สาเหตุการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่และสิ่งสำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์โลก

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ มันเป็นเหตุการณ์ที่โดดเด่นด้วยการหายตัวไปของสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพจำนวนมากในเวลาอันสั้น ชนิดของการสูญพันธุ์นี้มักจะมีตัวละครขั้วกล่าวคือสายพันธุ์และญาติของมันหายไปโดยไม่ทิ้งลูกหลาน.

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่นั้นแตกต่างจากการสูญพันธุ์ครั้งอื่น ๆ เนื่องจากมีการสูญพันธุ์อย่างกระทันหันและกำจัดสัตว์ป่าและสัตว์จำนวนมาก นั่นคืออัตราการหายไปของสปีชีส์ในระหว่างเหตุการณ์เหล่านี้สูงมากและผลของมันจะได้รับการชื่นชมในเวลาอันสั้น.

ในบริบทของอายุทางธรณีวิทยา (จากสิบหรือหลายร้อยล้านปี) "เวลาน้อย" อาจเกี่ยวข้องกับไม่กี่ปี (แม้วัน) หรือระยะเวลาหลายร้อยพันล้านปี.

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อาจมีสาเหตุและผลที่ตามมาหลายอย่าง สาเหตุทางกายภาพและสภาพภูมิอากาศมักทำให้เกิดผลกระทบต่อเนื่องในใยอาหารหรือในบางชนิดโดยตรง ผลกระทบอาจเป็น "แบบทันที" เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นหลังจากผลกระทบของอุกกาบาตบนโลก.

ดัชนี

• 1 สาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
  • 1.1 ทางชีวภาพ
  • 1.2 สิ่งแวดล้อม
  • 1.3 การศึกษาสหสาขาวิชาชีพของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
• 2 การสูญพันธุ์ครั้งสำคัญที่สุด
• 3 ความหมายเชิงวิวัฒนาการของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
  • 3.1 การลดความหลากหลายทางชีวภาพ
  • 3.2 การพัฒนาสายพันธุ์ที่มีอยู่ก่อนและการเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่
  • 3.3 วิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
• 4 ผลกระทบ KT และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของยุคครีเทเชียส
  • 4.1 The Álvarez hypothesis
  • 4.2 The Iridium
  • 4.3 จำกัด K-T
  • 4.4 Chicxulub
  • 4.5 สมมติฐานอื่น ๆ
  • 4.6 หลักฐานล่าสุด
• 5 อ้างอิง

สาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่

สาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สามารถจำแนกได้เป็นสองประเภทหลัก: ชีวภาพและสิ่งแวดล้อม.

ชีวภาพ

กลุ่มคนเหล่านี้คือ: การแข่งขันระหว่างเผ่าพันธุ์สำหรับทรัพยากรที่มีอยู่เพื่อความอยู่รอดของพวกเขาปล้นสะดมโรคระบาดในหมู่คนอื่น ๆ สาเหตุทางชีวภาพของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ส่งผลโดยตรงต่อกลุ่มสปีชีส์หรือห่วงโซ่โภชนาการทั้งหมด.

สิ่งแวดล้อม

ในบรรดาสาเหตุเหล่านี้เราสามารถพูดถึง: การเพิ่มหรือลดลงของระดับน้ำทะเล, glaciations, การเพิ่มขึ้นของภูเขาไฟ, ผลกระทบของดาวฤกษ์ใกล้เคียงบนโลก, ผลกระทบของดาวหาง, ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย, การเปลี่ยนแปลงของวงโคจรหรือสนามแม่เหล็กของโลก ภาวะโลกร้อนหรือเย็นลงท่ามกลางคนอื่น ๆ.

สาเหตุทั้งหมดเหล่านี้หรือการรวมกันของเหล่านี้อาจมีส่วนร่วมในช่วงเวลาหนึ่งไปสู่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่.

การศึกษาสหสาขาวิชาชีพของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่

เป็นการยากที่จะสร้างด้วยความมั่นใจอย่างแท้จริงถึงสาเหตุสูงสุดของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เนื่องจากเหตุการณ์ต่าง ๆ ไม่ได้บันทึกรายละเอียดของการเริ่มต้นและการพัฒนา.

