, nebo že rozmanitost kolísá epizodicky každých ~ 62 milionů let. Různé nápady se pokoušejí vysvětlit předpokládaný vzorec, včetně přítomnosti hypotetické doprovodné hvězdy ke slunci, oscilací v galaktické rovině nebo průchodu spirálními rameny Mléčné dráhy. Jiní autoři však dospěli k závěru, že údaje o vyhynutí hmotnosti moří neodpovídají myšlence, že hromadné vymírání je periodické nebo že ekosystémy se postupně vytvářejí až do bodu, kdy je hromadné vyhynutí nevyhnutelné. Mnoho z navrhovaných korelací bylo považováno za podvržené. Jiní tvrdili, že existují spolehlivé důkazy podporující periodicitu v řadě záznamů a další důkazy ve formě shodných periodických změn v nebiologických geochemických proměnných.

Všechny rody
„Dobře definované“ rody
Trendová linie
Hromadné vymírání „velké pětky“
Další hromadné vymírání
Před miliony let
Tisíce rodů
Fanerozoická biodiverzita, jak ukazuje fosilní záznam

Předpokládá se, že hromadné vymírání nastane, když je dlouhodobý stres umocněn krátkodobým šokem. V průběhu fanerozoika se zdá, že u jednotlivých taxonů je menší pravděpodobnost vyhynutí, což může odrážet robustnější potravinové sítě, stejně jako méně druhů náchylných k vyhynutí a další faktory, jako je kontinentální distribuce. Avšak i po započítání předpojatosti vzorkování se zdá, že během phanerozoika dochází k postupnému snižování míry vyhynutí a vzniku. To může představovat skutečnost, že skupiny s vyšší mírou fluktuace pravděpodobněji zaniknou náhodou; nebo to může být artefakt taxonomie: rodiny mají tendenci být postupem času více zvláštní, a proto méně náchylné k zániku; a větší taxonomické skupiny (podle definice) se objevují dříve v geologickém čase.

Bylo také naznačeno, že oceány se za posledních 500 milionů let postupně staly pohostinnějšími vůči životu, a tudíž méně náchylné k hromadnému vymírání, ale náchylnost k vyhynutí na taxonomické úrovni nezdá se, že by hromadné vyhynutí byla více či méně pravděpodobná.

Příčiny

Stále se diskutuje o příčinách všech masových vyhynutí. Obecně může dojít k velkému vyhynutí, když biosféra pod dlouhodobým stresem prochází krátkodobým šokem. Zdá se, že základní mechanismus je přítomen v korelaci míry vyhynutí a původu s diverzitou. Vysoká rozmanitost vede k trvalému zvyšování míry vyhynutí; nízká diverzita k trvalému zvyšování míry původnosti. Tyto pravděpodobně ekologicky kontrolované vztahy pravděpodobně zesilují menší poruchy (dopady asteroidů atd.) Za vzniku pozorovaných globálních účinků.

Identifikace příčin specifických hromadných vyhynutí

Dobrá teorie pro konkrétní masové vymírání by měla: (i) vysvětlit všechny ztráty, ne se soustředit jen na několik skupin (například dinosaurů); ii) vysvětlit, proč určité skupiny organismů vymřely a proč jiné přežily; (iii) poskytnout mechanismy, které jsou dostatečně silné, aby způsobily hromadné vyhynutí, ale nikoli úplné vyhynutí; (iv) být založeno na událostech nebo procesech, u nichž lze prokázat, že k nim došlo, nikoli pouze na základě vyhynutí.

Může být nutné zvážit kombinace příčin. Například se zdá , že mořský aspekt vyhynutí na konci křídy byl způsoben několika procesy, které se částečně překrývají v čase a mohly mít různé úrovně významnosti v různých částech světa.

