Extinction event
-
Определение и причины массовых вымираний
- Массовое вымирание — резкое снижение биоразнообразия на Земле.
- Причины: увеличение скорости вымирания по сравнению с фоновой скоростью и скоростью видообразования.
-
История изучения массовых вымираний
- В 1982 году Джек Сепкоски и Дэвид М. Рауп выделили пять геологических интервалов с высокой потерей биоразнообразия.
- Эти интервалы были первоначально определены как исключения на фоне снижения скорости вымирания в фанерозое.
- Исследования показали, что в фанерозое произошло как минимум пять крупных и множество мелких массовых вымираний.
-
Основные массовые вымирания
- Конец девонского периода: Kellwasser Event (372 млн лет назад) и Hangenberg Event (359 млн лет назад).
- Конец пермского периода: «Великое вымирание» (251 млн лет назад).
- Конец мелового периода: K–Pg вымирание (66 млн лет назад).
-
Методы и методы исследования
- Методы включают геологические изменения, экологический эффект, скорость вымирания и видообразования.
- Ранние исследования использовали семейства как единицу таксономии, позже перешли на роды.
-
Современные исследования
- Исследования показывают, что шестое массовое вымирание происходит из-за человеческой деятельности.
- Современные методы позволяют точнее отслеживать и анализировать массовые вымирания.
-
Развитие теории массовых вымираний
- В 1980-х годах Рауп и Сепкоски разработали кривую биоразнообразия и последовательные эволюционные фауны.
- В 1984 году они предложили гипотезу о 26-миллионной периодичности массовых вымираний, что вызвало споры.
-
Компендиум морских родов
- В 1992 году Сепкоски обновил свой компендиум, обнаружив минимальные изменения в кривой биоразнообразия.
- В 1996 году он опубликовал статью, отслеживающую вымирание морских родов по стадиям.
-
Новые данные и исследования
- В 2002 году был опубликован компендиум морских родов, что вызвало новую волну исследований.
- В 2006 году Бамбах идентифицировал 18 массовых вымираний, включая 4 в кембрии.
- В 2005 году Фут определил, что резкие импульсы вымирания лучше описывают биоразнообразие, чем постепенные.
-
Учет ошибок в палеонтологической летописи
- В 1982 году Синнор и Липпс отметили, что истинная острота вымираний размыта из-за неполноты палеонтологической летописи.
- В 2010 году Алрой предложил метод «shareholder quorum subsampling» для учета ошибок в выборке.
- В 2013 году МакГи и др. опубликовали новые оценки тяжести вымираний, основанные на методах Алроя.
-
Современные исследования и методы
- В 2016 году Стэнли исправил ошибки в предыдущих оценках, удалив «синглетоны» и выделив фоновые вымирания.
- В настоящее время продолжаются исследования и разработки методов учета ошибок в палеонтологической летописи.
-
Причины и последствия массовых вымираний
- Массовые вымирания происходят неравномерно, с фоновой скоростью вымирания от двух до пяти таксономических семейств морских животных каждые миллион лет.
- Кислородная катастрофа в палеопротерозое была первым крупным вымиранием, но экология Земли была плохо изучена.
- После кембрийского взрыва произошло пять крупных массовых вымираний, включая вымирание в мелово-палеогеновый период.
-
Эволюционное значение массовых вымираний
- Массовые вымирания ускоряли эволюцию, освобождая экологические ниши для новых видов.
- Примеры: вымирание динозавров в конце мелового периода и вымирание пелиозавров в кунгурско-роадском переходе.
- Гипотеза эскалации предсказывает, что виды в конфликтующих экологических нишах менее устойчивы к вымиранию.
-
Закономерности и периодичность
- Различные авторы предполагают периодичность вымираний каждые 26-30 миллионов лет или колебания разнообразия каждые 62 миллиона лет.
- Теории включают астрономические влияния и геохимические изменения.
- Данные о массовых вымираниях морских организмов не подтверждают периодичность.
