Wymieranie

wciąż trwa dyskusja na temat przyczyn wszystkich masowych wymierania. Ogólnie rzecz biorąc, duże wymieranie może spowodować, gdy Biosfera pod długotrwałym stresem przechodzi krótkotrwały szok. Mechanizm leżący u podstaw wydaje się obecny w korelacji wymierania i szybkości powstawania z różnorodnością. Duża różnorodność prowadzi do trwałego wzrostu szybkości wymierania; niska różnorodność do trwałego wzrostu szybkości powstawania. Te prawdopodobnie kontrolowane ekologicznie relacje prawdopodobnie nasilają mniejsze perturbacje (uderzenia asteroidów itp.,) w celu wywołania obserwowanych globalnych efektów.

identyfikacja przyczyn konkretnych wymierania masowegoedytuj

dobra teoria dla konkretnego masowego wymierania powinna: (i) wyjaśniać wszystkie straty, a nie skupiać się tylko na kilku grupach (takich jak dinozaury); (ii) wyjaśniać, dlaczego poszczególne grupy organizmów wymarły i dlaczego inne przetrwały; (iii) dostarczać mechanizmów, które są wystarczająco silne, aby spowodować wymarcie masowe, ale nie całkowite; (iv) opierać się na zdarzeniach lub procesach, które mogą być wykazane, że miały miejsce, a nie tylko wnioskować z wymierania.,

może być konieczne rozważenie kombinacji przyczyn. Na przykład, morski aspekt wymierania z końca kredy wydaje się być spowodowany przez kilka procesów, które częściowo pokrywały się w czasie i mogły mieć różne poziomy znaczenia w różnych częściach świata.

Arens i West (2006) zaproponowali model „press / pulse”, w którym masowe wymieranie wymaga zasadniczo dwóch rodzajów przyczyn: długotrwałego nacisku na ekosystem („press”) i nagłej katastrofy („pulse”) pod koniec okresu presji.,Ich analiza statystyczna wymierania morskiego w całym fanerozoiku sugerowała, że ani długotrwała presja, ani sama katastrofa nie były wystarczające, aby spowodować znaczny wzrost wymierania.

najbardziej wspierane wyjaśnieniaedit

• zdarzenia bazaltu powodziowego: zdarzenia 11, wszystkie związane ze znaczącymi wymieraniami, ale Wignall (2001) stwierdził, że tylko pięć głównych wymierania zbiegło się z erupcjami bazaltu powodziowego i że główna faza wymierania rozpoczęła się przed erupcjami.,
• spadki poziomu morza: 12, z czego siedem wiązało się ze znacznymi wymieraniami.
• uderzenia asteroidów: jedno duże uderzenie jest związane z masowym wymieraniem, tj. wymieraniem z kredy i paleogenu; miało miejsce wiele mniejszych uderzeń, ale nie są one związane ze znaczącymi wymieraniami.

poniżej wymieniono najczęściej sugerowane przyczyny masowego wymierania.,

Powódź bazalt wydarzeniaedit

powstawanie dużych prowincji magmowych przez powódź bazalt wydarzenia może mieć:

• produkowane pyły i aerozole cząstek stałych, które hamowały fotosyntezę, a tym samym spowodował łańcuchów żywnościowych zawalić się zarówno na lądzie i na morzu
• emitowane tlenki siarki, które wytrącone jako kwaśne deszcze i zatrute wiele organizmów, przyczyniając się do upadku łańcuchów żywności
• emitowane dwutlenek węgla, a tym samym prawdopodobnie powodując trwałe globalne ocieplenie po pyłu i cząstek stałych.aerozole rozproszone.,

zdarzenia powodziowe występują jako impulsy aktywności przerywane okresami uśpienia. W rezultacie mogą one spowodować oscylację klimatu między ochłodzeniem a ociepleniem, ale z ogólną tendencją do ocieplenia, ponieważ dwutlenek węgla, który emitują, może pozostać w atmosferze przez setki lat.

spekuluje się, że masywny wulkanizm spowodował lub przyczynił się do wymierania końca Permu, końca triasu i kredy. Korelacja między gigantycznymi wydarzeniami wulkanicznymi wyrażonymi w dużych prowincjach magmowych a masowymi wymieraniami została wykazana przez ostatnie 260 milionów lat., Ostatnio taka możliwa korelacja została rozszerzona na cały Eon Fanerozoiczny.