Arens a West (2006) navrhli model „press / pulse“, ve kterém hromadné vymírání obecně vyžaduje dva typy příčin: dlouhodobý tlak na ekosystém („tisk“) a náhlá katastrofa („puls“) směrem k konec období tlaku. Jejich statistická analýza rychlosti vyhynutí moří v celém Fanerozoiku naznačila, že ani dlouhodobý tlak samotný, ani samotná katastrofa nepostačovaly k významnému zvýšení rychlosti vyhynutí.

Nejčastěji podporovaná vysvětlení

Macleod (2001) shrnul vztah mezi hromadným vyhynutím a událostmi, které jsou nejčastěji uváděny jako příčiny hromadného vyhynutí, pomocí údajů Courtillot et al. (1996), Hallam (1992) a Grieve a kol. (1996):

  • Povodňové čedičové události: 11 výskytů, všechny spojené s významným vyhynutím Ale Wignall (2001) dospěl k závěru, že pouze pět z hlavních vyhynutí se shodovalo s erupcemi záplavového čediče a že hlavní fáze vyhynutí začala před erupcemi.
  • Pády mořské hladiny: 12, z nichž sedm bylo spojeno s významným vyhynutím.
  • Dopady asteroidů : jeden velký náraz je spojen s hromadným vyhynutím, tj. S událostí vyhynutí křídy a paleogenu; došlo k mnoha menším dopadům, ale nejsou spojeny s významným vyhynutím.

Nejčastěji navrhované příčiny hromadného vyhynutí jsou uvedeny níže.

Povodňové čedičové akce

Vytvoření velkých vyvřelých provincií záplavami čediče by mohlo mít:

Povodňové čedičové události se vyskytují jako impulsy aktivity přerušované spící periodou. V důsledku toho pravděpodobně způsobí oscilaci klimatu mezi ochlazováním a oteplováním, ale s celkovým trendem k oteplování, protože oxid uhličitý, který vypouštějí, může zůstat v atmosféře stovky let.

Spekuluje se, že masivní vulkanismus způsobil nebo přispěl k vyhynutí konce permu , konce triasu a konce křídy . Korelace mezi gigantickými sopečnými událostmi vyjádřenými ve velkých vyvřelých provinciích a masovým vymíráním byla prokázána za posledních 260 milionů let. V poslední době byla taková možná korelace rozšířena po celém fanerozoickém eonu.

Pády mořské hladiny

Ty jsou často jasně poznamenány celosvětovými sekvencemi současných sedimentů, které ukazují celý nebo část přechodu z mořského dna do přílivové zóny na pláž na suchou zemi-a kde neexistuje žádný důkaz, že by horniny v příslušných oblastech byly vyvýšeny geologickými procesy jako je orogeneze . Pády mořské hladiny by mohly dostatečně zmenšit oblast kontinentálního šelfu (nejproduktivnější část oceánů), aby způsobily vyhynutí mořské masy, a mohly by dostatečně narušit povětrnostní vzorce, aby způsobily vyhynutí na souši. Pády mořské hladiny jsou ale velmi pravděpodobně důsledkem jiných událostí, jako je trvalé globální ochlazování nebo klesání hřebenů uprostřed oceánu .

Pády na úrovni moří jsou spojeny s většinou masových vymírání, včetně všech „Velké pětky“ -konec-ordovik , pozdní devon , konec-perm , konec-trias a konec-křída .

Studie z roku 2008, publikovaná v časopise Nature , stanovila vztah mezi rychlostí událostí hromadného vyhynutí a změnami hladiny moře a sedimentů. Studie naznačuje, že změny v oceánských prostředích související s hladinou moře mají rozhodující vliv na rychlost vyhynutí a obecně určují složení života v oceánech.

Dopadové události

Dopad dostatečně velkého asteroidu nebo komety mohl způsobit kolaps potravinových řetězců jak na souši, tak na moři, a to produkcí prachu a aerosolů ve formě částic, a tím i inhibicí fotosyntézy. Dopady na horniny bohaté na síru mohly emitovat oxidy síry srážející se jako jedovatý kyselý déšť , což by dále přispělo ke kolapsu potravinových řetězců. Takové dopady mohly také způsobit megatsunami a/nebo globální lesní požáry .

