C’è ancora dibattito sulle cause di tutte le estinzioni di massa. In generale, grandi estinzioni possono derivare quando una biosfera sotto stress a lungo termine subisce uno shock a breve termine. Un meccanismo sottostante sembra essere presente nella correlazione dei tassi di estinzione e di origine alla diversità. L’alta diversità porta ad un persistente aumento del tasso di estinzione; la bassa diversità ad un persistente aumento del tasso di origine. Queste relazioni presumibilmente controllate ecologicamente probabilmente amplificano perturbazioni più piccole (impatti di asteroidi, ecc.,) per produrre gli effetti globali osservati.
Individuare le cause della massa specifica extinctionsEdit
Una buona teoria per un particolare estinzione di massa dovrebbe: (i) spiegare tutte le perdite, non concentrarsi solo su un paio di gruppi (come i dinosauri); (ii) spiegare perché a particolari gruppi di organismi morti e perché gli altri sopravvissuti; (iii) prevedere meccanismi che sono abbastanza forte da provocare una estinzione di massa, ma non una totale estinzione; (iv) essere basata su eventi o processi che possono essere dimostrato di avere successo, non solo dedotto dall’estinzione.,
Potrebbe essere necessario considerare combinazioni di cause. Ad esempio, l’aspetto marino dell’estinzione di fine Cretaceo sembra essere stato causato da diversi processi che si sono parzialmente sovrapposti nel tempo e potrebbero aver avuto diversi livelli di significato in diverse parti del mondo.
Arens e West (2006) hanno proposto un modello “press / pulse” in cui le estinzioni di massa richiedono generalmente due tipi di causa: pressione a lungo termine sull’ecosistema (“press”) e una catastrofe improvvisa (“pulse”) verso la fine del periodo di pressione.,La loro analisi statistica dei tassi di estinzione marina durante il Fanerozoico ha suggerito che né la sola pressione a lungo termine né una catastrofe da sola erano sufficienti a causare un aumento significativo del tasso di estinzione.
Spiegazioni più ampiamente supportatemodifica
- Eventi di basalto alluvionale: 11 eventi, tutti associati a estinzioni significative, ma Wignall (2001) concluse che solo cinque delle principali estinzioni coincidevano con le eruzioni di basalto alluvionale e che la fase principale delle estinzioni iniziava prima delle eruzioni.,
- Cadute del livello del mare: 12, di cui sette sono state associate a estinzioni significative.
- Impatti di asteroidi: un grande impatto è associato a un’estinzione di massa, cioè l’evento di estinzione Cretaceo–Paleogene; ci sono stati molti impatti più piccoli ma non sono associati a estinzioni significative.
Le cause più comunemente suggerite di estinzioni di massa sono elencate di seguito.,
Alluvione di basalto eventsEdit
La formazione di grandi province magmatiche da inondazione di basalto eventi potrebbe avere:
- prodotto di polvere e particelle di aerosol che inibisce la fotosintesi e quindi causato catene alimentari al collasso, sia a terra che in mare
- emessa ossidi di zolfo che si erano precipitati come le piogge acide e avvelenato molti organismi, contribuendo ulteriormente al crollo delle catene alimentari.
- di anidride carbonica emessa e, quindi, causando sostenuto il riscaldamento globale una volta che la polvere e particelle di aerosol dissipata.,
Gli eventi di basalto di inondazione si verificano come impulsi di attività punteggiati da periodi dormienti. Di conseguenza, è probabile che causino l’oscillazione del clima tra raffreddamento e riscaldamento, ma con una tendenza generale verso il riscaldamento in quanto l’anidride carbonica che emettono può rimanere nell’atmosfera per centinaia di anni.
Si ipotizza che il massiccio vulcanismo abbia causato o contribuito alle estinzioni di fine Permiano, Fine Triassico e Fine Cretaceo. La correlazione tra giganteschi eventi vulcanici espressi nelle grandi province ignee e le estinzioni di massa è stata dimostrata negli ultimi 260 milioni di anni., Recentemente tale possibile correlazione è stata estesa a tutto l’Eone Fanerozoico.
