Pet najmasovnijih izumiranja životinja - Zanimljiva nauka. Naučno-obrazovni onlajn časopis

Pored dva najpoznatija izumiranja - onog koje je svijet lišilo dinosaurusa i najvećeg, permskog - dogodila su se još najmanje tri izumiranja velikih razmjera koja su uništila ogroman broj vrsta. Danas veliki broj naučnika veruje da živimo u periodu šestog izumiranja.

Ordovičko-silursko izumiranje

Ovo izumiranje se smatra najstarijim - dogodilo se prije 440 miliona godina. Život na planeti tokom ordovicijanskog perioda postao je složeniji, mora su bila ispunjena primitivnim hobotnicama, trilobitima, koraljima, morske zvijezde, jegulje i čeljusne ribe. U borbu za egzistenciju uključile su se i biljke na kopnu.

Po procentu svih preživjelih i mrtvih vrsta, ovo izumiranje zauzima „časno“ treće mjesto. Postojala su najmanje dva talasa izumiranja, u razmaku od oko milion godina. Njihov tužan rezultat bio je smrt 60% morskih beskičmenjaka: školjke, brahiopodi, mahunarke, bodljikaši - gotovo svi su potonuli u zaborav. Samo je veliko permsko izumiranje ubilo više morskih organizama.

Ordovicijsko-silursko izumiranje se često povezuje sa južni saobraćaj drevni superkontinent Gondvana. Niži nivoi mora, u kombinaciji sa nižim temperaturama, uništili su tradicionalne biološke niše i doveli do smanjenja biodiverziteta. Među glavnim verzijama, naučnici smatraju i pad asteroida i velike vulkanske erupcije.

Prema jednoj hipotezi, ordovicijsko-silursko izumiranje se dogodilo zbog eksplozije gama zraka iz supernove udaljene 6 hiljada svjetlosnih godina. Sekla je ozonski omotač atmosfera i jaka ultraljubičasto zračenje uništio milione zemaljskih organizama. Supernova bi mogla biti locirana u nama najbližem kraku Mliječnog puta.

Devonsko izumiranje

Katastrofa, koja se dogodila prije otprilike 360 ​​miliona godina, dobila je ime po devonskom periodu, koji je bio vrijeme evolucije nekih riba, čije su snažne peraje omogućavale kretanje po kopnu. U to vrijeme trilobiti gube svoju dominaciju u moru, a na kopnu biljke postaju složenije.

Izumiranje bi moglo imati dvije faze, koje se dogodilo prije 374 i 359 miliona godina. Prema drugim verzijama, nisu bile dvije faze, već mnogo više. Bilo kako bilo, broj morske vrste smanjen za 50%, a konkretno u prvom periodu su uništene gotovo sve životinje bez čeljusti. Zemaljski i svježi vodenih organizama Oni su bili praktički neoštećeni, ali je sistem grebena teško oštećen.

Naučnicima je teško imenovati glavni uzrok izumiranja u Devonu. Neki to opet povezuju s padom asteroida, drugi s povećanjem temperature i isparavanjem vode, treći ukazuju na evoluciju biljaka. Postoji i teorija prema kojoj nije bilo masovnog izumiranja na kraju devona, ali je stvaranje novih vrsta uvelike usporeno.

Analize sedimentnih naslaga su pokazale da se okruženje uvelike promijenilo u kasnom devonu. Posmatrano nagli pad sadržaj kisika u oceanima (anoksija), a stopa taloženja ugljika, naprotiv, povećana. Anoksija je spriječila truljenje organizama, a organske tvari su postajale sve obilnije.

Veliko permsko izumiranje

Najveće poznato izumiranje dogodilo se mnogo prije smrti dinosaurusa - prije 252 miliona godina. To je postalo tačka razgraničenja između perioda Perma i Trijasa. Planetom su tada dominirale vrste koje su živjele i polagale jaja na kopnu. Međutim, ovo konkurentsku prednost to ih nije spasilo. 70% vrsta kopnenih kralježnjaka i 96% svih morskih vrsta postale su žrtve izumiranja.

Katastrofa se dogodila za samo 60 hiljada godina. Mnogi parareptili (primitivni tetrapodi), zglavkari i ribe, kao i 83% svih vrsta insekata, nestali su u zaborav. Ali zahvaljujući ovom događaju, preci dinosaura su se mogli razviti, dugo vremena ostajući u senci evolucije.

Uzroci izumiranja Perma također su daleko od jasnih i o njima se žestoko raspravlja naučnoj zajednici. Svi su slični prethodnima: pad asteroida, vulkanske erupcije i suša velikih razmjera. Nedavno je pronađena još jedna potvrda za najpopularniju od teorija - vulkansku. Kameniti sedimenti pomogli su da se odgovori na neka pitanja (na kraju permskog perioda bili su morsko dno) United Desert Ujedinjeni Arapski Emirati, koji se gotovo nije promenio tokom miliona godina. Uzrok smrti vrste mogao bi biti zasićenje atmosfere ugljičnim dioksidom nakon erupcije sibirskih vulkana.

Trijasko izumiranje

Događaj izumiranja koji se dogodio prije 199 miliona godina koristi se kao granica između perioda trijasa i jure. U to vrijeme ljudi su već relativno hodali po zemlji veliki dinosaurusi, koji je, međutim, iskusio konkurenciju sa drugim gmizavcima.