spadki poziomu Mórzedytuj

są one często wyraźnie oznaczone ogólnoświatowymi sekwencjami współczesnych osadów, które pokazują całość lub część przejścia z dna morskiego do strefy pływów na plażę do suchego lądu-i gdzie nie ma dowodów na to, że skały w odpowiednich obszarach zostały podniesione przez procesy geologiczne, takie jak orogeny., Spadek poziomu morza może zmniejszyć obszar szelfu kontynentalnego (najbardziej produktywną część oceanów) na tyle, aby spowodować masowe wymieranie mórz, i może zakłócić wzorce pogodowe na tyle, aby spowodować wymieranie na lądzie. Jednak spadki poziomu morza są prawdopodobnie wynikiem innych wydarzeń, takich jak długotrwałe globalne ochłodzenie lub zatonięcie grzbietów śródoceanicznych.

spadki poziomu morza są związane z większością masowych wymierania, w tym wszystkich „Wielkiej Piątki”-koniec ordowiku, późny Dewon, koniec Permu, koniec triasu i koniec kredy.,

badanie z 2008 roku, opublikowane w czasopiśmie Nature, ustaliło związek między szybkością masowych wymierania a zmianami poziomu morza i osadów. Badania sugerują, że zmiany w środowiskach oceanicznych związane z poziomem morza wywierają wpływ na tempo wymierania i ogólnie określają skład życia w oceanach.

Impaktyedytuj

uderzenie wystarczająco dużej asteroidy lub komety mogło spowodować zawalenie się łańcuchów pokarmowych zarówno na lądzie, jak i na morzu, wytwarzając pyły i aerozole cząstek stałych, a tym samym hamując fotosyntezę., Uderzenia na skały bogate w siarkę mogły emitować tlenki siarki wytrącające się jako trujące kwaśne deszcze, przyczyniając się dodatkowo do upadku łańcuchów pokarmowych. Takie skutki mogły również spowodować megatsunamis i / lub globalne pożary lasów.

Większość paleontologów zgadza się obecnie, że asteroida uderzyła w ziemię około 66 Ma, ale trwa spór, czy uderzenie było jedyną przyczyną wymierania kredowo-Paleogenowego.,

mimo to, w październiku 2019 roku naukowcy donosili, że uderzenie kredowej planetoidy Chicxulub, które doprowadziło do wymarcia nieptasich dinozaurów 66 Ma, również szybko zakwasiło oceany, powodując zapaść ekologiczną i długotrwały wpływ na klimat, i było kluczowym powodem masowego wymierania w kredzie.

zgodnie z hipotezą Śiwy, Ziemia podlega zwiększonym uderzeniom Planetoid około raz na 27 milionów lat z powodu przejścia słońca przez płaszczyznę Drogi Mlecznej, powodując tym samym wymieranie w odstępach 27 milionów lat., Niektóre dowody na tę hipotezę pojawiły się zarówno w kontekście morskim, jak i nie-morskim. Alternatywnie, Przejście słońca przez ramiona spiralne galaktyki o większej gęstości może zbiegać się z masowym wymieraniem na Ziemi, być może z powodu nasilonych zdarzeń uderzeniowych. Jednak reanaliza wpływu TRANZYTU słońca przez strukturę spiralną oparta na danych CO nie znalazła korelacji.,

Globalne ochładzanieedytuj

długotrwałe i znaczące globalne ochładzanie może zabić wiele gatunków polarnych i umiarkowanych i zmusić Inne do migracji w kierunku równika; zmniejszyć obszar dostępny dla gatunków tropikalnych; często sprawić, że klimat Ziemi będzie bardziej suchy średnio, głównie przez zamknięcie większej ilości wody planety w lodzie i śniegu. Uważa się, że cykle zlodowaceń obecnej epoki lodowcowej miały jedynie bardzo łagodny wpływ na różnorodność biologiczną, więc samo istnienie znacznego ochłodzenia nie wystarcza samo w sobie do wyjaśnienia masowego wymierania.,

