Událost zániku triasu a jury - Triassic–Jurassic 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; další podrobnosti viz událost Zánik . (informace o zdroji a obrázku )

Triassic-Jurassic (Tr-J) událost zániku , někdy nazvaný vyhynutí end-Triassic , označí hranici mezi triasu a jury období, 201,3  před miliony let a je jedním z hlavních události zániku tohoto fanerozoiku věků, hluboce ovlivňuje život na souši i v oceánech. V mořích, celá třída z konodonti a 23-34% z mořského rodů zmizel. Na souši vyhynuli všichni archosauromorfové kromě krokodýlů , pterosaurů a dinosaurů ; některé skupiny, které vymřely, byly dříve hojné, například aetosauři , fytosauři a rauisuchidi . Některé zbývající ne- savčí terapsidy a mnoho velkých temnospondylových obojživelníků také vyhynuli před Jurassicem. Stále však existuje velká nejistota ohledně spojení mezi hranicí Tr-J a suchozemskými obratlovci, kvůli nedostatku pozemských fosilií z rhaetského (posledního) stádia triasu. To, co zůstalo docela nedotčené, byly rostliny , dinosauři, ptakoještěři a savci ; to umožnilo dinosaurům a pterosaurům stát se dominantními suchozemskými zvířaty na příštích 135 milionů let.

Statistická analýza mořských ztrát v této době naznačuje, že pokles rozmanitosti byl způsoben spíše poklesem speciace než nárůstem vyhynutí. Nicméně výrazný obrat ve sporech rostlin a kolaps komunit korálových útesů naznačuje, že na hranici triasu a jury skutečně došlo k ekologické katastrofě. Starší hypotézy o vyhynutí naznačovaly, že viníkem může být postupná změna klimatu nebo hladiny moře nebo možná jeden nebo více úderů asteroidů. Nejvíce podporovaná a nejrozšířenější teorie příčiny vyhynutí Tr-J však viní začátek vulkanických erupcí v centrální atlantické magmatické provincii (CAMP). CAMP je geograficky největší známá velká magmatická provincie a byla zodpovědná za produkci vysokého množství oxidu uhličitého, který vyvolal hluboké globální oteplování a okyselování oceánů .

Efekty

Tato událost uvolnila pozemské ekologické výklenky , což umožnilo dinosaurům převzít dominantní role v Jurském období. Tato událost se stala za méně než 10 000 let a došlo těsně před tím, než se Pangea začala rozpadat. V oblasti Tübingenu ( Německo ) se nachází triasovo -jurské kostěné lůžko , které je pro tuto hranici charakteristické.

Událost vyhynutí také znamená květinový obrat. Přibližně 60% různých monosakátových a bisakátových pylových souborů mizí na hranici Tr – J, což naznačuje hlavní vyhynutí rostlinných rodů. Brzy Jurassic pyl asambláže dominuje Corollina , nový rod, který využil prázdných výklenků zanechal vyhynutí.

Mořští bezobratlí

Ammonity byly podstatně ovlivněny zánikem triasu a jury. Ceratitidans , nejprominentnější skupina amonitů v triasu, vyhynula na konci Rhaetian poté, co se jejich rozmanitost v Norianu výrazně snížila . Jiné skupiny amonitů, jako je Ammonitina , Lytoceratina a Phylloceratina, se diverzifikovaly od rané jury dále. Mlži zažili vysokou míru vyhynutí na počátku a ve středním Rhetaci. Diverzita planktonu a gastropodů byla na hranici TJ sotva ovlivněna, i když u radiolarianů mohlo dojít k lokálnímu vyhynutí . Brachiopods pomalu klesal v rozmanitosti během pozdního triasu, než se znovu diverzifikoval v rané Jurassic. Konulariidové zdánlivě úplně vymřeli na konci triasu. Existují dobré důkazy o kolapsu v útesové komunitě, protože korály prakticky zmizely z oceánu Tethys na konci triasu a ke své předchozí hojnosti by se vrátily až na konci sinemurian (2. z 11 jurských fází). Tento kolaps útesu byl pravděpodobně způsoben okyselením oceánů způsobeným CO
2
dodávané do atmosféry erupcemi CAMP.