ตัวอย่างเช่นเราสามารถค้นหาบันทึกซากดึกดำบรรพ์ที่เป็นหลักฐานการเกิดเหตุการณ์สำคัญของการสูญเสียชนิดพันธุ์ อย่างไรก็ตามเพื่อสร้างสาเหตุที่สร้างมันขึ้นมาเราต้องสร้างความสัมพันธ์กับตัวแปรอื่น ๆ ที่ถูกบันทึกไว้บนดาวเคราะห์.

การวิจัยเชิงลึกประเภทนี้ต้องการการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์จากสาขาต่าง ๆ เช่นชีววิทยาซากดึกดำบรรพ์ธรณีวิทยาธรณีฟิสิกส์เคมีเคมีฟิสิกส์ดาราศาสตร์และอื่น ๆ.

การสูญพันธุ์ครั้งยิ่งใหญ่ครั้งสำคัญ

ตารางต่อไปนี้แสดงข้อมูลสรุปของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สำคัญจนถึงปัจจุบันระยะเวลาที่เกิดขึ้นอายุอายุระยะเวลาของแต่ละเปอร์เซ็นต์การสูญพันธุ์โดยประมาณและสาเหตุที่เป็นไปได้.

ความหมายเชิงวิวัฒนาการของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่

การลดความหลากหลายทางชีวภาพ

การสูญพันธุ์จำนวนมากลดความหลากหลายทางชีวภาพเนื่องจากเชื้อสายสมบูรณ์หายไปและนอกจากนั้นสิ่งที่อาจเกิดขึ้นจากสิ่งเหล่านี้จะถูกเพิกเฉย จากนั้นอาจเปรียบเทียบการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่กับการตัดแต่งกิ่งต้นไม้แห่งชีวิตซึ่งกิ่งทั้งต้นถูกตัด.

การพัฒนาสายพันธุ์ที่มีอยู่ก่อนและการเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สามารถมีบทบาท "สร้างสรรค์" ในวิวัฒนาการกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาสายพันธุ์หรือกิ่งไม้อื่นที่มีอยู่ก่อนขอบคุณการหายตัวไปของคู่แข่งหลักหรือผู้ล่า นอกจากนี้การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่หรือสาขาในต้นไม้แห่งชีวิตอาจเกิดขึ้น.

การหายตัวไปอย่างกะทันหันของพืชและสัตว์ที่ครอบครองช่องที่เฉพาะเจาะจงเปิดชุดของความเป็นไปได้สำหรับสายพันธุ์ที่รอดตาย เราสามารถสังเกตสิ่งนี้ได้หลังจากการคัดเลือกมาหลายชั่วอายุคนเนื่องจากเชื้อสายที่รอดตายและลูกหลานของพวกเขาสามารถเข้าถึงบทบาททางนิเวศวิทยาที่เล่นโดยสายพันธุ์ที่หายไป.

ปัจจัยที่ส่งเสริมการอยู่รอดของบางสปีชีส์ในเวลาที่สูญพันธุ์ไม่จำเป็นต้องเหมือนกันกับการเอาชีวิตรอดในเวลาที่ความสูญเสียต่ำ.

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ทำให้เชื้อสายที่เคยเป็นชนกลุ่มน้อยสามารถกระจายและเข้าถึงบทบาทสำคัญในสถานการณ์ใหม่หลังจากเกิดภัยพิบัติ.

วิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งเป็นชนกลุ่มน้อยมานานกว่า 200 ล้านปีและหลังจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส - ตติยรี (ซึ่งไดโนเสาร์หายไป) ได้รับการพัฒนาและเริ่มเล่น บทบาทสำคัญ.

เราสามารถยืนยันได้ว่ามนุษย์ไม่สามารถปรากฏตัวได้ไม่สูญพันธุ์ยุคครีเทเชียส.

ผลกระทบ KT และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของยุคครีเทเชียส

สมมติฐานของÁlvarez

Luis Álvarez (รางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ปี 1968) พร้อมด้วยนักธรณีวิทยา Walter Álvarez (ลูกชายของเขา), Frank Azaro และ Helen Michel (นักเคมีนิวเคลียร์) ในปี 1980 เสนอสมมติฐานว่าการสูญพันธุ์ของยุคครีเทเชียส - ตติยรี (KT) ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ± 4 กิโลเมตร.