sugerowano, że globalne ochłodzenie spowodowało lub przyczyniło się do wymierania Endodoksyjnego, Permsko-triasowego, późnego dewonu i prawdopodobnie innych. Długotrwałe globalne ochłodzenie odróżnia się od tymczasowych skutków klimatycznych zdarzeń lub skutków powodzi bazaltowej.,

globalne ocieplenieedytuj

miałoby to odwrotne skutki: rozszerzyć obszar dostępny dla gatunków tropikalnych; zabić gatunki umiarkowane lub zmusić je do migracji w kierunku biegunów; prawdopodobnie spowodować poważne wymieranie gatunków polarnych; często sprawić, że klimat Ziemi będzie średnio mokry, głównie przez topnienie lodu i śniegu, a tym samym zwiększenie objętości obiegu wody. Może również powodować zdarzenia anoksyczne w oceanach(patrz poniżej).

globalne ocieplenie jako przyczyna masowego wymierania jest poparte kilkoma najnowszymi badaniami.,

najbardziej dramatycznym przykładem trwałego ocieplenia jest Paleoceńsko-Eoceńskie maksimum termiczne, które było związane z jednym z mniejszych masowych wymierania. Zasugerowano również, że był on przyczyną wymierania Triasowo-Jurajskiego, podczas którego wyginęło 20% wszystkich morskich rodzin. Ponadto sugeruje się, że wymieranie Permsko-triasowe było spowodowane ociepleniem.

clathrate gun hypothesis

, Klatraty metanu (w których cząsteczki wody stanowią klatkę) tworzą się na szelfach kontynentalnych. Klatraty te mogą szybko rozpadać się i uwalniać Metan, jeśli temperatura szybko wzrośnie lub ciśnienie na nie spadnie szybko—na przykład w odpowiedzi na nagłe globalne ocieplenie lub nagły spadek poziomu morza lub nawet trzęsienia ziemi. Metan jest dużo silniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla, więc erupcja metanu („clathrate gun”) może spowodować szybkie globalne ocieplenie lub uczynić go znacznie poważniejszym, jeśli erupcja sama w sobie była spowodowana globalnym ociepleniem.,

najbardziej prawdopodobnym sygnałem takiej erupcji metanu byłoby nagłe zmniejszenie stosunku węgla-13 do węgla-12 w osadach, ponieważ klatraty metanu są niskie w węglu-13; ale zmiana musiałaby być bardzo duża, ponieważ inne zdarzenia mogą również zmniejszyć procent węgla-13.

sugerowano, że erupcje metanu „clathrate gun”były zaangażowane w wymieranie końca Permu („Wielkie umieranie”) i paleocen-Eoceńskie maksimum termiczne, które było związane z jednym z mniejszych masowych wymierania.,

zdarzenia Anoksyczneedytuj

zdarzenia Anoksyczne to sytuacje, w których środkowe, a nawet górne warstwy Oceanu stają się niedoborem lub całkowicie pozbawione tlenu. Ich przyczyny są złożone i kontrowersyjne, ale wszystkie znane przypadki są związane z silnym i trwałym globalnym ociepleniem, głównie spowodowanym długotrwałym masywnym wulkanizmem.,

sugerowano, że wydarzenia beztlenowe spowodowały lub przyczyniły się do wymierania ordowicko–Sylurskiego, późnego dewonu, triasu Permskiego i triasu Jurajskiego, a także wielu mniejszych wymierania (takich jak Ireviken, Mulde, Lau, Toarcian i Cenomanian–Turonian). Z drugiej strony istnieją rozległe Czarne złoża łupków ze Środkowej kredy, które wskazują na wydarzenia anoksyczne, ale nie są związane z masowymi wymieraniami.,

wykazano, że dostępność biologiczna niezbędnych pierwiastków śladowych (w szczególności selenu) do potencjalnie śmiertelnych spadków pokrywała się i prawdopodobnie przyczyniła się do co najmniej trzech masowych wymierania w oceanach, tj. pod koniec ordowiku, podczas środkowego i późnego dewonu oraz pod koniec triasu. W okresach niskiego stężenia tlenu bardzo rozpuszczalny selenian (Se6+) przekształca się w znacznie mniej rozpuszczalny selen (Se2-), pierwiastkowy se i kompleksy organowo-selenowe., Biodostępność selenu podczas tych wymierania spadła do około 1% obecnego stężenia oceanicznego, poziomu, który okazał się śmiertelny dla wielu istniejących organizmów.

