Масове вимирання

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтенсивність вимирань морських організмів протягом минулих геологічних періодів: Botomanian — ранній кембрій, Dresbachian — пізній кембрій, End O — кінець ордовіка, End S — кінець силуру, Late D — верхній девон, Middle C — середній карбон, End Middle P — кінець середнього перму, End P — кінець перму, End Tr — кінець тріасу, End J — кінець юри, End K — кінець крейди, End Eocene — кінець еоцену

Масове вимирання — повсюдне та швидке зменшення біорізноманіття на Землі. Така подія визначається різкою зміною біорізноманітності та чисельності багатоклітинних організмів. Це відбувається, коли швидкість вимирання збільшується відносно фонової швидкості вимирання[1] та швидкості видоутворення. Оцінки кількості великих масових вимирань за останні 540 мільйонів років коливаються від п’яти до понад двадцяти, такі розбіжності виникають через різні погляди на те, що вважати «великим» вимиранням, і даних, обраних для вимірювання минулого біорізноманіття.

Ранні вимирання[ред. | ред. код]

Киснева катастрофа[ред. | ред. код]

Під час сидерію, що охоплює проміжок часу від 2,5 до 2,3 мільярдів років тому, відбулося подвійне вимирання живих організмів. З появою фотосинтезу в ціанобактерій у повітря виділяється хімічно-активний кисень. Спочатку вивільнений O2 зв'язувався із залізом, і атмосфера не змінювалася. З часом більшість вільного заліза окислилася і кисень став накопичуватися у повітрі. Збільшення кількості кисню в атмосфері призвело до першого масового вимирання анаеробних організмів, для яких кисень був токсичний. Анаеробні бактерії вціліли лише глибоко під водою та в землі, де доступ кисню обмежений.

Коли в атмосферу потрапило багато кисню, почала зменшуватися кількість метану, бо він реагував з киснем і перетворився у вуглекислий газ і воду. Метан в атмосфері створював парниковий ефект і з його зникненням, Земля почала охолоджуватися і настало Гуронське заледеніння, що тривало 300 мільйонів років і спричинило вимирання і самих ціанобактерій[2].

«Велика п'ятірка» масових вимирань[ред. | ред. код]

У знаковій статті, опублікованій у 1982 році, Джек Сепкоські та Девід М. Рауп визначили п’ять конкретних геологічних інтервалів із надмірною втратою різноманітності. [3] Спочатку вони були ідентифіковані як відхилення від загальної тенденції зниження темпів вимирання протягом фанерозою [4], але, після застосування складніших та більше точніших статистичних тестів щодо накопичених даних, було визначено, що життя багатоклітинних тварин зазнало щонайменше п’яти великих і багатьох менших масових вимирань. [5] "Велика п'ятірка" не може бути так чітко означена, вона швидше являє найбільші (або деякі з найбільших) із відносно гладкого континууму подій вимирання. [4] Існує припущення про більш раннє (перше) вимирання в кінці Едіакарану . [6]