Mořští obratlovci

Conodonts byli hlavní skupinou obratlovců, kteří vymřeli na konci triasu

Ryby na konci triasu neutrpěly masové vyhynutí. Pozdní trias obecně zaznamenal postupný pokles diverzity aktinopterygi po evoluční explozi ve středním triasu. Ačkoli to může být způsobeno klesající hladinou moře nebo karnianskou říční událostí , může to být místo toho výsledkem předpojatosti odběru vzorků s ohledem na to, že ryby středního triasu byly podrobněji studovány než ryby pozdního triasu. Navzdory zjevnému poklesu rozmanitosti trpěli neopterygiové (mezi které patří nejmodernější kostnaté ryby) méně než „primitivní“ aktinopterygiáni, což naznačuje biologický obrat, kdy moderní skupiny ryb začaly nahrazovat dřívější skupiny. Konodonti , kteří byli prominentními indexovými fosiliemi v prvohorách a triasech, nakonec vymizeli na hranici TJ po klesající rozmanitosti.

Stejně jako ryby, mořští plazi zažili podstatný pokles rozmanitosti mezi středním triasem a jurou. Jejich míra vyhynutí na hranici triasu a jury však nebyla zvýšena. Nejvyšší míry vyhynutí, které zaznamenali druhohorní mořští plazi, se ve skutečnosti vyskytovaly na konci ladinské etapy, což odpovídá konci středního triasu. Jedinými rodinami mořských plazů, které vyhynuly na hranici triasu a jury nebo těsně před nimi, byli placochelyidové (poslední rodina plakodonů ) a obří ichtyosauři, jako jsou shastasaurids a shonisaurids . Někteří autoři nicméně tvrdili, že konec triasu fungoval jako genetický „ úzký profil “ ichtyosaurů, kteří nikdy nezískali úroveň anatomické rozmanitosti a disparity, kterou měli během triasu.

Pozemní obratlovci

Capitosauři (jako tento Mastodonsaurus ) patřili k hlavním skupinám obojživelníků, kteří vyhynuli na hranici TJ, ačkoli mnozí možná vymřeli dříve.

Jedním z prvních důkazů pozdního zániku triasu byl velký obrat v pozemských tetrapodech, jako jsou obojživelníci, plazi a synapsidy. Edwin H. Colbert kreslil paralely mezi systémem vyhynutí a adaptací mezi hranicemi triasu-jury a křídy-paleogenu. Poznal, jak dinosauři, lepidosauři ( ještěrky a jejich příbuzní) a krokodýlci ( krokodýli a jejich příbuzní) zaplnili výklenky starodávnějších skupin obojživelníků a plazů, které byly vyhynulé začátkem jury. Olsen (1987) odhadoval, že 42% všech pozemských tetrapodů vyhynulo na konci triasu, na základě svých studií faunálních změn v supergrupě Newark ve východní části Severní Ameriky. Modernější studie diskutovaly o tom, zda byl obrat v triasových tetrapodech na konci triasu náhlý, nebo naopak postupnější.

Během triasu byli obojživelníci zastoupeni především velkými, krokodýlovitými členy řádu Temnospondyli . Ačkoli nejranější lissamphibians (moderní obojživelníci jako žáby a mloci ) se objevili během triasu, stali by se běžnějšími v Jurassic, zatímco temnospondyly se zmenšovaly v rozmanitosti za hranicí Triassic -Jurassic. Přestože pokles temnospondylů vyslal rázové vlny přes sladkovodní ekosystémy, pravděpodobně to nebylo tak náhlé, jak někteří autoři tvrdili. Podle nových objevů v 90. letech například brachyopoidové přežili až do křídy . Několik temnospondylových skupin vyhynulo blízko konce triasu i přes dřívější hojnost, ale není jisté, jak blízko byly jejich vyhynutí ke konci triasu. Poslední známí metoposauridi („ Apachesaurus ) pocházeli z redondského souvrství , které mohlo být rané retaetské nebo pozdní norianské . Gerrothorax , poslední známý plagiosaurid , byl nalezen ve skalách, které jsou pravděpodobně (ale určitě ne) rhetské , zatímco capitosaur humerus byl nalezen v ložiscích rhaetského věku v roce 2018. Plagiosauridi a capitosauři byli proto pravděpodobně obětmi vyhynutí konec triasu, zatímco většina ostatních temnospondylů již vyhynula.