Kao rezultat katastrofe, izumrli su konodonti, koji su činili 20% svih životinja. morske porodice, arhosaurusi, terapsidi i vodozemci su mnogo patili. Izumiranje se dogodilo u roku od 10 hiljada godina, dajući dinosaurima priliku da vladaju Zemljom u budućnosti Jurski period.

Među mogući razlozi Izumiranja se često odnose na takozvanu hipotezu o "metan hidratnom pištolju", koja tvrdi da rastuće temperature okeana oslobađaju metan iz sedimenata ispod morskog dna. Metan je staklenički plin, pa temperature počinju naglo rasti, što dovodi do još većeg oslobađanja metana. To je kao začarani krug i nemoguće je zaustaviti proces, kao što ne možete zaustaviti pucanj ako je okidač već pritisnut. O drugim verzijama se također aktivno raspravlja.

Kreda-paleogensko izumiranje

Upravo je ova kataklizma, koja se dogodila prije 65 miliona godina, uništila dinosauruse, morske reptile i leteće dinosauruse. Ali postoje i druge hipoteze koje, u pravilu, nadopunjuju glavnu - asteroidnu. Pored dobro poznatih tiranosaura, triceratopsa, ankilosaura i drugih guštera, mali sisari aktivno su se širili tokom perioda krede. Oni su bili predodređeni da naslijede svijet.

Ukupno, 16% porodica vodenih životinja i 18% porodica kopnenih kičmenjaka postale su žrtve katastrofe. Stručnjacima je teško reći da li je do izumiranja došlo u fazama ili se dogodilo u kratkom vremenskom periodu. Vjeruje se, na primjer, da su biljojedi triceratops mogli postojati još nekoliko miliona godina.

Nedavna studija stručnjaka sa Univerziteta Princeton, Tehnološkog instituta u Masačusetsu, Univerziteta u Lozani i Univerziteta Amravati favorizuje verziju vulkanskih erupcija. Analiza geoloških formacija u zamkama visoravni Deccan pomogla je da se utvrdi kada su počele i koliko dugo su trajale. Ispostavilo se da su se velike erupcije počele događati 250 hiljada godina prije pada navodnog asteroida i nastavile su se 500 hiljada godina. Za to vrijeme, oslobođeni ugljični dioksid zakiselio je Svjetski okean, što je dovelo do smrti mnogih vrsta i poremećaja lanaca ishrane.

Nijedno od masovnih izumiranja nije stvorilo toliko hipoteza kao ono iz krede-paleogena. Pored popularnih naučnih verzija (vulkani, asteroid, sisari mesožderi itd.) pojavile su se i one polufantastične. Neki ozbiljno tvrde da je uništenje dinosaura koje je napravio čovjek dokazano otkrivenim "grobljama" dinosaurusa, uključujući kosti mnogih pojedinaca.

Hronika Zemlje

Kao što vidimo, najveća masovna izumiranja dogodila su se u različitim periodima iu različitim vremenskim periodima. Dakle, između ordovicij-silurskog i devonskog izumiranja ima 76 miliona godina, a trijas i kreda-paleogen su razdvojeni za 134 miliona godina.

Međutim, ako uzmemo u obzir da su se takva izumiranja zaista dogodila. Možda su se nove vrste pojavljivale sporije, a sama izumiranja nisu bila izražena. I svako od masovnih izumiranja moglo bi biti niz manjih katastrofa, ili bi broj samih kataklizmi velikih razmjera mogao biti veći.

Odakle ova neizvjesnost? Još uvijek znamo vrlo malo o istoriji Zemlje. Koncept nepotpunog fosilnog zapisa razvio je Charles Darwin. Rad „Evolucija taksonomske raznolikosti“, čiji su autori A. S. Aleksejev, V. Yu Dmitriev i A. G. Ponomarenko, pokazuje da moderna nauka poznaje samo 1-2% vrsta koje su postojale na Zemlji. Jednostavno rečeno, o masovnom izumiranju sudimo na osnovu nekoliko organizama pronađenih u fosilnom zapisu. Tako naučnici utvrđuju koliki procenat vrsta i rodova nije preživio naredni period.

Nauka ne zna dovoljno da odgovori na sva ova pitanja. Ne možemo ne samo pouzdano imenovati uzroke katastrofa, već i razumjeti da li su se one zaista dogodile. Bar u onom obliku u kojem ih ljudi zamišljaju.

Zajedničke stvari i razlike

Ali pokušajmo identificirati sličnosti i razlike. Suočeni smo sa pet masovnih izumiranja (šest ako uzmemo u obzir eocen-oligocen). Logično je pretpostaviti da su mnogi od njih imali slične razloge. U isto vrijeme, dvije najpopularnije verzije - vulkani i padovi nebeskih tijela - podliježu najviše kritikama. Poznato je da se snažna vulkanska aktivnost odvijala tokom krede-paleogenskog i permskog izumiranja. Međutim, ako sve uzmemo u obzir poznati slučajevi izumiranja (a ima ih najmanje jedanaest), pokazalo se da se geološki procesi velikih razmjera mogu povezati sa samo šest.

