Nguyên nhân tuyệt chủng lớn và quan trọng nhất trong lịch sử Trái đất



các Tuyệt chủng hàng loạt chúng là những sự kiện đặc trưng bởi sự biến mất của một số lượng lớn các loài sinh học trong một thời gian ngắn. Kiểu tuyệt chủng này thường có đặc điểm cuối, nghĩa là một loài và họ hàng của nó biến mất mà không để lại hậu duệ.

Sự tuyệt chủng hàng loạt khác với sự tuyệt chủng khác, bởi vì chúng đột ngột và loại bỏ số lượng lớn các loài và cá thể. Đó là, tốc độ loài biến mất trong những sự kiện này là rất cao và hiệu quả của nó được đánh giá cao trong thời gian tương đối ngắn.

Trong bối cảnh thời đại địa chất (hàng chục hoặc hàng trăm triệu năm), "thời gian ít ỏi" có thể kéo dài một vài năm (thậm chí vài ngày), hoặc các giai đoạn hàng trăm tỷ năm.

Sự tuyệt chủng hàng loạt có thể có nhiều tác nhân và hậu quả. Các nguyên nhân vật lý và khí hậu thường kích hoạt một loạt các hiệu ứng trong lưới thức ăn hoặc trực tiếp trên một số loài. Các hiệu ứng có thể là "tức thời", giống như những hiệu ứng xảy ra sau tác động của thiên thạch trên hành tinh Trái đất.

Chỉ số

  • 1 nguyên nhân của sự tuyệt chủng hàng loạt
    • 1.1 Sinh học
    • 1.2 Môi trường
    • 1.3 Các nghiên cứu đa ngành về sự tuyệt chủng hàng loạt
  • 2 sự tuyệt chủng hàng loạt quan trọng nhất
  • 3 Ý nghĩa tiến hóa của sự tuyệt chủng hàng loạt
    • 3.1 Giảm đa dạng sinh học
    • 3.2 Phát triển các loài có sẵn và sự xuất hiện của các loài mới
    • 3.3 Sự tiến hóa của động vật có vú
  • 4 Tác động KT và sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng
    • 4.1 Giả thuyết Álvarez
    • 4.2 Iridium
    • 4.3 Giới hạn K-T
    • 4.4 Chicxulub
    • 4.5 Giả thuyết khác
    • 4.6 Bằng chứng gần đây nhất
  • 5 tài liệu tham khảo

Nguyên nhân của sự tuyệt chủng hàng loạt

Nguyên nhân của sự tuyệt chủng hàng loạt có thể được phân thành hai loại chính: sinh học và môi trường.

Sinh học

Trong số này là: sự cạnh tranh giữa các loài đối với các nguồn tài nguyên có sẵn cho sự sống sót, săn mồi, dịch bệnh của chúng, giữa các loài khác. Các nguyên nhân sinh học của sự tuyệt chủng hàng loạt ảnh hưởng trực tiếp đến một nhóm các loài hoặc toàn bộ chuỗi chiến lợi phẩm.

Môi trường

Trong số những nguyên nhân này, chúng ta có thể đề cập đến: sự tăng hay giảm mực nước biển, băng hà, sự gia tăng của núi lửa, ảnh hưởng của các ngôi sao gần đó trên hành tinh Trái đất, tác động của sao chổi, tác động của các tiểu hành tinh, thay đổi quỹ đạo hoặc từ trường của Trái đất, nóng lên toàn cầu hoặc làm mát, trong số những người khác.

Tất cả những nguyên nhân này hoặc sự kết hợp của những nguyên nhân này, có thể đã góp phần trong một thời điểm nhất định cho sự tuyệt chủng lớn.

Nghiên cứu đa ngành về sự tuyệt chủng hàng loạt

Thật khó để thiết lập một cách chắc chắn tuyệt đối nguyên nhân cuối cùng của sự tuyệt chủng hàng loạt, vì nhiều sự kiện không để lại một bản ghi chi tiết về sự khởi đầu và phát triển của chúng..

Ví dụ, chúng ta có thể tìm thấy một hồ sơ hóa thạch chứng minh sự xuất hiện của một sự kiện quan trọng về sự mất loài. Tuy nhiên, để thiết lập các nguyên nhân tạo ra nó, chúng ta phải tạo mối tương quan với các biến khác được ghi lại trên hành tinh.

Loại nghiên cứu sâu này đòi hỏi sự tham gia của các nhà khoa học từ các lĩnh vực khác nhau như sinh học, cổ sinh vật học, địa chất, địa vật lý, hóa học, vật lý, thiên văn học, trong số những người khác..

Tuyệt chủng lớn hơn quan trọng

Bảng dưới đây cho thấy một bản tóm tắt về sự tuyệt chủng hàng loạt quan trọng nhất được nghiên cứu cho đến nay, thời kỳ chúng xảy ra, tuổi của chúng, thời gian của mỗi tỷ lệ phần trăm ước tính của các loài đã tuyệt chủng và nguyên nhân có thể của chúng.

