Le cinque estinzioni animali più massicce: una scienza interessante. Rivista online scientifica e didattica

Oltre alle due estinzioni più famose - quella che privò il mondo dei dinosauri e la più grande, quella del Permiano - ci furono almeno altre tre estinzioni su larga scala che distrussero un numero enorme di specie. Oggi diversi scienziati ritengono che viviamo nel periodo della sesta estinzione.

Estinzione ordoviciano-siluriana

Questa estinzione è considerata la più antica: è avvenuta 440 milioni di anni fa. La vita sul pianeta durante il periodo Ordoviciano divenne più complessa, i mari si riempirono di polpi primitivi, trilobiti, coralli, stella marina, anguille e pesci dalla mascella. Anche le piante terrestri si unirono alla lotta per l'esistenza.

In termini di percentuale di tutte le specie sopravvissute e morte, questa estinzione si colloca al terzo posto “onorevole”. Ci furono almeno due ondate di estinzione, a circa un milione di anni di distanza. Il loro triste risultato fu la morte del 60% degli invertebrati marini: bivalvi, brachiopodi, briozoi, echinodermi: quasi tutti sono caduti nell'oblio. Solo la Grande Estinzione del Permiano uccise più organismi marini.

L'estinzione Ordoviciano-Siluriana è spesso associata movimento meridionale antico supercontinente Gondwana. Il livello del mare più basso, combinato con temperature più fredde, ha distrutto le nicchie biologiche tradizionali e ha portato a una diminuzione della biodiversità. Tra le versioni principali, gli scienziati considerano anche la caduta di un asteroide e le eruzioni vulcaniche su larga scala.

Secondo un'ipotesi, l'estinzione Ordoviciano-Siluriana è avvenuta a causa di un lampo di raggi gamma proveniente da una supernova situata a 6mila anni luce di distanza. Ha tagliato strato di ozono atmosfera e forte radiazioni ultraviolette distrutto milioni di organismi terrestri. La supernova potrebbe essere localizzata nel braccio della Via Lattea più vicino a noi.

Estinzione devoniana

Il disastro, avvenuto circa 360 milioni di anni fa, prende il nome dal periodo devoniano, che fu il periodo dell'evoluzione di alcuni pesci, le cui forti pinne permettevano loro di spostarsi sulla terra. In questo momento, i trilobiti perdono il loro dominio nel mare e sulla terra le piante diventano più complesse.

L'estinzione potrebbe avere due fasi, avvenute 374 e 359 milioni di anni fa. Secondo altre versioni non c'erano due fasi, ma molte di più. Comunque sia, il numero specie marine diminuirono del 50%, e precisamente nel primo periodo furono distrutti quasi tutti gli animali senza mascelle. Terrestre e fresco organismi acquatici Erano praticamente intatti, ma il sistema della barriera corallina era gravemente danneggiato.

Gli scienziati hanno difficoltà a nominare la causa principale dell'estinzione del Devoniano. Alcuni ancora lo associano alla caduta di un asteroide, altri all'aumento della temperatura e all'evaporazione dell'acqua, altri ancora all'evoluzione delle piante. Esiste anche una teoria secondo la quale non ci fu un'estinzione di massa alla fine del Devoniano, ma la formazione di nuove specie rallentò notevolmente.

Le analisi dei depositi sedimentari hanno dimostrato che l'ambiente è cambiato notevolmente durante il tardo devoniano. Osservato un forte calo il contenuto di ossigeno negli oceani (anossia) e il tasso di deposizione del carbonio, al contrario, sono aumentati. L'anossia ha impedito la putrefazione degli organismi e la materia organica è diventata sempre più abbondante.

Grande estinzione del Permiano

La più grande estinzione conosciuta si è verificata molto prima della morte dei dinosauri, 252 milioni di anni fa. Divenne il punto di demarcazione tra il periodo Permiano e quello Triassico. Il pianeta era allora dominato da specie che vivevano e deponevano le uova sulla terra. Tuttavia, questo vantaggio competitivo non li ha salvati. Il 70% delle specie di vertebrati terrestri e il 96% di tutte le specie marine sono state vittime dell'estinzione.

La catastrofe avvenne in soli 60mila anni. Molti pararettili (tetrapodi primitivi), artropodi e pesci, nonché l'83% di tutte le specie di insetti, scomparvero nell'oblio. Ma grazie a questo evento gli antenati dei dinosauri poterono svilupparsi, per molto tempo rimanendo all’ombra dell’evoluzione.

Anche le cause dell’estinzione del Permiano sono tutt’altro che chiare e sono oggetto di accesi dibattiti comunità scientifica. Sono tutti simili ai precedenti: la caduta di un asteroide, eruzioni vulcaniche e una siccità su larga scala. Recentemente è stata trovata un'altra conferma per la teoria più popolare: quella vulcanica. I sedimenti rocciosi aiutarono a rispondere ad alcune domande (alla fine del periodo Permiano lo erano fondale marino) Deserto Unito Emirati Arabi Uniti, che non è praticamente cambiato nel corso di milioni di anni. La causa della morte della specie potrebbe essere la saturazione dell'atmosfera con anidride carbonica dopo l'eruzione dei vulcani siberiani.