สมมติฐานนี้เกิดขึ้นจากการวิเคราะห์สิ่งที่เรียกว่า ขีด จำกัด K-T, ซึ่งเป็นชั้นบาง ๆ ของดินที่อุดมไปด้วยอิริเดียมซึ่งพบได้ในระดับดาวเคราะห์ที่ชายแดนที่แบ่งตะกอนที่สอดคล้องกับยุคครีเทเชียและตติยภูมิ (K-T).

อิริเดียม

อิริเดียม (Ir) เป็นองค์ประกอบทางเคมีของเลขอะตอม 77 ที่อยู่ในกลุ่มที่ 9 ของตารางธาตุ มันเป็นโลหะทรานซิชันจากกลุ่มแพลตตินัม.

มันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่หายากที่สุดในโลกซึ่งถือเป็นโลหะของแหล่งกำเนิดนอกโลกเนื่องจากความเข้มข้นของมันในอุกกาบาตมักจะสูงเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของโลก.

ขีด จำกัด K-T

นักวิทยาศาสตร์พบในตะกอนของชั้นดินนี้เรียกว่าขีด จำกัด K-T ความเข้มข้นของอิริเดียมสูงกว่าในชั้นก่อนหน้านี้มาก ในอิตาลีพบว่าเพิ่มขึ้น 30 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับชั้นก่อนหน้า ในเดนมาร์ก 160 แห่งและนิวซีแลนด์ 20 แห่ง.

Álvarezตั้งสมมติฐานว่าผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยบดบังบรรยากาศยับยั้งการสังเคราะห์แสงและตกตะกอนการตายของส่วนใหญ่ของพืชและสัตว์ที่มีอยู่.

อย่างไรก็ตามสมมติฐานนี้ยังขาดหลักฐานที่สำคัญที่สุดเนื่องจากไม่สามารถระบุตำแหน่งที่เกิดผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยได้.

จนกว่าจะถึงตอนนั้นใบหน้าของขนาดที่คาดว่าจะยืนยันว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริง.

Chicxulub

แม้จะไม่ได้รายงานและนักฟิสิกส์ธรณีฟิสิกส์อันโตนิโอกามาร์โกและเกลนเพนฟีลด์ (1978) พวกเขาค้นพบหลุมอุกกาบาตในขณะที่มองหาน้ำมันในยูคาทานทำงานให้กับ บริษัท น้ำมันของรัฐเม็กซิกัน (PEMEX).

Camargo และ Penfield ได้รับส่วนโค้งใต้น้ำกว้างประมาณ 180 กม. ซึ่งยังคงดำเนินต่อไปในคาบสมุทรยูคาทานเม็กซิกันซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่เมือง Chicxulub.

แม้ว่านักธรณีวิทยาเหล่านี้จะนำเสนอสิ่งที่ค้นพบในการประชุมในปี 1981 แต่การขาดการเข้าถึงแกนเจาะทำให้พวกเขาออกไปจากเรื่อง.

ในที่สุดในปี 1990 นักข่าว Carlos Byars ได้ติดต่อกับ Penfield กับ Alan Hildebrand นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ซึ่งในที่สุดก็ให้เขาเข้าถึงแกนเจาะ.

ฮิลเดอร์บรันด์ในปี 1991 ตีพิมพ์กับ Penfield, Camargo และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ในการค้นหาปล่องภูเขาไฟแบบวงกลมในคาบสมุทรยูคาทานเม็กซิโกด้วยขนาดและรูปร่างที่เผยให้เห็นความผิดปกติของสนามแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงเนื่องจากเป็นหลุมอุกกาบาตยุคครีเทเชียส.

สมมติฐานอื่น ๆ

การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของ Cretaceous-Tertiary (และสมมติฐาน K-T Impact) เป็นหนึ่งในการศึกษาที่มากที่สุด อย่างไรก็ตามแม้จะมีหลักฐานสนับสนุนสมมติฐานของÁlvarez แต่วิธีการต่าง ๆ ก็รอดชีวิตมาได้.

มันเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าข้อมูลทางธรณีวิทยาและจุลภาคของอ่าวเม็กซิโกและปล่องภูเขาไฟ Chicxulub สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าผลกระทบนี้เกิดขึ้นก่อนขีด จำกัด KT หลายแสนปีจึงไม่อาจทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้น ในยุคครีเทเชียส - ตติยภูมิ.

เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงอื่น ๆ อาจเป็นต้นเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในเขต K-T เช่นการระเบิดของภูเขาไฟDecánในอินเดีย.

Deccan เป็นที่ราบสูงขนาดใหญ่ 800,000 กม² ที่ข้ามอาณาเขตศูนย์กลางทางตอนใต้ของอินเดียด้วยร่องรอยของลาวาและการปลดปล่อยซัลเฟอร์และคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมหาศาลซึ่งอาจทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในขอบเขต K-T.

หลักฐานล่าสุด

Peter Schulte และกลุ่มนักวิจัย 34 คนในปี 2010 ตีพิมพ์ในวารสารที่มีชื่อเสียง วิทยาศาสตร์, การประเมินผลของสมมติฐานก่อนหน้าทั้งสองอย่างละเอียด.

Schulte et al. วิเคราะห์การสังเคราะห์ stratigraphic, micropaleontological, petrological และข้อมูลธรณีเคมีล่าสุด นอกจากนี้พวกเขาประเมินกลไกการสูญพันธุ์ทั้งสองตามการรบกวนทางสิ่งแวดล้อมที่คาดการณ์ไว้และการกระจายของสิ่งมีชีวิตบนโลกก่อนและหลังการ จำกัด K-T.

พวกเขาสรุปว่าผลกระทบของ Chicxulub ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ของขอบเขต K-T อย่างมากเนื่องจากมีการโต้ตอบชั่วคราวระหว่างชั้นนำแผ่นออกและจุดเริ่มต้นของการสูญพันธุ์.

นอกจากนี้รูปแบบทางนิเวศวิทยาในบันทึกซากดึกดำบรรพ์และการรบกวนสิ่งแวดล้อมแบบจำลอง (เช่นความมืดและความเย็น) สนับสนุนข้อสรุปเหล่านี้.

การอ้างอิง

1. Álvarez, L. W. , Álvarez, W. , Asaro, F. , & Michel, H.V. (1980) สาเหตุนอกโลกสำหรับการสูญพันธุ์ยุค - ตติยภูมิ วิทยาศาสตร์, 208 (4448), 1095-1108 ดอย: 10.1126 / วิทยาศาสตร์ 20.4448.1095
2. Hildebrand, A. R. , Pilkington, M. , Connors, M. , Ortiz-Aleman, C. , & Chavez, R. E. (1995) ขนาดและโครงสร้างของปล่องภูเขาไฟ Chicxulub เปิดเผยโดยการไล่ระดับสีแรงโน้มถ่วงในแนวนอนและ cenotes ธรรมชาติ, 376 (6539), 415-417 ดอย: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, P.R. , Deino, A.L. , Hilgen, F.J. , Kuiper, K.F. , Mark, D.F. , Mitchell, W. , ... Smit, J. (2013) เครื่องชั่งเวลาของเหตุการณ์สำคัญรอบเขตแดนยุคครีเทเชียส - พาลีโอซีน วิทยาศาสตร์, 339 (6120), 684-687 Doi: 10.1126 / วิทยาศาสตร์ 1230492
4. Schulte, P. , Alegret, L. , Arenillas, I. , Arz, J. A. , Barton, P. J. , Bown, P. R. , ... Willumsen, P. S. (2010) ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย Chicxulub และการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในเขต Cretaceous-Paleogene วิทยาศาสตร์, 327 (5970), 1214-1218 ดอย: 10.1126 / วิทยาศาสตร์ 1177265
5. สมเด็จพระสันตะปาปา, K. O. , Ocampo, A. C. & Duller, C. E. (1993) ธรณีวิทยาแบบโต้คลื่นของปล่องภูเขาไฟ Chicxulub ที่กระทบยูคาทาน, เม็กซิโก ดาวเคราะห์ดวงจันทร์โลก 63, 93-104.
6. Hildebrand, A. , Penfield, G. , Kring, D. , Pilkington, M. , Camargo, A. , Jacobsen, S. และ Boynton, W. (1991) Chicxulub Crater: รอยต่อระหว่างยุคครีเทเชียส / ตติยภูมิที่เป็นไปได้ในคาบสมุทรยูคาทานประเทศเม็กซิโก ธรณีวิทยา 19 (9): 861-867.