  1. Ордовицько-силурійське вимирання (кінець ордовика або O–S): 445–444 млн років тому, безпосередньо перед і на переході від ордовика до силуру . Дві хвилі вимирання, які знищили 27% усіх родин, 57% усіх родів і 85% усіх видів . [7] Разом багато вчених вважають їх другим за величиною з п’яти найбільших вимирань в історії Землі з точки зору відсотка родів, які вимерли. У травні 2020 року було висловлено припущення, що причинами масового вимирання було глобальне потепління, пов’язане з вулканізмом та аноксією, а не, як вважалося раніше, похолоданням та зледенінням . [8] [9] Однак це суперечить численним попереднім дослідженням, які вказали на глобальне похолодання як на основний фактор. [10] Зовсім недавно було зроблено припущення, що осадження вулканічного попелу є тригером для зменшення атмосферного вуглекислого газу, що призводить до зледеніння та аноксії, що спостерігаються в геологічних літописах. [11]
  2. Девонське вимирання : 372–359 млн років тому, займає більшу частину пізнього девону до переходу від девону до карбону . Пізній девон був періодом значної втрати біорізноманітності, зосередженого в двох подіях вимирання. Наймасштабнішим вимиранням було подія Келлвассера ( франсько - фаменський період, або FF, 372 млн років), вимирання наприкінці франського періоду, приблизно в середині пізнього девону. Це вимирання призвело до знищення коралових рифів і численних тропічних бентосних (мешканців морського дна) тварин, таких як безщелепні риби, брахіоподи та трилобіти . Іншим великим вимиранням була Хангенбергська подія (девон-карбон, або DC, 359 млн. років), яка закінчила девонський період в цілому. Це вимирання знищило плакодерм (пластинношкірних риб) і майже призвело до вимирання новорозвинених амоноїдів . Ці дві близько розташовані події вимирання спільно знищили близько 19% усіх родин, 50% усіх родів [7] і принаймні 70% усіх видів. [12] Сепкоські та Рауп (1982) спочатку не вважали пізньдевонський інтервал вимирання ( живетський, франський і фаменський етапи) статистично значущим. [3] Незважаючи на це, пізніші дослідження підтвердили сильний екологічний вплив подій Кельвассера та Хангенберга. [13]
  3. Пермсько-тріасове вимирання (кінець пермського періоду): 252 млн років тому, на переході від пермі до тріасу . [14] Найбільше вимирання на Землі загинуло 53% морських родин, 84% морських родів, близько 81% усіх морських видів [15] і приблизно 70% наземних видів хребетних. [16] Це також найбільше відоме вимирання комах . [17] Дуже успішні морські членистоногі, трилобіти, відомі ще з раннього кембрію, вимерли. Докази щодо рослин менш однозначні, але нові таксони стали домінуючими після вимирання. [18] «Велике вмирання» мало величезне еволюційне значення: на суші воно поклало край домінуванню ранніх синапсид . Відновлення різноманітності хребетних зайняло 30 мільйонів років, [19] але вільні екологічні ніші створили можливість для архозаврів зайняти панівні позиції в багатьох з них. У морях відсоток нерухомих тварин (нездатних пересуватися) знизився з 67% до 50%. Весь пізній пермський період був важким, принаймні для морського життя, навіть до вимирання на межі P–T. Більш пізні дослідження показали, що Кептенське масове вимирання, яке передувало «Великому вмиранню», ймовірно, є окремою подією від вимирання P–T; якщо так, то воно буде більшим, ніж деякі події вимирання з «Великої п’ятірки», і, можливо, заслуговуватиме окремого місця в цьому списку.
  4. Тріасово-юрське вимирання (кінець тріасу): 201.3 млн років тому, на переході від тріасу до юри . Близько 23% усіх родин, 48% усіх родів (20% морських родин і 55% морських родів) і від 70% до 75% усіх видів вимерли. [20] Більшість не-динозаврових архозаврів, більшість терапсид і більшість великих амфібій були знищені, залишивши динозаврам незначну конкуренцію на суші. Не-динозаврові архозаври, натомість, продовжували домінувати у водному середовищі, тоді як не-архозаврові діапсиди, продовжили домінувати у морському середовищі. Темноспондилова лінія великих земноводних також збереглася до крейдяного періоду в Австралії (наприклад, Koolasuchus ).
  5. Крейдово-палеогенове вимирання (кінець крейдового періоду, K–Pg вимирання або раніше K–T вимирання): 66 млн років тому, на переході Крейда ( Маастрихт ) – Палеоген ( Данія ). [21] Ця подія раніше називалася крейдяно-третинним або K–T вимиранням або K–T межею; зараз офіційно названо крейдово-палеогеновим (або K-Pg) вимиранням. Вимерло близько 17% усіх родин, 50% усіх родів [22] і 75% усіх видів. [23] У морях зникли всі амоніти, плезіозаври та мозазаври, а відсоток нерухомих тварин знизився приблизно до 33%. За цей час вимерли всі непташині динозаври . [24] Гранична подія була масштабною зі значною мінливістю швидкості вимирання між різними кладами . Ссавці (нащадки синапсид) та птахи (нащадки тероподових динозаврів) стали домінуючими наземними тваринами.