Cadute del livello del maremodifica
Queste sono spesso chiaramente contrassegnate da sequenze mondiali di sedimenti contemporanei che mostrano tutto o parte di una transizione dal fondo marino alla zona di marea alla spiaggia alla terraferma-e dove non ci sono prove che le rocce nelle aree rilevanti siano state sollevate da processi geologici come l’orogenesi., Le cadute del livello del mare potrebbero ridurre l’area della piattaforma continentale (la parte più produttiva degli oceani) a sufficienza da causare un’estinzione di massa marina e potrebbero interrompere i modelli meteorologici abbastanza da causare estinzioni sulla terra. Ma le cadute del livello del mare sono molto probabilmente il risultato di altri eventi, come il raffreddamento globale prolungato o l’affondamento delle creste medio-oceaniche.
Le cadute del livello del mare sono associate alla maggior parte delle estinzioni di massa, incluse tutte le “Big Five”-Fine—Ordoviciano, Fine Devoniano, Fine-Permiano, Fine-Triassico e Fine-Cretaceo.,
Uno studio del 2008, pubblicato sulla rivista Nature, ha stabilito una relazione tra la velocità degli eventi di estinzione di massa e i cambiamenti nel livello del mare e dei sedimenti. Lo studio suggerisce che i cambiamenti negli ambienti oceanici legati al livello del mare esercitano un’influenza trainante sui tassi di estinzione e generalmente determinano la composizione della vita negli oceani.
Eventi di impattomodifica
L’impatto di un asteroide o di una cometa sufficientemente grandi potrebbe aver causato il collasso delle catene alimentari sia a terra che in mare producendo aerosol di polvere e particolato e inibendo così la fotosintesi., Gli impatti sulle rocce ricche di zolfo potrebbero aver emesso ossidi di zolfo che precipitano come piogge acide velenose, contribuendo ulteriormente al collasso delle catene alimentari. Tali impatti potrebbero anche aver causato megatsunami e / o incendi forestali globali.
La maggior parte dei paleontologi ora concorda sul fatto che un asteroide abbia colpito la Terra circa 66 Ma, ma c’è una disputa in corso se l’impatto sia stato l’unica causa dell’evento di estinzione del Cretaceo–Paleogene.,
Tuttavia, nell’ottobre 2019, i ricercatori hanno riferito che l’impatto dell’asteroide cretaceo Chicxulub che ha portato all’estinzione dei dinosauri non-aviari 66 Ma, ha anche rapidamente acidificato gli oceani producendo collasso ecologico e effetti di lunga durata sul clima, ed è stato un motivo chiave per l’estinzione di massa del cretaceo.
Secondo l’ipotesi di Shiva, la Terra è soggetta ad un aumento degli impatti degli asteroidi circa una volta ogni 27 milioni di anni a causa del passaggio del Sole attraverso il piano della Via Lattea, causando così eventi di estinzione a intervalli di 27 milioni di anni., Alcune prove di questa ipotesi sono emerse sia in contesti marini che non marini. In alternativa, il passaggio del Sole attraverso i bracci a spirale a più alta densità della galassia potrebbe coincidere con l’estinzione di massa sulla Terra, forse a causa di un aumento degli eventi di impatto. Tuttavia, una rianalisi degli effetti del transito del Sole attraverso la struttura a spirale basata su dati CO non è riuscita a trovare una correlazione.,
Raffreddamento globalemodifica
Un raffreddamento globale sostenuto e significativo potrebbe uccidere molte specie polari e temperate e costringere altre a migrare verso l’equatore; ridurre l’area disponibile per le specie tropicali; spesso rendere il clima della Terra più arido in media, principalmente bloccando più acqua del pianeta in ghiaccio e neve. Si ritiene che i cicli di glaciazione dell’attuale era glaciale abbiano avuto solo un impatto molto lieve sulla biodiversità, quindi la semplice esistenza di un raffreddamento significativo non è sufficiente da sola per spiegare un’estinzione di massa.,
È stato suggerito che il raffreddamento globale abbia causato o contribuito alle estinzioni della fine-Ordoviciano, Permiano–Triassico, Tardo Devoniano e forse altri. Il raffreddamento globale prolungato si distingue dagli effetti climatici temporanei di eventi o impatti di basalto alluvionale.,
Global warmingEdit
Questo avrebbe l’effetto opposto: espandere l’area disponibile per le specie tropicali; uccidere temperato specie o la forza per eseguire la migrazione verso i poli; causare gravi estinzioni di specie polari; spesso rendono il clima più umido in media, principalmente dalla fusione di neve e ghiaccio, e quindi aumentando il volume del ciclo dell’acqua. Potrebbe anche causare eventi anossici negli oceani (vedi sotto).