Brytyjski oceanolog i badacz atmosfery, Andrew Watson, wyjaśnił, że podczas gdy Epoka holocenu wykazuje wiele procesów przypominających te, które przyczyniły się do minionych wydarzeń anoksycznych, pełnowymiarowa anoksja oceaniczna zajęłaby „tysiące lat, aby rozwinąć się”.,

emisja siarkowodoru z morzaedytuj

Kump, Pavlov and Arthur (2005) zaproponowali, że podczas wymierania Permsko–triasowego ocieplenie zaburzyło również równowagę oceaniczną między fotosyntezującym planktonem a bakteriami redukującymi siarczan w głębokich wodach, powodując ogromne emisje siarkowodoru, które zatruły życie zarówno na lądzie, jak i na morzu i poważnie osłabiły warstwę ozonową, narażając większość życia, które nadal pozostawało na śmiertelnym poziomie promieniowania UV.,

przewrót Oceanicznyedytuj

przewrót oceaniczny jest zakłóceniem cyrkulacji termo-halinowej, która pozwala wodzie powierzchniowej (która jest bardziej zasolona niż głęboka woda z powodu parowania) opadać prosto w dół, doprowadzając głęboką wodę beztlenową na powierzchnię i tym samym zabijając większość organizmów oddychających tlenem, które zamieszkują powierzchnię i środkowe głębokości. Może wystąpić zarówno na początku, jak i pod koniec zlodowacenia, chociaż przewrót na początku zlodowacenia jest bardziej niebezpieczny, ponieważ poprzedni ciepły okres wytworzy większą objętość wody beztlenowej.,

W przeciwieństwie do innych katastrof oceanicznych, takich jak regresje (spadki poziomu morza) i zdarzenia anoksyczne, wywroty nie pozostawiają łatwo zidentyfikowanych „podpisów” w skałach i są teoretycznymi konsekwencjami wniosków naukowców na temat innych zjawisk klimatycznych i morskich.

sugerowano, że przewrót oceaniczny spowodował lub przyczynił się do wymierania późnego dewonu i triasu Permskiego.,

pobliska nova, supernowa lub gamma ray burstEdit

pobliska Gamma-ray burst (mniej niż 6000 lat świetlnych) byłaby wystarczająco silna, aby zniszczyć ziemską warstwę ozonową, pozostawiając organizmy podatne na promieniowanie ultrafioletowe od Słońca. Rozbłyski Gamma są dość rzadkie, występują tylko kilka razy w danej galaktyce na milion years.It sugerowano, że wybuch supernowej lub rozbłysku gamma spowodował koniec ordowiku.,

Geomagnetic reversaledytuj

jedna z teorii mówi, że okresy zwiększonych geomagnetycznych odwróceń osłabią pole magnetyczne Ziemi na tyle długo, aby wystawić atmosferę na działanie wiatrów słonecznych, powodując, że jony tlenu wydostają się z atmosfery w tempie zwiększonym o 3-4 rzędy, powodując katastrofalny spadek tlenu.,

tektonika Płytaedytuj

przemieszczanie się kontynentów na niektóre konfiguracje może powodować lub przyczyniać się do wymierania na kilka sposobów: inicjując lub kończąc epokę lodowcową; zmieniając prądy oceaniczne i wiatrowe, a tym samym zmieniając klimat; otwierając drogi morskie lub mosty lądowe, które narażają wcześniej izolowane gatunki na konkurencję, dla której są słabo przystosowane (na przykład wyginięcie większości rodzimych zwierząt kopytnych Ameryki Południowej i wszystkich jego dużych metatherianów po stworzeniu mostu lądowego między Ameryką Północną i Południową)., Czasami dryf kontynentalny tworzy superkontynent, który obejmuje zdecydowaną większość powierzchni lądowej Ziemi, co oprócz skutków wymienionych powyżej, może zmniejszyć całkowitą powierzchnię szelfu kontynentalnego (najbardziej bogatą gatunkowo część oceanu) i wytworzyć rozległe, jałowe wnętrze kontynentalne, które może wykazywać skrajne sezonowe wahania.