Slična je situacija i sa padom asteroida. Smrt dinosaurusa se poklapa sa padom džinovskog asteroida u blizini ostrva Jukatan. Ono što je od njega ostalo je krater Chicxulub prečnika 180 km i originalne dubine do 20 km. Energija generisana padom bila je 2 miliona puta veća od energije eksplozije termonuklearne "Car-bombe", a to bi moglo biti dovoljno da promeni život na Zemlji. Ali trijasko-jursko izumiranje je komplikovanije: naučnici još nisu otkrili kratere koji bi to mogli objasniti.

Ali možda bi uzroke izumiranja trebalo tražiti negdje drugdje? Nedavno su ovu mogućnost najavili naučnici sa Univerziteta Zapadni Sidnej, koji rade pod rukovodstvom profesora Miroslava Filipovića. Obratili su pažnju na raspored saobraćaja solarni sistem. Naše Sunce završi revoluciju oko centra galaksije Mliječni put svakih 200 miliona godina. Na svom putu sistem prolazi kroz galaktičke spiralne krakove, gde je veća gustina zvezda i međuzvezdanog gasa. Model koji smo izgradili pomogao je da se utvrdi da se masovna izumiranja poklapaju s prolaskom kroz ove grane. Ovo se odnosi na izumiranja iz krede-paleogena, trijasa, perma, kasnog devona i kasnog ordovicija.

Prema autorima, slučajnost je moguća, ali je njena vjerovatnoća vrlo mala. Naučnici se ne obavezuju da kažu šta je tačno uništilo zemaljske organizme. Teoretski, prolazak kroz spiralne krakove Galaksije povećava šanse za obližnju eksploziju supernove sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze. Ali sami istraživači preferiraju verziju o gravitacionom utjecaju povezanom s prolaskom kroz gusto zvjezdano jato. U tom slučaju, oblak kometa koji se nalazi na periferiji sistema može izgubiti stabilnost, čime se povećava rizik od sudara između planete i nebeskih tijela.

Sve gore navedeno su samo hipoteze. Ipak, ne treba ih zanemariti, jer se sada Sunce nalazi u jednom od ovih spiralnih krakova. Postoji mnogo drugih razloga za zabrinutost.

Eocensko-oligocensko izumiranje smatra se šestim na listi masovnih katastrofa. To se dogodilo kasnije od ostalih - prije 33,9 miliona godina, i nije bilo toliko razorno. Više od 4 miliona godina izumrlo je oko 3,2% morskih životinja. Polovina izumrlih porodica bile su foraminifere i morski ježevi. Pogođeni su i kopneni organizmi. Među mogućim razlozima, kao iu drugim slučajevima, navedite mogućnost sudara sa nebesko telo, vulkanska aktivnost ili klimatske promjene.

Hoće li čovječanstvo izumrijeti?

Nesumnjivo. Pitanje je samo kada će se to dogoditi. Ljudi mogu umrijeti zajedno sa planetom, Suncem, Galaksijom ili Univerzumom. Za milion ili, na primjer, deset milijardi godina. Ali postoji i mnogo pesimističniji scenario.

Hipoteza da je na Zemlji već počelo šesto masovno izumiranje postoji već nekoliko godina. Sada je grupa naučnika predvođena poznatim ekologom Paulom Ehrlichom sa Univerziteta Stanford pronašla nove dokaze o validnosti ove pretpostavke. Detaljno je analizirana učestalost izumiranja životinja i biljaka u periodima prošlih izumiranja, kao i dinamika koja je uočena u intervalima između njih. Prije nego što su ljudi počeli igrati važnu ulogu u zemaljskom ekosistemu, dvije vrste sisara na svakih deset hiljada vrsta koje su postojale tada su izumrle na našoj planeti svakih sto godina. Ali već u 20. stoljeću ova brojka se povećala 114 puta. Za samo sto godina izumrlo je onoliko vrsta koliko obično umire u deset hiljada. Ako govorimo o kralježnjacima, postoji analogija s izumiranjem krede-paleogena, kada su nestali dinosauri.

Zanimljivo je da sami autori ovu prognozu nazivaju „optimističkom“, budući da su polazili od konzervativnih prognoza. Sada je, prema Paulu Ehrlichu, 40% vrsta vodozemaca na rubu uništenja, a osim toga, četvrtina sisara može potonuti u zaborav. Izumiranje će uticati i na ljude, jer oni u potpunosti zavise od njih rodna zemlja.

Usput, tačno antropogeni faktor zovu naučnici glavni razlog moguće novo izumiranje. Erlich smatra da čovjek ne može sjediti skrštenih ruku i da se mora boriti za ugrožene vrste. On preporučuje štednju prirodno okruženje stanište vrsta i prevencija globalne promjene klima.

Tezu o novom izumiranju indirektno potvrđuju i evropski naučnici. Claire Regnier iz Nacionalni muzej Prirodne nauke (Francuska) smatraju da bi pokazatelj izumiranja mogao biti nestanak beskičmenjaka. Prema novim podacima, 10% vrsta puževa je već umrlo u antropocenu, a još nekoliko velikih vrsta ovih stvorenja je na rubu izumiranja. Stopa preživljavanja puževa je vrlo visoka, a njihov nestanak je loš znak. Situaciju otežava činjenica da čovječanstvo nije ni svjesno mnogih vrsta. Stoga oni ne podliježu statističkom računovodstvu.