Il riscaldamento globale come causa di estinzione di massa è supportato da diversi studi recenti.,
L’esempio più drammatico di riscaldamento prolungato è il Massimo termico Paleocene–Eocene, che è stato associato a una delle più piccole estinzioni di massa. È stato anche suggerito di aver causato l’evento di estinzione triassico–giurassico, durante il quale il 20% di tutte le famiglie marine si estinse. Inoltre, è stato suggerito che l’evento di estinzione del Permiano–Triassico sia stato causato dal riscaldamento.
Ipotesi clatrato gunmodifica
I clatrati sono composti in cui un reticolo di una sostanza forma una gabbia attorno ad un’altra., I clatrati di metano (in cui le molecole d’acqua sono la gabbia) si formano sugli scaffali continentali. È probabile che questi clatrati si rompano rapidamente e rilasciano il metano se la temperatura aumenta rapidamente o la pressione su di essi diminuisce rapidamente, ad esempio in risposta a un improvviso riscaldamento globale o a un improvviso calo del livello del mare o addirittura a terremoti. Il metano è un gas serra molto più potente dell’anidride carbonica, quindi un’eruzione di metano (“clathrate gun”) potrebbe causare un rapido riscaldamento globale o renderlo molto più grave se l’eruzione fosse essa stessa causata dal riscaldamento globale.,
La firma più probabile di una tale eruzione di metano sarebbe un’improvvisa diminuzione del rapporto tra carbonio-13 e carbonio-12 nei sedimenti, poiché i clatrati di metano sono a basso contenuto di carbonio-13; ma il cambiamento dovrebbe essere molto grande, poiché altri eventi possono anche ridurre la percentuale di carbonio-13.
È stato suggerito che le eruzioni di metano “clathrate gun” fossero coinvolte nell’estinzione di fine Permiano (“the Great Dying”) e nel Massimo termico Paleocene-Eocene, che era associato a una delle più piccole estinzioni di massa.,
Eventi anossicimodifica
Gli eventi anossici sono situazioni in cui gli strati medi e persino superiori dell’oceano diventano carenti o totalmente privi di ossigeno. Le loro cause sono complesse e controverse, ma tutti i casi noti sono associati a un grave e prolungato riscaldamento globale, causato principalmente da un massiccio vulcanismo sostenuto.,
È stato suggerito che gli eventi anossici hanno causato o contribuito alle estinzioni ordoviciano–siluriano, tardo devoniano, Permiano–Triassico e Triassico–giurassico, così come un certo numero di estinzioni minori (come gli eventi Ireviken, Mulde, Lau, Toarciano e Cenomaniano–turoniano). D’altra parte, ci sono diffusi letti di scisto nero della metà del Cretaceo che indicano eventi anossici ma non sono associati a estinzioni di massa.,
La biodisponibilità di oligoelementi essenziali (in particolare selenio) ai minimi potenzialmente letali ha dimostrato di coincidere con, e probabilmente hanno contribuito, almeno tre eventi di estinzione di massa negli oceani, cioè alla fine dell’Ordoviciano, durante il Medio e tardo Devoniano e alla fine del Triassico. Durante i periodi di basse concentrazioni di ossigeno il selenato molto solubile (Se6+) viene convertito in selenide molto meno solubile (Se2-), Se elementare e complessi organo-selenio., La biodisponibilità del selenio durante questi eventi di estinzione è scesa a circa l ‘ 1% dell’attuale concentrazione oceanica, un livello che si è dimostrato letale per molti organismi esistenti.