Шосте масове вимирання[ред. | ред. код]

Сучасні дослідження, дійшли висновку, що триває шосте масове вимирання через діяльність людини:

Причини вимирання[ред. | ред. код]

Види вимирають, коли їх народжуваність протягом певного періоду не здатна компенсувати їх смертність. Чинники, що сприяють вимиранням[джерело?]:

  • Зміни навколишнього середовища.
  • Конкуренція з іншими видами тварин на одному і тому ж життєвому просторі.
  • Катастрофи.
  • Вплив хижаків.
  • Напади паразитів (нові хвороби).
  • Зниження тривалості життя (смерть до досягнення статевої зрілості).
  • Зниження генетичної різноманітності.
  • Спад чисельності популяції (у тварин, що розмножуються тільки в групах, наприклад мандрівний голуб).


Вплив та відновлення[ред. | ред. код]

Наслідки подій масового вимирання були дуже різними. Після значного вимирання зазвичай виживають лише види, що дуже швидко адаптуються, завдяки їхній здатності жити в різноманітних середовищах. [37] Пізніше види диверсифікуються і займають порожні ніші. Як правило, для відновлення біорізноманіття після вимирання потрібні мільйони років. [38] У найсильніших масових вимираннях це може зайняти від 15 до 30 мільйонів років. [37]

Найстрашніша подія фанерозою, пермсько-тріасове вимирання, знищило життя на Землі, вбивши понад 90% видів. Життя, здавалося, швидко відновилося після вимирання PT, але це було здебільшого у формі піонерних організмів, таких як витривалий лістрозавр . Останні дослідження показують, що спеціалізованим тваринам, які б сформували складні екосистеми з високим біорізноманіттям, складними харчовими мережами та різними нішами, знадобилося б набагато більше часу для відновлення. Вважається, що таке тривале відновлення було спричинене послідовними хвилями вимирання, які сповільнювали відновлення, а також тривалим екологічним стресом, який тривав у ранньому тріасі. Останні дослідження показують, що відновлення почалося лише на початку середини тріасу, через чотири-шість мільйонів років після вимирання; [39] і деякі автори вважають, що відновлення не було повним до 30 мільйонів років після вимирання PT, тобто в пізньому тріасі. [40] Після вимирання PT відбулося посилення провінціалізації, коли види займали менші ареали – можливо, видаляючи існуючих представників із ніш і створюючи умови для можливої повторної диверсифікації. [41]

Вплив масового вимирання на рослини дещо важче оцінити кількісно, враховуючи упередженість, притаманну літопису скам’янілостей рослин. Деякі масові вимирання (наприклад, кінець пермського періоду) були настільки ж катастрофічними для рослин, тоді як інші, такі як кінець девону, не вплинули на флору. [42]