Istraživanja su pokazala da su ljudi tokom 200 hiljada godina svog postojanja uništili oko hiljadu vrsta. Ako uzmemo kraći period, onda je od 1500 ljudi ubilo oko 320 vrsta životinja. Ova lista uključuje goluba putnika, tasmanijskog tigra i onog koji je živio u Kini. slatkovodni delfin baiji. Prema mišljenju stručnjaka, biće potrebni milioni godina da se obnovi zemaljski ekosistem.

Dakle, koji su uzroci masovnog izumiranja? Da li je moguće istaknuti opšti znakovi ove katastrofe? Još uvijek nema jasnog odgovora na ova pitanja. Ako govorimo o šestom masovnom izumiranju (uzimajući u obzir eocen-oligocen - sedmo), onda će se njegovi uzroci razlikovati od krivaca prethodnih pet: očito je uzrokovano ljudskom aktivnošću. I samo ljudi sami to mogu spriječiti.

Jedno od najkatastrofalnijih izumiranja u istoriji Zemlje, koje se dogodilo u periodu Perma, po geološkim standardima trajalo je bukvalno trenutak. Kako su američki naučnici izračunali, uništenje je 96% vodene i 70% kopnene vrstama je trebalo samo 60 hiljada godina.

Perm pejzaž. Rekonstrukcija Viktora Lešika

Permsko izumiranje Ne zovu ga uzalud Veliki – od tada se ništa slično nije dogodilo u istoriji naše planete. Ali, uprkos ogromnim razmjerima ove katastrofe, naučnici još uvijek nisu došli do konsenzusa o njenim uzrocima. Danas postoje tri hipoteze koje objašnjavaju masovno izumiranje živih organizama - udar asteroida, globalna vulkanska erupcija i kaskada ekoloških katastrofa koje se preklapaju.

Pokušavajući da shvate događaje koji su 250 miliona godina udaljeni od naših dana, istraživači sa Massachusetts Institute of Technology izmjerili su trajanje katastrofe u vremenu. Kako se ispostavilo, izumiranje se dogodilo "skoro trenutno sa geološke tačke gledišta" i trajalo je oko 60 hiljada godina, odnosno najmanje 10 puta brže nego što se mislilo. Naučnici su uspjeli doći do ove nevjerovatne brojke zahvaljujući novim, preciznijim metodama određivanja starosti. stijene.

„Imamo predstavu o tačnoj starosti i trajanju izumiranja“, izjavio je Sam Bowring, profesor na Odsjeku za geologiju MIT-a „Ali kako bi 96% svih okeanskih stanovnika moglo biti ubijeno za samo desetine hiljada godine Čini se da je za izuzetno izumiranje potrebno posebno objašnjenje.”

Oko 10 hiljada godina prije katastrofe, Zemljini okeani su bili pogođeni velika količina laki izotopi ugljika. Kao rezultat toga, voda je postala jako zakiseljena, a njena temperatura se odmah povećala za 10 stepeni. Upravo su ti događaji uništili većinu morskog života, sigurni su istraživači.

Danas najpopularnija hipoteza o mehanizmima permskog izumiranja povezuje ga sa sibirskim zamkama - višeslojnim poljima lave koja su nastala kao rezultat snažnih vulkanskih procesa koji su izbacili više od pet miliona kubnih kilometara lave na površinu Zemlje.

“Jasno je da su uzroci koji su doveli do izumiranja morali djelovati vrlo brzo”, rekao je vodeći autor studije, diplomirani student MIT-a Seth Burgess “Tako brzo da većina predstavnika biljnog i životinjskog svijeta jednostavno nije imala vremena da se prilagodi njima.” Kratko trajanje događaja izumiranja podržava preovlađujuću hipotezu da su hlapljive hemikalije koje emituju vulkani radikalno promijenile sastav atmosfere i okeana, uzrokujući masovna smrtživih bića.

Možda je, citira Bowringa za Daily Mail, čak i jedan katastrofalan impuls magmatske aktivnosti postao okidač koji je pokrenuo gotovo trenutni kolaps svih globalnih ekosistema.

U istoriji Zemlje zabilježeno je pet najvećih izumiranja - odnosno fenomeni nestanka svih predstavnika određene biološke vrste. Posljednji veliki događaj izumiranja dogodio se prije 65,5 miliona godina i označio je smrt dinosaurusa. Najmasovnije izumiranje dogodilo se prije oko 250 miliona godina i dovelo je do nestanka oko 95% živih bića. Ovaj fenomen je nazvan „permsko masovno izumiranje“ i označio je kraj posljednjeg perioda paleozoika - permskog geološkog perioda (koji je, za razliku od mnogih drugih geološki periodi, izolovan u Britaniji, izolovao je 1841. godine na području ruskog grada Perma britanski geolog Roderick Murchison). Nakon Perma, počeo je trijas u istoriji Zemlje - prvi period mezozoika.

Tokom proteklih stotinu i više godina, naučnici su navodili različite uzroke za masovno izumiranje Perma.

Na primjer, postepene promjene uslova okruženje u vidu promena hemijskog sastava vode u svetskim okeanima i u atmosferi, promena okeanskih struja itd.

Ipak, dato je više dokaza o pretpostavci da je permsko masovno izumiranje bilo katastrofalne prirode i da je bilo posljedica pada velikog meteorita ili povećane vulkanske aktivnosti.

Najnovija verzija dobila je podršku prije nekoliko godina, kada su naučnici predstavili rezultate istraživanja sedimentnih stijena koje ukazuju na visoku vulkansku aktivnost nekoliko miliona godina na području gdje se sada nalazi Sibir. Nove slične podatke predstavila je grupa kanadskih naučnika na čelu sa Stefanom Grasbijem i objavljeno u časopisu Nature Geoscience.