L’oceanologo e scienziato atmosferico britannico, Andrew Watson, ha spiegato che, mentre l’epoca dell’Olocene presenta molti processi che ricordano quelli che hanno contribuito agli eventi anossici passati, l’anossia oceanica su vasta scala richiederebbe “migliaia di anni per svilupparsi”.,
emissioni di solfuro di Idrogeno dal seasEdit
Kump, Pavlov e Arthur (2005) hanno proposto che durante il Permiano evento il riscaldamento sconvolse anche la oceanic equilibrio tra photosynthesising plancton e di acqua profonda di batteri solfato-riduttori, causando massicce emissioni di idrogeno solforato che ha avvelenato la vita sulla terra e di mare e gravemente indebolito lo strato di ozono, esponendo molto della vita che le rimaneva ancora fatali i livelli di radiazione UV.,
Oceanic overturnEdit
Oceanic overturn è un’interruzione della circolazione termo-alinica che lascia affondare l’acqua superficiale (che è più salina dell’acqua profonda a causa dell’evaporazione), portando l’acqua profonda anossica in superficie e quindi uccidendo la maggior parte degli organismi che respirano ossigeno che abitano la superficie e le profondità medie. Può verificarsi all’inizio o alla fine di una glaciazione, anche se un ribaltamento all’inizio di una glaciazione è più pericoloso perché il periodo caldo precedente avrà creato un volume maggiore di acqua anossica.,
A differenza di altre catastrofi oceaniche come regressioni (cadute del livello del mare) ed eventi anossici, i rovesci non lasciano “firme” facilmente identificabili nelle rocce e sono conseguenze teoriche delle conclusioni dei ricercatori su altri eventi climatici e marini.
È stato suggerito che il rovesciamento oceanico abbia causato o contribuito alle estinzioni tardive del Devoniano e del Permiano–Triassico.,
Una nova vicina, una supernova o un raggio gamma burstEdit
Un raggio gamma burst vicino (a meno di 6000 anni luce di distanza) sarebbe abbastanza potente da distruggere lo strato di ozono della Terra, lasciando gli organismi vulnerabili alle radiazioni ultraviolette del Sole. I lampi di raggi gamma sono piuttosto rari, che si verificano solo poche volte in una determinata galassia per milione years.It è stato suggerito che una supernova o gamma ray burst ha causato l’estinzione End-Ordoviciano.,
Inversione geomagnetica
Una teoria è che periodi di maggiore inversione geomagnetica indeboliranno il campo magnetico terrestre abbastanza a lungo da esporre l’atmosfera ai venti solari, causando la fuoriuscita di ioni di ossigeno dall’atmosfera in un tasso aumentato di 3-4 ordini, con conseguente disastrosa diminuzione dell’ossigeno.,
Piastra tectonicsEdit
il Movimento dei continenti in alcune configurazioni possono causare o contribuire a estinzioni in vari modi: da inizio o fine ere glaciali; cambiando oceano e le correnti del vento e quindi alterando il clima; aprendo seaways o ponti di terra che espongono precedentemente isolato specie di concorso per il quale essi sono poco adatte (per esempio, l’estinzione della maggior parte del Sud America, nativo di ungulati e di tutti i suoi grandi metateri dopo la creazione di un ponte di terra tra il Nord e il Sud America)., Occasionalmente la deriva continentale crea un super-continente che comprende la stragrande maggioranza della superficie terrestre, che oltre agli effetti sopra elencati rischia di ridurre l’area totale della piattaforma continentale (la parte più ricca di specie dell’oceano) e produrre un vasto, arido interno continentale che può avere variazioni stagionali estreme.