Většina paleontologů se nyní shoduje, že asteroid zasáhl Zemi asi 66 Ma, ale stále existuje spor, zda byl náraz jedinou příčinou události vyhynutí křídy a paleogenu .

V říjnu 2019 však vědci oznámili, že dopad asteroidu na křídový Chicxulub, který vedl k vyhynutí neptačích dinosaurů 66 Ma, také rychle okyselil oceány produkující ekologický kolaps a dlouhodobé účinky na klima a byl klíčovým důvodem hromadné vymírání na konci křídy.

Podle Shivovy hypotézy je Země vystavena zvýšeným nárazům asteroidů přibližně jednou za 27 milionů let kvůli průchodu Slunce rovinou galaxie Mléčné dráhy , což způsobuje události vyhynutí v intervalech 27 milionů let. Některé důkazy pro tuto hypotézu se objevily v mořském i mimo-mořském kontextu. Alternativně by se průchod Slunce spirálními rameny galaxie s vyšší hustotou mohl shodovat s vyhynutím hmoty na Zemi, pravděpodobně kvůli zvýšeným událostem nárazu. Opětovná analýza účinků tranzitu Slunce spirálovou strukturou na základě údajů o CO selhala najít korelaci.

Globální chlazení

Trvalé a výrazné globální ochlazení by mohlo zabít mnoho polárních a mírných druhů a přimět ostatní k migraci směrem k rovníku ; zmenšit plochu dostupnou pro tropické druhy; často způsobují, že je klima Země v průměru vyprahlejší, a to hlavně tím, že se více vody planety uzavře v ledu a sněhu. Předpokládá se, že cykly zalednění současné doby ledové měly jen velmi mírný dopad na biodiverzitu, takže pouhá existence výrazného ochlazení sama o sobě nestačí k vysvětlení masového vyhynutí.

Bylo navrženo, že globální ochlazení způsobilo nebo přispělo k vymírání End-Ordovician , Permian-Triassic , Late Devonian a možná i dalším. Trvalé globální chlazení se odlišuje od dočasných klimatických účinků povodní nebo dopadů čediče.

Globální oteplování

To by mělo opačné účinky: rozšířit oblast dostupnou pro tropické druhy; zabíjejte mírné druhy nebo je přinutte migrovat směrem k pólům ; může způsobit vážné vyhynutí polárních druhů; často činí klima Země v průměru vlhčím, a to hlavně táním ledu a sněhu, a tím zvyšuje objem vodního cyklu . Může také způsobit anoxické události v oceánech (viz níže).

Globální oteplování jako příčina masového vyhynutí podporuje několik nedávných studií.

Nejdramatičtějším příkladem trvalého oteplování je Paleocene – Eocene Thermal Maximum , které bylo spojeno s jedním z menších hromadných vyhynutí. Bylo také naznačeno, že způsobil událost zániku triasu a jury , během níž vyhynulo 20% všech mořských rodin. Kromě toho bylo navrženo, že událost vyhynutí Permian -Triassic byla způsobena oteplováním.

Hypotéza zbraně Clathrate

Klatráty jsou kompozity, ve kterých mřížka jedné látky vytváří klec kolem druhé. Metanové klatráty (ve kterých jsou klecí molekuly vody) se tvoří na kontinentálních šelfech . Tyto klatráty se pravděpodobně rychle rozpadnou a uvolní metan, pokud teplota rychle stoupne nebo tlak na ně rychle klesne - například v reakci na náhlé globální oteplování nebo náhlý pokles hladiny moře nebo dokonce zemětřesení . Metan je mnohem silnější skleníkový plyn než oxid uhličitý, takže erupce metanu („klatrátová pistole“) by mohla způsobit rychlé globální oteplování nebo by byla mnohem závažnější, kdyby erupce byla sama způsobena globálním oteplováním.