U geološkim slojevima koji odgovaraju starosti, kanadski geolozi otkrili su naslage pepela - cenosferu. To su mikroskopske šuplje čestice letećeg pepela koje nastaju kada se ugalj sagorijeva. Iste čestice se pojavljuju na Zemlji kao rezultat elektrana na ugalj.

Prije 250 miliona godina, te su čestice mogle nastati kada je, tokom djelovanja sibirskih zamki, rastopljena materija izbila i prošla kroz naslage uglja.

Sibirske zamke su jedna od najvećih trap provincija na svijetu. Trapovi su posebna vrsta kontinentalnog magmatizma koji se geološki karakteriše ogromnim volumenom bazaltnog izlivanja. kratko vrijeme(milioni godina) za velike površine, naziv dolazi od švedske riječi trappa (stepenište), budući da u područjima trap magmatizma nastaje karakterističan reljef: bazaltni sloj slabo erodira, a sedimentnih stijena lako se uništavaju. Zamke su razvijene širom Istočno-Sibirske platforme, u koritu Khatanga, u Minusinskom basenu, takođe se prostire na evroazijskom šelfu, na dnu Karskog mora. Na području njihovog razvoja nalaze se rijeke Nižnja Tunguska, Podkamenna Tunguska, Tjung i druge sibirske zamke. Centar trap magmatizma nalazio se u regiji Norilsk.

Kao rezultat erupcije sibirskih zamki, čije su tragove pronašli naučnici, Zemljina atmosfera je sadržavala ogromna količina toksične supstance(kao što su arsen i krom), koji su uzrokovali " efekat staklene bašte“i smanjenje količine kisika u atmosferi. Pepeo je završio u okeanima, što je rezultiralo promjenom sastava morska voda.

Nije iznenađujuće da je nakon takve katastrofe na Zemlji ostao samo mali dio živih organizama.

Prema naučnicima, uspjeli su identificirati tri različita sloja cenosfera u vremenskom periodu od 500-750 hiljada godina, pri čemu je posljednji nastao neposredno prije permskog masovnog izumiranja.

"Dokazi su prilično uvjerljivi", rekao je Gregory Retalleck, geolog sa Univerziteta Oregon State. Geofizičar Norman Sleep sa Univerziteta Stanford se slaže, nazivajući nalaze kanadskog tima "izuzetno velikim otkrićem".

Kao rezultat permskog masovnog izumiranja, mnoge vrste su nestale sa lica Zemlje, čitavi redovi, pa čak i klase postali su stvar prošlosti. Izumiranje starih oblika otvorilo je put mnogim životinjama koje su dugo ostajale u sjeni: početak i sredinu trijaskog perioda nakon Perma obilježeno je formiranjem arhosaura, od kojih su dinosauri i krokodili, a potom i ptice, spustio se. Osim toga, u trijasu su se pojavili prvi sisari.

Permsko izumiranje je najveće izumiranje vrsta na planeti u geološkoj istoriji, koje se dogodilo na Zemlji prije oko 250 miliona godina. Najčešća hipoteza o uzrocima ovog izumiranja – vulkanska – nedavno je dobila novu potvrdu od paleogeologa.

Ako pogledamo geohronološku tabelu u udžbeniku, na čijoj vremenskoj skali su geološke ere i periode praćene opisom dominantnih flora i fauna, vidjet ćemo da su u trijaskom periodu nakon perma na Zemlji dominirali potpuno drugačiji oblici. . Na kraju Perma nestaju drevne šume divovskih mahovina i paprati (koje su nam dale sada aktivno razvijena ležišta uglja), u kojima žive vodozemci slični gušterima, a zamjenjuju ih četinari. U životinjskom carstvu kasnopermsko doba je obilježeno pojavom pravih guštera - veliki reptili, što je odredilo cjelokupni izgled naknadnog Mezozojska era u pogledima savremenih školaraca i naprednih novinara.

Izumiranjem Perma je okončana paleozojska era, koja je trajala 420 miliona godina. Permsko izumiranje stvorilo je prostor na planeti za mezozojsku floru i faunu.

Razlog za tako ogromnu promjenu klasa biljaka i životinja na granici paleozoika i mezozoika leži u katastrofalnoj promjeni globalnog tropska klima umjerena i sa značajnom promjenom hemijskog sastava zemljina atmosfera. A ove promjene su uzrokovane vulkanskom aktivnošću na teritoriji modernog Sibira.

U tim dalekim geološkim vremenima Sibir kao takav nije postojao. Nije bilo Evrope, Azije, evroazijskog kontinenta. I postojao je jedan superkontinent Pangea, koji je takođe uključivao Afriku, Antarktik, Australiju i obe Amerike. A postojao je samo jedan okean koji je sa svih strana oprao Pangeju - superokean Panthalassa.

Ali prije 252 miliona godina, iz nekog razloga (razlog je još uvijek diskutabilno pitanje), supervulkani su postali aktivni. Njihova snažne erupcije zatvoren milenijumima sunčeva svetlost, ispuštajući ogromne količine prašine i čađi u atmosferu. Duga era sumraka započela je općim zahlađenjem, koje tropske paleozojske šume sa svojom vodozemnom populacijom nisu mogle preživjeti. Za samo 50 hiljada godina, 65-70% kopnenih vrsta je katastrofalno izumrlo. U nauci je ovo izumiranje poznato kao katastrofa permske biosfere.