Vyhynutí plazů na konci triasu je špatně pochopeno, ale fytosauři (jako je tento Redondasaurus ) přešli od hojnosti k vyhynutí na konci Rhaetian.

Během triasu dominovaly faunám pozemských plazů archosauromorfy , zejména fytosauři a příslušníci Pseudosuchia (linie plazů, která vede k moderním krokodýlům ). Na počátku jury a dále se dinosauři a ptakoještěři stávali nejběžnějšími suchozemskými plazy, zatímco malé plazy většinou zastupovali lepidosauromorfy (například ještěrky a příbuzní tuatarů). Mezi pseudosuchiany nevymizeli do konce triasu jen malí krokodýlomorfové , přičemž vymřely jak dominantní býložravé podskupiny (například aetosauři ), tak masožravé ( rauisuchidy ). Phytosaurs, drepanosaurs , trilophosaurids , tanystropheids , and procolophonids , which were other common plazts in the late triass, also have been have zanikl by the start of the Jurassic. Určení vyhynutí těchto různých skupin suchozemských plazů je obtížné, protože poslední fáze triasu (réétan) a první fáze jury ( hettangian ) mají jen málo záznamů o velkých suchozemských zvířatech. Někteří paleontologové se domnívali, že na hranici triasu a jury vyhynuli pouze fytosauři a prokolofonidi, zatímco jiné skupiny vyhynuly dříve. Je však pravděpodobné, že mnoho dalších skupin přežilo až do hranice podle britských puklinových ložisek od Rhaetianů. Aetosaurs, kuehneosaurids , drepanosaurs, thecodontosaurids , "saltoposuchids" (like Terrestrisuchus ), trilophosaurids, and various non- crocodylomorph pseudosuchians are all examples of Rhaetian plazi which may have have have been have zanikl at the Triassic-Jurassic border.

Možné příčiny

Postupné procesy

Postupná změna klimatu , kolísání hladiny moří nebo puls okyselování oceánů během pozdního triasu mohly dosáhnout bodu zvratu . Účinek těchto procesů na triasové skupiny zvířat a rostlin není dobře znám.

Vyhynutí na konci triasu bylo původně připisováno postupně se měnícím prostředím. V rámci jeho studie z roku 1958 uznávající biologický obrat mezi triasem a jurou navrhl Edwin H. Colbert z roku 1958, aby toto vyhynutí bylo důsledkem geologických procesů snižujících rozmanitost pozemních biomů. Období triasu považoval za éru světa zažívajícího různá prostředí, od tyčících se vysočin přes vyprahlé pouště až po tropické bažiny. Na druhé straně bylo období jury mnohem jednotnější jak v klimatu, tak v nadmořské výšce v důsledku výletů v mělkých mořích.

Pozdější studie zaznamenaly jasný trend směrem ke zvýšené aridifikaci ke konci triasu. Ačkoli oblasti s vysokými zeměpisnými šířkami, jako je Grónsko a Austrálie, ve skutečnosti zvlhly, většina světa zažila drastičtější změny klimatu, jak naznačují geologické důkazy. Tento důkaz zahrnuje nárůst ložisek uhličitanu a vaporitu (které jsou nejhojnější v suchém podnebí) a pokles ložisek uhlí (které se primárně tvoří ve vlhkém prostředí, jako jsou uhelné lesy ). Klima se navíc mohlo stát mnohem sezónnějším, s dlouhým suchem přerušeným prudkými monzuny .

Zdá se, že geologické útvary v Evropě naznačují pokles hladiny moří v pozdním triasu a poté vzestup na počátku jury. Přestože klesající hladina moří byla někdy považována za viníka vymírání moří, důkazy jsou neprůkazné, protože mnoho poklesů hladiny moří v geologické historii nesouvisí se zvýšeným vyhynutím. Stále však existují určité důkazy, že mořský život ovlivňovaly sekundární procesy související s klesající hladinou moře, jako je snížené okysličení (způsobené pomalým oběhem) nebo zvýšené okyselování. Zdá se, že tyto procesy nebyly celosvětové, ale mohou vysvětlovat místní vyhynutí evropské mořské fauny.