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  1. Sudakow, Ivan; Myers, Corinne; Petrovskii, Sergei; Sumrall, Colin D.; Witts, James (July 2022). Knowledge gaps and missing links in understanding mass extinctions: Can mathematical modeling help?. Physics of Life Reviews 41: 22–57. Bibcode:2022PhLRv..41...22S. PMID 35523056. doi:10.1016/j.plrev.2022.04.001. Процитовано 4 листопада 2022. 
  2. Plait, Phil (28 липня 2014). Poisoned Planet. Slate (амер.). ISSN 1091-2339. Архів оригіналу за 8 липня 2018. Процитовано 8 липня 2018. 
  3. а б Raup DM, Sepkoski JJ (March 1982). Mass extinctions in the marine fossil record. Science 215 (4539): 1501–1503. Bibcode:1982Sci...215.1501R. PMID 17788674. doi:10.1126/science.215.4539.1501. 
  4. а б Alroy J (August 2008). Colloquium paper: dynamics of origination and extinction in the marine fossil record. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (Supplement 1): 11536–11542. Bibcode:2008PNAS..10511536A. PMC 2556405. PMID 18695240. doi:10.1073/pnas.0802597105. 
  5. Gould SJ (October 1994). The Evolution of Life on Earth. Scientific American 271 (4): 84–91. Bibcode:1994SciAm.271d..84G. PMID 7939569. doi:10.1038/scientificamerican1094-84. 
  6. PNAS:Environmental drivers of the first major animal extinction across the Ediacaran White Sea-Nama transition.
  7. а б extinction. Math.ucr.edu. Процитовано 9 листопада 2008. 
  8. Familiar culprit may have caused mysterious mass extinction – A planet heated by giant volcanic eruptions drove the earliest known wipeout of life on Earth. The New York Times. 10 червня 2020. Процитовано 15 червня 2020. 
  9. Bond DP, Grasby SE (18 травня 2020). Late Ordovician mass extinction caused by volcanism, warming, and anoxia, not cooling and glaciation. Geology 48 (8): 777–781. Bibcode:2020Geo....48..777B. doi:10.1130/G47377.1. 
  10. Harper DA, Hammarlund EU, Rasmussen CM (May 2014). End Ordovician extinctions: A coincidence of causes. Gondwana Research 25 (4): 1294–1307. Bibcode:2014GondR..25.1294H. doi:10.1016/j.gr.2012.12.021. 
  11. Longman J, Mills BJ, Manners HR, Gernon TM, Palmer MR (December 2021). Late Ordovician climate change and extinctions driven by elevated volcanic nutrient supply. Nature Geoscience 14 (12): 924–929. Bibcode:2021NatGe..14..924L. doi:10.1038/s41561-021-00855-5. 
  12. Palaeobiology II. John Wiley & Sons. 2008. с. 223. ISBN 978-0-470-99928-8. 
  13. McGhee Jr GR, Clapham ME, Sheehan PM, Bottjer DJ, Droser ML (January 2013). A new ecological-severity ranking of major Phanerozoic biodiversity crises. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (англ.) 370: 260–270. Bibcode:2013PPP...370..260M. ISSN 0031-0182. doi:10.1016/j.palaeo.2012.12.019. 
  14. After Earth's worst mass extinction, life rebounded rapidly, fossils suggest. The New York Times. 16 лютого 2017. Архів оригіналу за 1 січня 2022. Процитовано 17 лютого 2017. 
  15. Stanley SM (October 2016). Estimates of the magnitudes of major marine mass extinctions in earth history. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.) 113 (42): E6325–E6334. Bibcode:2016PNAS..113E6325S. ISSN 0027-8424. PMC 5081622. PMID 27698119. doi:10.1073/pnas.1613094113. 
  16. Erwin, Douglas H. (20 січня 1994). The Permo-Triassic extinction. Nature 367 (6460): 231. Bibcode:1994Natur.367..231E. doi:10.1038/367231a0. 
  17. Labandeira CC, Sepkoski JJ (July 1993). Insect diversity in the fossil record. Science 261 (5119): 310–315. Bibcode:1993Sci...261..310L. PMID 11536548. doi:10.1126/science.11536548.  {{cite journal}}: Проігноровано невідомий параметр |citeseerx= (довідка)
  18. McElwain JC, Punyasena SW (October 2007). Mass extinction events and the plant fossil record. Trends in Ecology & Evolution 22 (10): 548–557. PMID 17919771. doi:10.1016/j.tree.2007.09.003. 
  19. Sahney S, Benton MJ (April 2008). Recovery from the most profound mass extinction of all time. Proceedings. Biological Sciences 275 (1636): 759–765. PMC 2596898. PMID 18198148. doi:10.1098/rspb.2007.1370. 
  20. extinction. Math.ucr.edu. Процитовано 9 листопада 2008. 