Nejpravděpodobnějším podpisem takovéto metanové erupce by byl náhlý pokles poměru uhlíku-13 k uhlíku-12 v sedimentech, protože metanové klatráty mají nízký obsah uhlíku-13; ale změna by musela být velmi velká, protože jiné události mohou také snížit procento uhlíku-13.

Bylo navrženo, že metanové erupce „klatrátové pistole“ byly zapojeny do koncového permského zániku („velké umírání“) a do tepelného maxima paleocénu – eocénu , které bylo spojeno s jedním z menších hromadných vyhynutí.

Anoxické události

Anoxické události jsou situace, ve kterých se střední a dokonce i horní vrstvy oceánu stávají nedostatečnými nebo zcela postrádají kyslík. Jejich příčiny jsou složité a kontroverzní, ale všechny známé případy jsou spojeny s vážným a trvalým globálním oteplováním, většinou způsobeným trvalým masivním vulkanismem.

To bylo navrhl, že anoxické události způsobily nebo přispěly k Ordovician-siluru , pozdní Devonian , permu-triasu a Triassic-Jurassic vymírání, stejně jako množství menších vymírání (jako je Ireviken , Mulde , Lau , Toarcian a Cenomanian- Turonské události). Na druhé straně existují rozšířená černá břidlicová lůžka ze střední křídy, která naznačují anoxické události, ale nejsou spojena s hromadným vyhynutím.

Biologická dostupnost z esenciálních stopových prvků (zejména selenu ) potenciálně letálním minima bylo prokázáno, že se shoduje s, a pravděpodobně přispěly k nejméně tři vyhynutí události v oceánech, to znamená na konci ordoviku, během středního a pozdního devonu a na konci triasu. Během období nízkých koncentrací kyslíku se velmi rozpustný selenát (Se 6+ ) převádí na mnohem méně rozpustné selenidy (Se 2- ), elementární Se a organo-selenové komplexy. Biologická dostupnost selenu během těchto událostí vyhynutí klesla na přibližně 1% současné oceánské koncentrace, což je úroveň, která byla prokázána smrtelná pro mnoho existujících organismů.

Britský oceanologist a atmosférický vědec , Andrew Watson , vysvětluje, že zatímco Holocene epocha vykazuje mnoho procesů připomínající ty, které přispěly k minulosti anoxických událostí, full-scale oceán anoxia by se „tisíce let k rozvoji“.

Emise sirovodíku z moří

Kump, Pavlov a Arthur (2005) navrhli, aby během události zániku Perm-Triasu oteplování také narušilo oceánskou rovnováhu mezi fotosyntetizujícím planktonem a bakteriemi redukujícími sírany hluboké vody , což způsobilo masivní emise sirovodíku, který otrávil život na souši i moře a vážně oslabila ozónovou vrstvu , čímž odhalila velkou část života, který ještě zůstal, smrtelným hladinám UV záření .

Převrácení oceánu

Převrácení oceánu je narušení termohalinního oběhu, který nechává povrchovou vodu (která je kvůli odpařování slanější než hluboká voda) klesat přímo dolů, čímž se na povrch dostává anoxická hluboká voda, a proto zabíjí většinu organismů dýchajících kyslík, které obývají povrchové a střední hloubky. Může k tomu dojít buď na začátku nebo na konci zalednění , ačkoli převrácení na začátku zalednění je nebezpečnější, protože předchozí teplé období vytvořilo větší objem anoxické vody.

Na rozdíl od jiných oceánských katastrof, jako jsou regrese (pády na mořské hladiny) a anoxické události, převrácení nezanechává snadno identifikovatelné „podpisy“ ve skalách a jsou teoretickými důsledky závěrů výzkumníků o jiných klimatických a mořských událostech.

Bylo navrženo, že převrácení oceánu způsobilo nebo přispělo k pozdnímu vyhynutí devonu a permu a triasu .