Ý nghĩa tiến hóa của sự tuyệt chủng hàng loạt

Giảm đa dạng sinh học

Sự tuyệt chủng hàng loạt làm giảm sự đa dạng sinh học, vì dòng dõi hoàn toàn biến mất và, ngoài ra, những loài có thể phát sinh từ chúng bị bỏ qua. Sau đó, nó có thể được so sánh sự tuyệt chủng hàng loạt với việc cắt tỉa cây sự sống, trong đó toàn bộ các nhánh bị cắt.

Phát triển các loài có từ trước và sự xuất hiện của các loài mới

Sự tuyệt chủng hàng loạt cũng có thể đóng một vai trò "sáng tạo" trong quá trình tiến hóa, kích thích sự phát triển của các loài hoặc nhánh khác tồn tại trước, nhờ sự biến mất của các đối thủ cạnh tranh hoặc động vật ăn thịt chính của nó. Ngoài ra, sự xuất hiện của các loài hoặc nhánh mới trong cây sự sống có thể xảy ra.

Sự biến mất đột ngột của thực vật và động vật chiếm giữ các hốc cụ thể mở ra một loạt các khả năng cho các loài còn sống sót. Chúng ta có thể quan sát điều này sau nhiều thế hệ lựa chọn, vì các dòng dõi còn sống và hậu duệ của chúng có thể đạt được vai trò sinh thái trước đây do các loài biến mất.

Các yếu tố thúc đẩy sự sống sót của một số loài trong thời kỳ tuyệt chủng, không nhất thiết là giống nhau có lợi cho sự sống sót trong thời điểm cường độ tuyệt chủng thấp.

Sau đó, sự tuyệt chủng hàng loạt cho phép dòng dõi mà trước đây là thiểu số có thể đa dạng hóa và đạt được vai trò quan trọng trong kịch bản mới sau thảm họa.

Sự tiến hóa của động vật có vú

Một ví dụ nổi tiếng là các loài động vật có vú, là một nhóm thiểu số trong hơn 200 triệu năm và chỉ sau khi tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng (trong đó khủng long biến mất), đã được phát triển và bắt đầu chơi vai trò quan trọng.

Chúng ta có thể khẳng định rằng con người không thể xuất hiện, không phải là sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng.

Tác động KT và sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng

Giả thuyết về Álvarez

Luis Álvarez (Giải thưởng Nobel vật lý năm 1968), cùng với nhà địa chất Walter Álvarez (con trai ông), Frank Azaro và Helen Michel (nhà hóa học hạt nhân), đã đề xuất vào năm 1980 giả thuyết rằng sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng (KT), là sản phẩm của tác động của một tiểu hành tinh có đường kính 10 ± 4 km.

Giả thuyết này xuất phát từ việc phân tích cái gọi là Giới hạn K-T, đó là một lớp đất sét mỏng giàu iridium, được tìm thấy trên quy mô hành tinh ngay tại biên giới phân chia các trầm tích tương ứng với thời kỳ kỷ Phấn trắng và Đệ tam (K-T).

Iridium

Iridium (Ir) là nguyên tố hóa học của nguyên tử số 77 nằm trong nhóm 9 của bảng tuần hoàn. Nó là một kim loại chuyển tiếp, từ nhóm bạch kim.

Đây là một trong những nguyên tố hiếm nhất trên Trái đất, được coi là kim loại có nguồn gốc ngoài trái đất, vì nồng độ của nó trong thiên thạch thường cao so với nồng độ trên mặt đất.

Giới hạn K-T

Các nhà khoa học tìm thấy trong các trầm tích của lớp đất sét này được gọi là giới hạn K-T, nồng độ iridium cao hơn nhiều so với các tầng trước. Ở Ý, họ đã tìm thấy sự gia tăng 30 lần so với các lớp trước đó; ở Đan Mạch 160 và ở New Zealand là 20.

Álvarez đưa ra giả thuyết rằng tác động của tiểu hành tinh che khuất bầu khí quyển, ức chế quang hợp và kết tủa cái chết của một phần lớn hệ động thực vật hiện có.

Tuy nhiên, giả thuyết này thiếu bằng chứng quan trọng nhất, vì họ đã thất bại trong việc xác định vị trí nơi xảy ra tác động của tiểu hành tinh..

Cho đến lúc đó, không có miệng núi lửa nào được dự đoán sẽ chứng thực rằng sự kiện này đã thực sự xảy ra.

Chicxulub

Mặc dù không báo cáo, và các nhà địa vật lý Antonio Camargo và Glen Penfield (1978), họ đã phát hiện ra miệng núi lửa va chạm, trong khi tìm kiếm dầu ở Yucatan, làm việc cho công ty dầu mỏ nhà nước Mexico (PEMEX).