  21. Macleod N, Rawson PF, Forey P, Banner F, Boudagher-Fadel M, Bown P, Burnett J, Chambers P, Culver S, Evans S, Jeffery C, Kaminski M, Lord A, Milner A, Milner A, Morris N, Owen E, Rosen B, Smith A, Taylor P, Urquhart E, Young J (April 1997). The Cretaceous-Tertiary biotic transition. Journal of the Geological Society 154 (2): 265–92. Bibcode:1997JGSoc.154..265M. doi:10.1144/gsjgs.154.2.0265. 
  22. extinction. Math.ucr.edu. Процитовано 9 листопада 2008. 
  23. Raup DM, Sepkoski JJ (March 1982). Mass extinctions in the marine fossil record. Science 215 (4539): 1501–1503. Bibcode:1982Sci...215.1501R. PMID 17788674. doi:10.1126/science.215.4539.1501. 
  24. Fastovsky DE, Sheehan PM (2005). The extinction of the dinosaurs in North America. GSA Today 15 (3): 4–10. doi:10.1130/1052-5173(2005)15<4:TEOTDI>2.0.CO;2. 
  25. McCallum ML (27 травня 2015). Vertebrate biodiversity losses point to a sixth mass extinction. Biodiversity and Conservation 24 (10): 2497–2519. doi:10.1007/s10531-015-0940-6. 
  26. Pimm SL, Jenkins CN, Abell R, Brooks TM, Gittleman JL, Joppa LN, Raven PH, Roberts CM, Sexton JO (May 2014). The biodiversity of species and their rates of extinction, distribution, and protection. Science 344 (6187): 1246752. PMID 24876501. doi:10.1126/science.1246752. 
  27. Dasgupta P (2021). The Economics of Biodiversity. The Dasgupta Review Headline Messages. UK government. с. 1. Процитовано 9 січня 2022. 
  28. It's official: A global mass extinction is under way. JSTOR Daily. 3 липня 2015. 
  29. We're entering a sixth mass extinction, and it's our fault. Popular Science. 24 червня 2015. 
  30. Sixth mass extinction: The era of 'biological annihilation'. CNN. 11 липня 2017. Процитовано 17 липня 2017. 
  31. Cowie RH, Bouchet P, Fontaine B (April 2022). The Sixth Mass Extinction: fact, fiction or speculation?. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society (online preprint) 97 (2): 640–663. PMC 9786292. PMID 35014169. doi:10.1111/brv.12816. 
  32. Ceballos G, Ehrlich PR, Raven PH (June 2020). Vertebrates on the brink as indicators of biological annihilation and the sixth mass extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 117 (24): 13596–13602. Bibcode:2020PNAS..11713596C. PMC 7306750. PMID 32482862. doi:10.1073/pnas.1922686117. 
  33. . ISBN 978-3-947851-13-3.  {{cite conference}}: Пропущений або порожній |title= (довідка)
  34. Human society under urgent threat from loss of Earth's natural life. The Guardian. 6 травня 2019. Процитовано 10 травня 2019. 
  35. Humans are speeding extinction and altering the natural world at an 'unprecedented' pace. The New York Times. 6 травня 2019. Архів оригіналу за 1 січня 2022. Процитовано 10 травня 2019. 
  36. Looming mass extinction could be biggest 'since the dinosaurs,' says WWF. Deutsche Welle (Germany). 29 грудня 2021. Процитовано 3 січня 2022. 
  37. а б Quammen D (October 1998). Planet of Weeds. Harper's Magazine. Процитовано 15 листопада 2012. 
  38. Evolution imposes 'speed limit' on recovery after mass extinctions. ScienceDaily (англ.). 8 квітня 2019. Процитовано 7 вересня 2019. 
  39. Lehrmann DJ, Ramezani J, Bowring SA, Martin MW, Montgomery P, Enos P, Payne JL, Orchard MJ, Hongmei W, Jiayong W (December 2006). Timing of recovery from the end-Permian extinction: Geochronologic and biostratigraphic constraints from south China. Geology 34 (12): 1053–1056. Bibcode:2006Geo....34.1053L. doi:10.1130/G22827A.1. 
  40. Sahney S, Benton MJ (April 2008). Recovery from the most profound mass extinction of all time. Proceedings. Biological Sciences 275 (1636): 759–765. PMC 2596898. PMID 18198148. doi:10.1098/rspb.2007.1370. 
  41. Sidor CA, Vilhena DA, Angielczyk KD, Huttenlocker AK, Nesbitt SJ, Peecook BR, Steyer JS, Smith RM, Tsuji LA (May 2013). Provincialization of terrestrial faunas following the end-Permian mass extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110 (20): 8129–8133. Bibcode:2013PNAS..110.8129S. PMC 3657826. PMID 23630295. doi:10.1073/pnas.1302323110. 
  42. Cascales-Miñana B, Cleal CJ (2011). Plant fossil record and survival analyses. Lethaia 45: 71–82. doi:10.1111/j.1502-3931.2011.00262.x. 

Література[ред. | ред. код]



Помилка цитування: Теги <ref> існують для групи під назвою «lower-alpha», але не знайдено відповідного тегу <references group="lower-alpha"/>