No, pokazalo se da je grandiozno permsko izumiranje kopnene flore i faune samo slab odraz katastrofe biosfere koja se dogodila nešto kasnije u okeanu Panthalassa. Prema paleontolozima, tada je izumrlo 90% stanovnika podvodnog svijeta.

Oslobađanje agresivnih vulkana hemikalije izazvalo je sulfatne, nitratne i druge kisele kiše u atmosferu. Prašina koja se taložila na golemoj površini vode sadržavala je i kisele radikale. Ali ispostavilo se da je glavni faktor ugljični dioksid CO2, u nevjerojatnim količinama - trilijunima tona! – ispuštaju u atmosferu zbog vulkanskih emisija, a sekundarne – zbog totalnih šumski požari. Općenito, iako je slabo topiv u vodi, ugljični dioksid je ipak ušao u nju u ogromnim količinama. I rastvarajući se pretvorio u ugljični dioksid H2CO3 (to je onaj koji bode jezik u sodi).

Tokom nekih 10 hiljada godina, vode svjetskih okeana su oksidirale, a pH vodene sredine naglo je opao (po geološkim standardima) za 0,7 jedinica. I okean Panthalassa je dugo bio prazan.

Sve navedeno rezultat je dugog i mukotrpnog istraživanja geologa, geohemičara i paleontologa. različitim zemljama, malo po malo, stičući nova saznanja o dalekoj prošlosti naše planete.

Najnoviji (ali daleko od definitivnog) doprinos dali su geolozi koji su proučavali naslage permskog krečnjaka u Ujedinjenim Arapskim Emiratima (UAE) na obali Perzijskog zaljeva. Naučnici su ispitali sadržaj dva izotopa bora u biogenom krečnjaku. Ove dvije varijante atoma su iste hemijski element razlikuju se po koncentraciji u alkalnim i kiselim vodama, što je marker za određivanje pH vodene sredine u kojoj su nekada živjeli permski školjkaši, foraminiferske amebe i drugi morski organizmi sa vapnenastim skeletom. Od njihovih skeleta, tokom miliona godina, formirani su krečnjaci koji su preživjeli do danas.

Geolozi su zaključili da je voda na ovom području u kasnom permskom dobu imala visoku kiselost. Ove studije su potvrdile ispravnost sličnog zaključka drugih stručnjaka o izotopima kalcija u istim krečnjacima.

Dobiveni rezultati se, naravno, ne mogu nazvati senzacijom (kako su to mediji predstavili) - samo još jedno zrno pijeska u cigli grandioznog nebodera moderne nauke. Ali sama ova „cigla“ je, na neki način, kamen temeljac.

Kako sami naučnici napominju, njihov rad je omogućio da se otkriju razlozi drugog izumiranja (pantalasijskih) životinja u kasnom permskom dobu, ali ne objašnjava pad raznolikost vrsta prilikom prvog izumiranja, koje se dogodilo nekoliko desetina milenijuma ranije i trajalo je 50 hiljada godina. Kako paleogeološki podaci pokazuju, kiselost vodenog okoliša u ovoj prvoj fazi izumiranja također je porasla, ali neznatno.

Kako možemo protumačiti ove podatke za kasnopermske krečnjake na Arapskom poluostrvu? Očigledno, oni još jednom dokazuju da je vulkanska aktivnost kasnog perma dovela do revolucije biosfere i dvostepenog izumiranja biote na planeti.

Prvo izumiranje - kopnene flore i faune - opisano je gore. To je bila posljedica klimatske katastrofe (zamračenje zemljine površine i smanjenje globalne temperature na kopnu zbog zagađenja i zamućenja atmosfere česticama čađi i prašine koje emituju vulkani i požari). Odnosno, ovdje imamo etablirani analog poznatog matematički model„nuklearna zima“, koju je prvi opisao Carl Sagan, a detaljno je proučio Računski centar Akademije nauka SSSR-a početkom 1980-ih pod vodstvom akademika N. Moisejeva (model Mir-3).

Drugo izumiranje bez presedana je hidrobiota okeana Panthalassa, koja je uslijedila nakon prvog kopnenog izumiranja kroz kratak geološki period (nema poznatih matematičkih analoga). Uzrokuje ga hemijsko zagađenje atmosfere i površinske vode i anhidridi koji stvaraju kiseline i, kao posljedica toga, sekundarno zagađenje-zakiseljavanje svjetskih okeana kao rezultat rastvaranja anhidrida (prvenstveno CO2) u vodi. Iako je ugljični dioksid mnogo manje agresivan od kiselina s ostacima radikala koji sadrže dušik-sumpor-hlor, a otapanje CO2 u vodi je vrlo osrednje, njegova količina u atmosferi je bila fenomenalno velika. I ima dosta vremena. Kao rezultat toga, ugljični dioksid koji je ušao u atmosferu iz "sibirskih" vulkana i goruće džungle paprati je u velikoj mjeri zakiselio svjetske oceane. Ova promjena u kemijskom sastavu i kiselosti okoliša poznata permskim morskim stanovnicima ih je ubila.