Blízká nova, supernova nebo gama záblesk

Blízký záblesk gama záření (vzdálený méně než 6 000 světelných let ) by byl dostatečně silný na to, aby zničil ozónovou vrstvu Země a zanechal organismy náchylné k ultrafialovému záření ze Slunce. Záblesky gama paprsků jsou poměrně vzácné a v dané galaxii se vyskytují jen několikrát za milion let. Bylo navrženo, že výbuch supernovy nebo gama paprsku způsobil vyhynutí end-ordoviku .

Geomagnetické obrácení

Jedna z teorií říká, že období zvýšených geomagnetických zvratů oslabí magnetické pole Země dostatečně dlouho na to, aby vystavilo atmosféru slunečnímu větru , což způsobí, že ionty kyslíku uniknou z atmosféry rychlostí zvýšenou o 3–4 řády, což bude mít za následek katastrofální pokles kyslíku.

Tektonika desek

Přesun kontinentů do některých konfigurací může způsobit nebo přispět k vyhynutí několika způsoby: zahájením nebo ukončením doby ledové ; změnou oceánských a větrných proudů a tím změnou klimatu; otevřením mořských cest nebo pozemních mostů, které vystavují dříve izolované druhy konkurenci, pro kterou jsou špatně přizpůsobené (například vyhynutí většiny původních kopytníků Jižní Ameriky a všech jejích velkých metateriánů po vytvoření pozemního mostu mezi Severní a Jižní Amerikou ). Kontinentální drift občas vytváří superkontinent, který zahrnuje drtivou většinu zemské pevniny, což kromě výše uvedených účinků pravděpodobně sníží celkovou plochu kontinentálního šelfu (druhově nejbohatší část oceánu) a vytvoří rozlehlý, vyprahlý kontinentální interiér, který může mít extrémní sezónní výkyvy.

Další teorie je, že vytvoření superkontinentu Pangea přispělo k masovému vymírání End-Permian . Pangea byla téměř plně vytvořena při přechodu ze středního permu do pozdního permu a diagram „rozmanitosti mořských rodů“ v horní části tohoto článku ukazuje úroveň vyhynutí začínající v té době, která by mohla být způsobilá pro zařazení do „Velkého Pět “, kdyby to nebylo zastíněno„ Velkým umíráním “na konci permu.

Jiné hypotézy

Bylo navrženo mnoho dalších hypotéz, jako je šíření nové choroby nebo prostá konkurence po obzvláště úspěšné biologické inovaci. Ale všichni byli odmítnuti, obvykle z jednoho z následujících důvodů: vyžadují události nebo procesy, pro které neexistuje žádný důkaz; předpokládají mechanismy, které jsou v rozporu s dostupnými důkazy; jsou založeny na jiných teoriích, které byly odmítnuty nebo nahrazeny.

Vědci se obávají, že lidské činnosti by mohly způsobit vyhynutí více rostlin a živočichů než kdykoli v minulosti. Spolu se změnami klimatu způsobenými člověkem (viz výše) mohou být některá z těchto vyhynutí způsobena nadměrným lovem, nadměrným rybolovem, invazními druhy nebo ztrátou přirozeného prostředí. Studie publikovaná v květnu 2017 ve sborníku Národní akademie věd tvrdila, že v důsledku antropogenních příčin, jako je přelidnění a nadměrná spotřeba , probíhá „biologická anihilace“ podobná šesté události hromadného vyhynutí . Studie naznačila, že až 50% počtu zvířecích jedinců, kteří kdysi žili na Zemi, již vyhynuli, což ohrožovalo i základ lidské existence.