Mimozemský dopad

Manicouagan v Quebec , masivní kráter tvořeného nárazu Late triasu. Radiometrické datování určilo, že je asi o 13 milionů let starší než triassicko -jurská hranice, a je tedy nepravděpodobným kandidátem na hromadné vyhynutí.

Někteří vyslovili hypotézu, že náraz asteroidu nebo komety mohl způsobit vymizení triasu a jury, podobně jako mimozemský objekt, který byl hlavním faktorem vyhynutí křídy a paleogenu asi před 66 miliony let, což dokazuje kráter Chicxulub v Mexiku . Dosud však nebyl datován žádný impaktní kráter dostatečné velikosti, který by se přesně shodoval s hranicí triasu a jury.

Pozdní trias však zaznamenal několik dopadů, včetně druhého největšího potvrzeného dopadu ve druhohorách. Manicouagan přehrada v Quebecu je jedním z nejvíce viditelných velkých impaktních kráterů na Zemi, a na 100 km (62 mi) v průměru to je spojeno s eocénu kráteru Popigai v Sibiři jako čtvrtý největší impaktní kráter na Zemi. Olsen a kol. (1987) byli prvními vědci, kteří spojili kráter Manicouagan se zánikem triasu a jury, přičemž citovali jeho věk, který byl v té době zhruba považován za pozdní trias. Přesnější radiometrické datování od Hodych & Dunning (1992) ukázalo, že k dopadu Manicouagan došlo asi před 214 miliony let, asi 13 milionů let před hranicí triasu a jury. Proto nemohl být zodpovědný za vyhynutí právě na hranici triasu a jury. Nicméně dopad Manicouaganu měl na planetu rozšířený účinek; 214 milionů let starý ejecta deka z šokoval křemene bylo zjištěno ve skalních vrstvách tak daleko jako v Anglii a Japonsku. Stále existuje možnost, že dopad Manicouagan byl zodpovědný za malé vyhynutí v polovině pozdního triasu na karnsko -norské hranici, ačkoli sporný věk této hranice (a zda ve skutečnosti došlo k zániku na prvním místě) ztěžuje korelovat dopad s vyhynutím. Onoue a kol. (2016) alternativně navrhl, aby dopad Manicouagan byl zodpovědný za vyhynutí moří uprostřed Norianu, které zasáhlo radiolariany, houby, konodonty a triasové amonoidy. Manicouaganský dopad tedy mohl být částečně zodpovědný za postupný pokles v posledních dvou skupinách, který vyvrcholil jejich vyhynutím na hranici Triasu a Jury. Hranice mezi faunálovými zónami Adamanian a Revueltian suchozemských obratlovců, která zahrnovala vyhynutí a faunální změny v tetrapodech a rostlinách, byla pravděpodobně také způsobena dopadem Manicouagan, ačkoli nesrovnalosti mezi magnetochronologickým a izotopickým datováním vedou k určité nejistotě.

Jiné triasové krátery jsou blíže k hranici triasu a jury, ale také mnohem menší než nádrž Manicouagan. Na erodovaný kráter Rochechouart ve Francii se datuje poslední dobaPřed 201 ± 2 miliony let, ale na 25 km (16 mi) napříč (možná až 50 km (30 mi) napříč původně) se zdá být příliš malý na to, aby ovlivnil ekosystém. Mezi další domnělé nebo potvrzené triasové krátery patří kráter Puchezh-Katunki široký 80 km (50 mi) ve východním Rusku (i když to může být ve věku Jurassic ), 40 km (25 mi) široký kráter Svatý Martin v Manitobě , 15 km ( 9 mi) široký kráter Obolon ' na Ukrajině a 9 km (6 mi) široký útvar Red Wing Creek v Severní Dakotě . Spray a kol. (1998) zaznamenali zajímavý jev, že krátery Manicouagan, Rochechouart a Saint Martin se zdají být na stejné zeměpisné šířce a že krátery Obolon 'a Red Wing tvoří paralelní oblouky s krátery Rochechouart a Saint Martin . Spray a jeho kolegové předpokládali, že trias zažil „událost vícenásobného nárazu“, velký fragmentovaný asteroid nebo kometu, která se rozpadla a zasáhla Zemi na několika místech současně. Takový dopad byl pozorován v dnešní době, kdy se kometa Shoemaker-Levy 9 rozpadla a zasáhla Jupiter v roce 1992. Hypotéza „události vícenásobného nárazu“ u triasových impaktních kráterů nebyla dobře podporována; Kent (1998) poznamenal, že krátery Manicouagan a Rochechouart byly vytvořeny v dobách různé magnetické polarity a radiometrické datování jednotlivých kráterů ukázalo, že dopady se dělily miliony let od sebe.