Ugljen-dioksid je reagovao sa vodom i formirao ugljenu kiselinu H2CO3, koja je reagovala sa sveprisutnim kalcijumom da bi formirala teško rastvorljivu so CaCO3, jednostavno poznatu kao krečnjak. Vodeni organizmi s vapnenačkim skeletom koji su preživjeli apokalipsu izvukli su ovaj krečnjak iz otopine (vjerovatno bi bilo ispravnije reći da su izvukli otopljeni kiseli ostatak, CO3 radikal i sami ga spojili s kalcijem) i izgradili svoj kalcijum koji sadrži egzoskelet od njega. Bogat sadržaj kreč u vodi izazvao je izbijanje organizama koji sadrže kalcij. Tako su tokom mnogo miliona godina postepeno izdvajali ugljen-dioksid otopljen u vodi, akumulirajući ga u obliku potpuno nerastvorljivih vapnenačkih naslaga školjki, krečnjaka (mekušci) i krede (foraminifera). Odnosno, vratili su kiselost okeanske vode u njeno prethodno (ili današnje) neutralno stanje. I za sobom su ostavili školjku, koja se postepeno pretvorila u naslage krede i krečnjaka. A neki od njih otišli su dalje i, zauzvrat, milionima godina pretvorili se u kalcite, dolomite, laporce i mermer - odnosno u vrijedan građevinski materijal.

Ovo se tiče naučnog značaja opisanog rada na proučavanju kasnopermskih krečnjaka.

Ali još jedan važan zaključak proizlazi iz ovog rada geologa (oni sami to naglašavaju): masovno izumiranje životinja može biti upozorenje čovjeku u vezi s njegovom aktivnom industrijskom aktivnošću, što dovodi do oslobađanja ugljičnog dioksida u Zemljinu atmosferu. Ovim naučnici pripisuju povećanje prosječnog pH nivoa u okeanu za 0,1 do danas od početka industrijske revolucije.

Molim vas, čitaoče, imajte na umu: bile su potrebne desetine hiljada godina da bi vulkani i požari zakiselili protookean Panthalassa za 0,7 jedinica vodonika. Industrijska revolucija u Engleskoj je počelo pre samo 300 godina, u Rusiji - 200, a na nekim mestima u svetu još nije ni stiglo. Ali tokom ovog istorijskog (ne geološkog!) perioda, okean se već zakiselio za 0,1 jedinicu. Ovo nameće komparativni zaključak koji će vam pomaknuti kosu na glavi!

Izumiranje Perma bila je jedna od najvećih katastrofa koja se dogodila tokom duga istorija Zemlja. Biosfera planete izgubila je gotovo sve morske životinje i više od 70% kopnenih predstavnika. Jesu li naučnici uspjeli razumjeti uzroke izumiranja i procijeniti njegove posljedice? Koje su teorije iznesene i može li im se vjerovati?

Permski period

Da bismo grubo zamislili slijed ovako udaljenih događaja, potrebno je osvrnuti se na geohronološku skalu. Paleozoik ima ukupno 6 perioda. Perm je period na granici paleozoika i mezozoika. Njegovo trajanje je 47 miliona godina (od prije 298 do 251 milion godina). Obje ere, paleozoik i mezozoik, dio su eona fanerozoika.

Svaki period Paleozoic era zanimljivo i sadržajno na svoj način. Permski period doživio je evolucijski pomak koji je razvio nove oblike života, i permsko izumiranje koje je uništilo većinu životinja na Zemlji.

Na koji je naziv period povezan?

"Perm" je iznenađujuće poznato ime, zar ne? Da, niste pogrešili, ima ruske korene. Činjenica je da je 1841. godine otkrivena tektonska struktura koja odgovara ovom periodu paleozojske ere. Nahodka se nalazila u blizini grada Perma. A cijela tektonska struktura danas se zove Preduralski prednji dio.

Koncept masovnog izumiranja

Koncept masovnog izumiranja u naučni opticaj uveli su naučnici sa Univerziteta u Čikagu. Radove su izveli D. Sepkoski i D. Raup. Prema statističkim analizama, identifikovano je 5 masovnih izumiranja i skoro 20 katastrofa manjih razmera. U obzir su uzete informacije za poslednjih 540 miliona godina, jer nema dovoljno podataka za ranije periode.

Najveća izumiranja uključuju:

• ordovicij-silur;
• devonski;
• Permsko izumiranje vrsta (čiji uzroci razmatramo);
• trijas;
• Kreda-paleogen.

Svi ovi događaji odvijali su se u paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku. Njihova periodičnost je od 26 do 30 miliona godina, ali mnogi naučnici ne prihvataju utvrđenu periodičnost.

Najveća ekološka katastrofa

Izumiranje Perma je najmasovnija katastrofa u istoriji naše planete. Morska fauna je gotovo potpuno izumrla samo 17% od ukupnog broja kopnenih vrsta. Više od 80% vrsta insekata je izumrlo, što se nije dogodilo tokom drugih masovnih izumiranja. Svi ovi gubici nastali su za oko 60 hiljada godina, iako neki naučnici sugerišu da je period masovne kuge trajao oko 100 hiljada godina. Globalni gubici koje je donijelo veliko izumiranje Perma povukli su konačnu liniju - prešavši je, Zemljina biosfera je započela evoluciju.