Budoucí zánik/sterilizace biosféry

Případné oteplení a rozpínání Slunce v kombinaci s případným poklesem atmosférického oxidu uhličitého by ve skutečnosti mohlo způsobit ještě větší hromadné vymírání, které by mělo potenciál vyhladit i mikroby (jinými slovy, Země je zcela sterilizována), kde rostoucí globální teploty způsobené rozpínajícím se Sluncem budou postupně zvyšovat rychlost zvětrávání, což zase odvádí z atmosféry stále více oxidu uhličitého. Když se hladiny oxidu uhličitého příliš sníží (možná na 50 ppm), veškerý život rostlin vymře, i když jednodušší rostliny, jako jsou trávy a mechy, mohou přežít mnohem déle, dokud CO
2
hladiny klesnou na 10 ppm.

Když jsou všechny fotosyntetické organismy pryč, atmosférický kyslík již nelze doplňovat a je nakonec odstraněn chemickými reakcemi v atmosféře, možná z vulkanických erupcí. Nakonec ztráta kyslíku způsobí, že veškerý zbývající aerobní život zanikne udušením a zanechá za sebou pouze jednoduchá anaerobní prokaryota. Když se Slunce asi o miliardu let stane jasnějším o 10%, Země bude trpět vlhkým skleníkovým efektem, což má za následek vyvařování oceánů, zatímco tekuté vnější jádro Země se díky expanzi vnitřního jádra ochladí a způsobí vypnutí magnetického pole Země. Při absenci magnetického pole nabité částice ze Slunce vyčerpají atmosféru a dále zvýší teplotu Země na průměrných ~ 420 K (147 ° C, 296 ° F) za 2,8 miliardy let, což způsobí poslední zbývající život na Země vymřít. Toto je nejextrémnější případ události vyhynutí způsobené klimatem. Protože k tomu dojde až pozdě v životě Slunce, způsobí to konečné hromadné vyhynutí v historii Země (i když velmi dlouhá událost vyhynutí).

Účinky a zotavení

Dopad událostí hromadného vyhynutí se velmi lišil. Po velké události vyhynutí přežívají díky své schopnosti žít na různých stanovištích obvykle pouze plevelové druhy . Později druhy diverzifikují a obsazují prázdné výklenky. Obecně trvá miliony let, než se biodiverzita obnoví po událostech vyhynutí. Při nejzávažnějším hromadném vyhynutí to může trvat 15 až 30 milionů let.

Nejhorší událost, vyhynutí Perm - Trias , zpustošila život na Zemi a zabila přes 90% druhů. Zdálo se, že se život po vyhynutí PT rychle vzpamatuje, ale většinou to bylo ve formě taxonů katastrof , jako je odolný Lystrosaurus . Nejnovější výzkum naznačuje, že specializovaným zvířatům, která vytvářela složité ekosystémy s vysokou biodiverzitou, složitými potravinovými sítěmi a řadou mezer, trvalo mnohem déle, než se vzpamatovaly. Předpokládá se, že toto dlouhé zotavení bylo způsobeno postupnými vlnami vyhynutí, které bránily zotavení, a také prodlouženým stresem prostředí, který pokračoval do raného triasu. Nedávný výzkum naznačuje, že obnova začala až na začátku středního triasu, 4 až 6 milionů let po vyhynutí; a někteří spisovatelé odhadují, že zotavení nebylo úplné až 30 milionů let po zániku PT, tj. v pozdním triasu. V návaznosti na vyhynutí PT došlo k nárůstu provincializace, přičemž druhy zaujímaly menší rozsahy - možná odstranily stávající provozovatele z mezer a připravily půdu pro případnou rediversifikaci.

Účinky hromadného vymírání na rostliny jsou poněkud obtížněji kvantifikovatelné, vzhledem k předsudkům obsaženým ve fosilním záznamu rostlin. Některá hromadná vyhynutí (jako například konec permu) byla pro rostliny stejně katastrofická, zatímco jiná, jako například konec devonu, flóru neovlivnila.

Viz také

Vysvětlivky

Citace

Další čtení

  • Brannen, Peter (2017). Konce světa: sopečné apokalypsy, smrtící oceány a naše snaha porozumět minulým masovým vymíráním Země . Harper Collins. ISBN 978-0-06-236480-7.

externí odkazy