Camargo và Penfield thu được một vòm dưới nước rộng khoảng 180 km được tiếp tục ở bán đảo Yucatan của Mexico, tập trung ở thị trấn Chicxulub.

Mặc dù các nhà địa chất này đã trình bày những phát hiện của họ tại một hội nghị năm 1981, việc thiếu quyền truy cập vào lõi khoan đã đưa họ ra khỏi chủ đề.

Cuối cùng vào năm 1990, nhà báo Carlos Byars đã liên lạc với Penfield với nhà vật lý thiên văn Alan Hildebrand, người cuối cùng đã cho anh ta tiếp cận với các lõi khoan..

Hildebrand năm 1991 đã xuất bản với Penfield, Camargo và các nhà khoa học khác về việc tìm thấy một miệng hố tròn ở Bán đảo Yucatan, Mexico, với kích thước và hình dạng cho thấy sự bất thường của từ trường và lực hấp dẫn, như một miệng hố va chạm có thể xảy ra ở Cretaceous-Đệ tam.

Các giả thuyết khác

Sự tuyệt chủng hàng loạt của Creta-Đệ tam (và giả thuyết Tác động K-T), là một trong những nghiên cứu được nghiên cứu nhiều nhất. Tuy nhiên, bất chấp các bằng chứng ủng hộ giả thuyết của Álvarez, các cách tiếp cận khác nhau vẫn tồn tại.

Người ta đã lập luận rằng dữ liệu địa tầng và vi mô của Vịnh Mexico và miệng núi lửa Chicxulub ủng hộ giả thuyết rằng tác động này xảy ra trước giới hạn KT vài trăm nghìn năm và do đó, không thể gây ra sự tuyệt chủng lớn xảy ra. trong kỷ Phấn trắng.

Có ý kiến ​​cho rằng các tác động môi trường nghiêm trọng khác có thể là tác nhân gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt ở ranh giới K-T, như vụ phun trào núi lửa Decán ở Ấn Độ.

Deccan là một cao nguyên rộng 800.000 km2 đi qua lãnh thổ trung tâm phía nam của Ấn Độ, với vết tích dung nham và sự giải phóng khổng lồ lưu huỳnh và carbon dioxide có thể gây ra sự tuyệt chủng lớn trong giới hạn K-T.

Bằng chứng gần đây nhất

Peter Schulte và một nhóm 34 nhà nghiên cứu trong năm 2010 được công bố, trên tạp chí uy tín Khoa học, đánh giá kỹ lưỡng về hai giả thuyết trước.

Schulte và cộng sự đã phân tích tổng hợp các dữ liệu địa hóa, vi mô, hóa học và địa hóa học gần đây. Ngoài ra, họ đã đánh giá cả hai cơ chế tuyệt chủng theo các xáo trộn môi trường dự đoán của chúng và sự phân bố sự sống trên Trái đất trước và sau giới hạn K-T..

Họ kết luận rằng tác động của Chicxulub đã gây ra sự tuyệt chủng lớn của ranh giới K-T, bởi vì có một sự tương ứng tạm thời giữa lớp phóng và bắt đầu tuyệt chủng..

Ngoài ra, các mô hình sinh thái trong hồ sơ hóa thạch và các xáo trộn môi trường được mô hình hóa (như bóng tối và làm mát) ủng hộ những kết luận này.

Tài liệu tham khảo

  1. Álvarez, L. W., Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, H.V. (1980). Nguyên nhân ngoài Trái đất cho sự tuyệt chủng của kỷ Phấn trắng. Khoa học, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / khoa học.208.4448.1095
  2. Hildebrand, A. R., Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, R. E. (1995). Kích thước và cấu trúc của miệng hố Chicxulub được tiết lộ bởi độ dốc trọng lực ngang và các cenote. Thiên nhiên, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
  3. Renne, P.R., Deino, A.L., Hilgen, F.J., Kuiper, K.F., Mark, D.F., Mitchell, W.S., ... Smit, J. (2013). Vết thời gian của các sự kiện quan trọng xung quanh ranh giới Creta - Paleogen. Khoa học, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / khoa học.1230492
  4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, J. A., Barton, P. J., Bown, P. R., ... Willumsen, P. S. (2010). Tác động của tiểu hành tinh Chicxulub và sự tuyệt chủng hàng loạt tại ranh giới Creta - Paleogen. Khoa học, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / khoa học.1177265
  5. Pope, K. O., Ocampo, A. C. & Duller, C. E. (1993) Địa chất bề mặt của miệng núi lửa va chạm Chicxulub, Yucatan, Mexico. Các hành tinh Mặt trăng Trái đất 63, 93-104.
  6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. và Boynton, W. (1991). Miệng núi lửa Chicxulub: một miệng hố va chạm biên giới / Đệ tam có thể có trên Bán đảo Yucatan, Mexico. Địa chất 19 (9): 861-867.