Un’altra teoria è che la creazione del super-continente Pangea abbia contribuito all’estinzione di massa del Permiano finale., Pangaea era quasi completamente formata al passaggio dal Permiano medio al Permiano tardo, e il diagramma “Diversità genere marino” nella parte superiore di questo articolo mostra un livello di estinzione a partire da quel momento che avrebbe potuto qualificato per l “inclusione nel” Big Five “se non fosse oscurato dal” Grande Morire ” alla fine del Permiano.
Altre ipotesimodifica
Molte altre ipotesi sono state proposte, come la diffusione di una nuova malattia, o semplice fuori concorso a seguito di un’innovazione biologica particolarmente riuscita., Ma tutti sono stati respinti, di solito per uno dei seguenti motivi: richiedono eventi o processi per i quali non ci sono prove; assumono meccanismi che sono contrari alle prove disponibili; si basano su altre teorie che sono state respinte o sostituite.
Gli scienziati sono stati preoccupati che le attività umane potrebbero causare più piante e animali a estinguersi rispetto a qualsiasi punto del passato. Insieme ai cambiamenti climatici causati dall’uomo (vedi sopra), alcune di queste estinzioni potrebbero essere causate da caccia eccessiva, pesca eccessiva, specie invasive o perdita di habitat., Uno studio pubblicato a maggio 2017 in Proceedings of the National Academy of Sciences ha sostenuto che un” annientamento biologico ” simile a un sesto evento di estinzione di massa è in corso a causa di cause antropogeniche, come l’eccesso di popolazione e l’eccesso di consumo. Lo studio ha suggerito che fino al 50% del numero di individui animali che una volta vivevano sulla Terra erano già estinti, minacciando anche le basi dell’esistenza umana.,
il Futuro della biosfera di estinzione/sterilizationEdit
L’eventuale riscaldamento e l’espansione del Sole, combinato con l’eventuale calo di biossido di carbonio atmosferico potrebbe effettivamente causare ancor più grande estinzione di massa, avendo il potenziale per eliminare anche i microbi (in altre parole, la Terra è completamente sterilizzato), dove l’aumento delle temperature globali causati dall’espansione di Sole gradualmente aumentare il tasso di esposizione agli agenti atmosferici, che a sua volta toglie più e più biossido di carbonio dall’atmosfera., Quando i livelli di anidride carbonica diventano troppo bassi (forse a 50 ppm), tutta la vita vegetale si estinguerà, anche se piante più semplici come erbe e muschi possono sopravvivere molto più a lungo, fino a quando i livelli di CO
2 scendono a 10 ppm.
Con tutti gli organismi fotosintetici spariti, l’ossigeno atmosferico non può più essere reintegrato e alla fine viene rimosso dalle reazioni chimiche nell’atmosfera, forse dalle eruzioni vulcaniche. Alla fine la perdita di ossigeno farà sì che tutta la vita aerobica rimanente a morire via asfissia, lasciando dietro di sé solo semplici procarioti anaerobici., Quando il Sole diventa più luminoso del 10% in circa un miliardo di anni, la Terra subirà un effetto serra umido con conseguente ebollizione degli oceani, mentre il nucleo esterno liquido della Terra si raffredda a causa dell’espansione del nucleo interno e causa l’arresto del campo magnetico terrestre. In assenza di un campo magnetico, le particelle cariche dal Sole esauriranno l’atmosfera e aumenteranno ulteriormente la temperatura della Terra a una media di ~420 K (147 °C, 296 °F) in 2,8 miliardi di anni, causando l’estinzione dell’ultima vita rimanente sulla Terra. Questo è l’esempio più estremo di un evento di estinzione causato dal clima., Poiché ciò avverrà solo in ritardo nella vita del Sole, tale causerà l’estinzione di massa finale nella storia della Terra (anche se un evento di estinzione molto lungo).