Sopečné erupce

Maximální rozsah vulkanismu CAMP na hranici triasu a jury

Mohutné sopečné erupce, konkrétně povodňové čediče Středoatlantické magmatické provincie (CAMP), by uvolňovaly oxid uhličitý nebo oxid siřičitý a aerosoly , což by způsobovalo buď intenzivní globální oteplování (z prvního) nebo ochlazování (z druhého). Kromě těchto klimatických účinků by oceánské vychytávání vulkanogenního uhlíku a oxidu siřičitého vedlo k významnému snížení pH mořské vody známého jako okyselování oceánů , o kterém se hovoří jako o významném faktoru vyhynutí moří. Důkaz okyselení oceánů jako mechanismu vymírání pochází z preferenčního vyhynutí mořských organismů se silnými aragonitickými kostrami a malou biotickou kontrolou biokalcifikace (např. Korály, hyperkalcifikující houby). Globální přerušení ukládání uhličitanu na hranici triasu a jury bylo uvedeno jako další důkaz katastrofické acidifikace oceánů. Záznam odplynění CAMP ukazuje několik odlišných pulzů oxidu uhličitého bezprostředně po každém hlavním pulsu magmatismu, z nichž alespoň dva znamenají zdvojnásobení atmosférického CO 2 .

Izotopické složení fosilních půd pozdního triasu a rané jury bylo spojeno s velkou negativní exkurzí izotopů uhlíku (Whiteside et al. 2010). Izotopy uhlíku lipidů ( n -alkanů ) odvozené z listového vosku a ligninu a celkový organický uhlík ze dvou částí jezerních sedimentů prolínajících se s CAMP ve východní části Severní Ameriky vykazovaly exkurze izotopů uhlíku podobné těm, které se nacházejí ve převážně mořských St. Audrie's Sekce zálivu , Somerset, Anglie; korelace naznačuje, že událost vymizení na konci triasu začala současně v mořském i suchozemském prostředí, mírně před nejstaršími čediči ve východní části Severní Ameriky, ale současně s erupcí nejstarších toků v Maroku (Také navrhl Deenen et al., 2010), přičemž oba mají kritický CO
2
skleníkový efekt a krize mořské biokalcifikace.

Současné erupce CAMP, hromadné vymírání a izotopické odchylky uhlíku jsou zobrazeny na stejných místech, což je důvodem sopečné příčiny hromadného vyhynutí. Katastrofická disociace plynných hydrátů (navrhovaná jako jedna z možných příčin největšího masového vyhynutí všech dob, takzvané „ velké umírání “ na konci permu ) mohla zhoršit skleníkové podmínky.

Někteří vědci zpočátku odmítli teorii sopečné erupce, protože supergrupa Newarku , část horniny ve východní části Severní Ameriky, která zaznamenává hranici triasu a jury, neobsahuje žádné horizonty pádu popela a její nejstarší čedičové toky byly odhadovány na přibližně 10 m nad přechodová zóna. Aktualizovaný datovací protokol a širší vzorkování však potvrdily, že erupce CAMP začaly v Novém Skotsku a Maroku jen několik tisíc let před vyhynutím a pokračovaly v několika dalších pulsech dalších 600 000 let.

Reference

Literatura

externí odkazy