Obnova faune nakon najveće ekološke katastrofe trajala je jako dugo. To možemo reći mnogo duže nego nakon drugih masovnih izumiranja. Naučnici pokušavaju da rekreiraju modele po kojima bi mogla da dođe do masovne pošasti, ali se za sada ne mogu složiti ni o broju šokova u samom procesu. Neki naučnici veruju da je Veliko izumiranje Perma pre 250 miliona godina imalo 3 vršna šoka, druge škole su sklone verovanju da ih je bilo 8.

Jedna od novih teorija

Prema naučnicima, izumiranju Perma prethodila je još jedna masovna katastrofa. To se dogodilo 8 miliona godina prije glavnog događaja i značajno je narušilo Zemljin ekosistem. Životinjski svijet je postao ranjiv, pa se drugo izumiranje u jednom periodu pokazalo kao najveća tragedija. Ako se može dokazati da su se tokom permskog perioda dogodila dva izumiranja, onda će koncept periodičnosti masovnih katastrofa biti doveden u pitanje. Da budemo pošteni, pojasnimo da je ovaj koncept osporen sa mnogih gledišta, čak i bez uzimanja u obzir mogućeg dodatnog izumiranja. Ali ovo gledište još uvijek ima naučne pozicije.

Mogući uzroci katastrofe u Permu

Izumiranje Perma je još uvijek kontroverzno. Žestoka polemika se vrti oko uzroka ekološke kataklizme. Svi mogući razlozi smatraju se ekvivalentnim, uključujući:

• vanjski i unutrašnji katastrofalni događaji;
• postepene promene u okruženju.

Pokušajmo detaljnije pogledati neke od komponenti oba položaja kako bismo shvatili kolika je vjerovatnoća da će utjecati na izumiranje Perma. Fotografije potvrđujućih ili opovrgavajućih otkrića daju naučnici sa mnogih univerziteta dok proučavaju ovo pitanje.

Katastrofa kao uzrok izumiranja Perma

Vanjski i unutrašnji katastrofalni događaji smatraju se najvećim vjerovatnih razloga Veliko umiranje:

1. Tokom ovog perioda došlo je do značajnog porasta vulkanske aktivnosti na teritoriji savremenog Sibira, što je dovelo do velikog izliva zamki. To znači da se ogromna erupcija bazalta dogodila u kratkom geološkom vremenu. Bazalt je slabo erodiran, a okolne sedimentne stijene se lako uništavaju. Kao dokaz trap magmatizma, naučnici navode primjer ogromnih teritorija u obliku ravnih stepenastih ravnica na bazaltnoj podlozi. Najveće područje zamka je Sibirski trap, nastao krajem permskog perioda. Njegova površina je više od 2 miliona km². Naučnici sa Instituta za geologiju Nanjing (Kina) proučavali su izotopski sastav stena sibirskih zamki i otkrili da se permsko izumiranje dogodilo upravo u periodu njihovog formiranja. Za to nije trebalo više od 100 hiljada godina (prije se vjerovalo da je za to potreban duži vremenski period - oko 1 milion godina). Aktivnost vulkana mogla bi izazvati efekat staklene bašte, vulkansku zimu i druge procese koji su destruktivni za biosferu.
2. Uzrok katastrofe u biosferi mogao bi biti pad jednog ili više meteorita s velikim asteroidom. Kao dokaz se navodi krater površine više od 500 km (Wilkes Land, Antarktik). Također, dokazi o udarnim događajima pronađeni su u Australiji (struktura Bedout, sjeveroistočno od kontinenta). Mnogi od dobijenih uzoraka kasnije su opovrgnuti u procesu dubljeg proučavanja.
3. Jedan od mogućih razloga smatra se naglo oslobađanje metana sa dna mora, što bi moglo dovesti do totalne smrti morskih životinjskih vrsta.
4. Oživljavanje jednog od domena moglo je dovesti do katastrofe. jednoćelijskih organizama(archaea) sposobnost obrade organske materije, oslobađajući velike količine metana.

Postepene promene u okruženju

1. Postepene promjene u sastavu morske vode i atmosfere, što rezultira anoksijom (nedostatak kisika).
2. Sve veća suvoća Zemljine klime - fauna nije mogao da se prilagodi promenama.
3. Klimatske promjene su poremetile oceanske struje i smanjile nivo mora.

Najvjerovatnije utjecao ceo kompleks razloga, budući da je katastrofa bila široko rasprostranjena i dogodila se u kratkom periodu.

Posljedice Velikog umiranja

Veliko permsko izumiranje, čiji se uzroci traže da se utvrde naučni svet, imao ozbiljne posljedice. Čitave jedinice i razredi potpuno su nestali. Izumrli većina parareptili (ostali su samo preci modernih kornjača). Ogroman broj zglavkara i vrsta riba je nestao. Sastav mikroorganizama se promijenio. U stvari, planeta je bila napuštena, prepuštena na milost i nemilost gljivama koje su se hranile strvinom.

Nakon permskog izumiranja preživjele su vrste koje su bile najprilagođenije pregrijavanju, nizak nivo kiseonik, nedostatak hrane i višak sumpora.

Ogromna kataklizma u biosferi otvorila je put novim vrstama životinja. Trijas je bio prvi koji je svijetu otkrio arhosaure (preci dinosaurusa, krokodila i ptica). Nakon Velikog umiranja, prve vrste sisara pojavile su se na Zemlji. Bilo je potrebno od 5 do 30 miliona godina da se obnovi biosfera.