inna teoria głosi, że powstanie superkontynentu Pangaea przyczyniło się do masowego wymierania końca Permu., Pangaea była prawie w pełni ukształtowana podczas przejścia ze środkowego Permu do późnego Permu, a diagram ” Marine genus diversity „na górze tego artykułu pokazuje poziom wymierania począwszy od tego czasu, który mógłby kwalifikować się do włączenia do” Wielkiej Piątki”, gdyby nie został przyćmiony przez” wielkie umieranie ” pod koniec Permu.

inne hipotezy

zaproponowano wiele innych hipotez, takich jak rozprzestrzenianie się nowej choroby, czy prosta konkurencja po szczególnie udanych innowacjach biologicznych., Wszystkie jednak zostały odrzucone, zwykle z jednego z następujących powodów: wymagają zdarzeń lub procesów, dla których nie ma dowodów; zakładają mechanizmy sprzeczne z dostępnymi dowodami; opierają się na innych teoriach, które zostały odrzucone lub zastąpione.

naukowcy obawiali się, że działalność człowieka może spowodować wyginięcie większej liczby roślin i zwierząt niż jakikolwiek punkt w przeszłości. Wraz ze zmianami klimatycznymi dokonanymi przez człowieka (patrz wyżej) niektóre z tych wymierania mogą być spowodowane nadmiernym łowieniem, przełowieniem, inwazyjnymi gatunkami lub utratą siedlisk., Badanie opublikowane w maju 2017 w Proceedings of the National Academy of Sciences argumentowało, że „anihilacja biologiczna” podobna do szóstego masowego wymierania jest w toku w wyniku przyczyn antropogenicznych, takich jak nadmierna populacja i nadmierna konsumpcja. Badania sugerowały, że aż 50% liczby osobników zwierząt, które kiedyś żyły na Ziemi, już wyginęło, zagrażając również podstawom ludzkiej egzystencji.,

przyszłe wymieranie biosfery/sterylizacjaedytuj

ewentualne ocieplenie i rozszerzanie się Słońca, w połączeniu z ewentualnym spadkiem atmosferycznego dwutlenku węgla, może faktycznie spowodować jeszcze większe wymieranie masowe, mogące wymazać nawet drobnoustroje (innymi słowy, Ziemia jest całkowicie sterylizowana), gdzie rosnące globalne temperatury spowodowane przez rozszerzające się słońce stopniowo zwiększy tempo wietrzenia, które z kolei usuwa coraz więcej dwutlenku węgla z atmosfery.., Gdy poziom dwutlenku węgla będzie zbyt niski (być może przy 50 ppm), wszystkie rośliny wyginą, chociaż prostsze rośliny, takie jak trawy i mchy, mogą przetrwać znacznie dłużej, aż CO
2 poziomy spadną do 10 ppm.

po zniknięciu wszystkich organizmów fotosyntetycznych tlen atmosferyczny nie może być już uzupełniany, a ostatecznie jest usuwany przez reakcje chemiczne w atmosferze, być może w wyniku erupcji wulkanicznych. Ostatecznie utrata tlenu spowoduje, że wszystkie pozostałe tlenowe życia wymrą poprzez uduszenie, pozostawiając tylko proste prokarioty beztlenowe., Gdy słońce stanie się jaśniejsze o 10% w ciągu około miliarda lat, Ziemia doświadczy wilgotnego efektu cieplarnianego, w wyniku którego jej oceany zagotują się, podczas gdy płynne zewnętrzne jądro Ziemi ochładza się z powodu ekspansji jądra wewnętrznego i powoduje wyłączenie pola magnetycznego Ziemi. W przypadku braku pola magnetycznego, naładowane cząstki słońca zubożą atmosferę i dodatkowo zwiększą temperaturę ziemi do średnio ~420 K (147 °C, 296 °F) w ciągu 2,8 miliarda lat, powodując śmierć ostatniego życia na Ziemi. Jest to najbardziej ekstremalny przypadek wymierania spowodowanego klimatem., Ponieważ nastąpi to dopiero pod koniec życia słońca, spowoduje to ostateczne masowe wymieranie w historii Ziemi(choć bardzo długie wymieranie).