-
Причины массовых вымираний
- Массовые вымирания происходят при длительном стрессе и кратковременном потрясении.
- Высокое разнообразие увеличивает скорость вымирания, низкое разнообразие увеличивает скорость возникновения.
- Причины конкретных массовых вымираний требуют объяснения всех потерь и механизмов, вызывающих вымирание.
-
Наиболее распространенные объяснения
- Базальтовые паводки и понижения уровня моря часто связаны с массовыми вымираниями.
- Столкновения с астероидами и воздействие Сильянского кольца также могут быть причинами.
-
Пыль и аэрозольные частицы
- Подавляют фотосинтез
- Разрушают пищевые цепочки
-
Кислотные дожди
- Выделялись оксиды серы
- Отравляли организмы
-
Углекислый газ
- Приводил к глобальному потеплению
- Оставался в атмосфере сотни лет
-
Базальтовые наводнения
- Приводили к колебаниям климата
- Вызывали массовые вымирания
-
Падение уровня моря
- Сокращало площадь континентального шельфа
- Нарушало погодные условия
- Связано с большинством массовых вымираний
-
Внеземные угрозы
- Столкновения с астероидами и кометами
- Вызывали мегацунами и лесные пожары
- Гипотеза о пермско-триасовом вымирании
-
Глобальное похолодание
- Гибель полярных и умеренных видов
- Сокращение площади тропических видов
- Вызывало вымирания в конце ордовика и пермо-триасе
-
Глобальное потепление
- Расширяло ареал тропических видов
- Уничтожало умеренные виды
- Вызывало бескислородные явления
-
Гипотеза о клатратном оружии
- Извержение метана при глобальном потеплении
- Связано с вымиранием в конце пермского периода и палеоценово-эоценовым температурным максимумом
-
Кислородное голодание
- Вызывалось устойчивым глобальным потеплением
- Связано с ордовика-силуром, поздним девоном, капитанского периода, перми-триасом и триасово-юрскими вымираниями
- Снижение биологической доступности селена способствовало массовым вымираниям
-
Биологическая доступность селена
- Во время событий вымирания концентрация селена в океане снизилась до 1% от текущей.
- Это привело к гибели многих ныне живущих организмов.
-
Океаническая аноксия
- В эпоху голоцена процессы, напоминающие бескислородные явления, происходили, но для полномасштабной аноксии потребовались бы тысячи лет.
-
Выбросы сероводорода
- Во время пермско-триасового вымирания потепление нарушило баланс между фотосинтезирующим планктоном и сульфатредуцирующими бактериями.
- Выбросы сероводорода отравили жизнь на суше и в море, ослабили озоновый слой и подвергли жизнь смертельному уровню ультрафиолетового излучения.
-
Океанический переворот
- Нарушение термогалинной циркуляции привело к подъему бескислородных вод на поверхность, убивая кислорододышащие организмы.
- Переворот может произойти в начале или конце оледенения, но более опасен в начале.
-
Изменение геомагнитного поля
- Периоды усиления геомагнитных изменений ослабляли магнитное поле Земли, что приводило к катастрофическому снижению содержания кислорода.
-
Тектоника плит
- Изменение конфигурации континентов могло вызвать или способствовать вымиранию видов.
- Создание суперконтинента Пангея способствовало массовому вымиранию в конце пермского периода.
-
Другие гипотезы
- Распространение новой болезни или вытеснение из конкуренции не были подтверждены.
- Деятельность человека может привести к вымиранию большего количества растений и животных.
-
Будущее вымирание
- Возможное потепление и расширение Солнечной активности могут привести к массовому вымиранию.
- Потеря кислорода приведет к вымиранию всей аэробной жизни.
-
Последствия и восстановление
- После крупных вымираний выживают только сорные виды, восстановление биоразнообразия занимает миллионы лет.
- Восстановление после пермско-триасового вымирания заняло 30 миллионов лет.
-
В средствах массовой информации
- Термин «событие уровня вымирания» используется в СМИ.