Estinzione triassica

L'evento di estinzione avvenuto 199 milioni di anni fa viene utilizzato come confine tra il periodo Triassico e quello Giurassico. A quel tempo già camminavano relativamente sulla terra grandi dinosauri, che però sperimentava la competizione con altri rettili.

A seguito della catastrofe, i conodonti, che costituivano il 20% di tutti gli animali, si estinsero. famiglie marine, arcosauri, terapsidi e anfibi soffrirono molto. L'estinzione avvenne nel giro di 10mila anni, dando ai dinosauri l'opportunità di governare la Terra in futuro Periodo Giurassico.

Tra possibili ragioni Le estinzioni si riferiscono spesso alla cosiddetta ipotesi della “pistola a idrato di metano”, che presuppone che l’aumento della temperatura dell’oceano rilasci metano dai sedimenti sotto il fondo marino. Il metano è un gas serra, quindi le temperature iniziano a salire bruscamente, portando a un rilascio ancora maggiore di metano. È come un circolo vizioso ed è impossibile fermare il processo, così come non puoi fermare uno sparo se il grilletto è già premuto. Anche altre versioni vengono discusse attivamente.

Estinzione del Cretaceo-Paleogene

Fu questo cataclisma avvenuto 65 milioni di anni fa a distruggere dinosauri, rettili marini e dinosauri volanti. Ma ci sono altre ipotesi che, di regola, completano quella principale: quella dell'asteroide. Oltre ai famosi tirannosauri, triceratopi, anchilosauri e altre lucertole, durante il periodo Cretaceo si diffusero attivamente piccoli mammiferi. Erano loro quelli destinati a ereditare il mondo.

In totale, le vittime del disastro sono state il 16% delle famiglie di animali acquatici e il 18% di quelle di vertebrati terrestri. Gli esperti trovano difficile dire se l’estinzione sia avvenuta in più fasi o sia avvenuta in un breve periodo di tempo. Si ritiene, ad esempio, che l'erbivoro Triceratops possa essere esistito ancora per diversi milioni di anni.

Un recente studio condotto da esperti dell'Università di Princeton, del Massachusetts Institute of Technology, dell'Università di Losanna e dell'Università di Amravati favorisce la versione delle eruzioni vulcaniche. L'analisi delle formazioni geologiche nelle trappole dell'altopiano del Deccan ha contribuito a determinare quando iniziarono e quanto tempo durarono. Si è scoperto che le eruzioni su larga scala iniziarono a verificarsi 250mila anni prima della caduta del presunto asteroide e continuarono per 500mila anni. Durante questo periodo, l’anidride carbonica rilasciata ha acidificato l’oceano mondiale, provocando la morte di molte specie e l’interruzione delle catene alimentari.

Nessuna delle estinzioni di massa ha generato tante ipotesi quanto quella del Cretaceo-Paleogene. Oltre alle versioni scientifiche popolari (vulcani, asteroidi, mammiferi carnivori ecc.) apparvero anche quelli semi-fantastici. Alcuni sostengono seriamente che la distruzione dei dinosauri ad opera dell'uomo sia testimoniata dalla scoperta di "cimiteri" di dinosauri, comprese le ossa di molti individui.

Cronaca della Terra

Come possiamo vedere, le più grandi estinzioni di massa si sono verificate in periodi diversi e in periodi di tempo diversi. Pertanto, tra le estinzioni Ordoviciano-Siluriano e Devoniano si trovano 76 milioni di anni, e il Triassico e il Cretaceo-Paleogene sono separati da 134 milioni di anni.

Tuttavia, questo accade se crediamo che tali estinzioni siano realmente avvenute. Forse le nuove specie sono apparse più lentamente e le estinzioni stesse non sono state pronunciate. E ciascuna delle estinzioni di massa potrebbe essere una serie di catastrofi più piccole, oppure il numero di cataclismi su larga scala potrebbe essere più elevato.

Da dove viene questa incertezza? Sappiamo ancora molto poco della storia della Terra. Il concetto di documentazione fossile incompleta è stato sviluppato da Charles Darwin. L'opera "Evolution of Taxonomic Diversity", scritta da A. S. Alekseev, V. Yu Dmitriev e A. G. Ponomarenko, indica che la scienza moderna conosce solo l'1-2% delle specie che esistevano sulla Terra. In poche parole, giudichiamo le estinzioni di massa sulla base dei pochi organismi trovati nella documentazione fossile. È così che gli scienziati determinano quale percentuale di specie e generi non è sopravvissuta al periodo successivo.

La scienza non ne sa abbastanza per rispondere a tutte queste domande. Non possiamo non solo nominare con sicurezza le cause dei disastri, ma anche capire se sono effettivamente accaduti. Almeno nella forma in cui le persone li immaginano.

Punti in comune e differenze

Ma proviamo a individuare somiglianze e differenze. Siamo di fronte a cinque estinzioni di massa (sei se consideriamo l'Eocene-Oligocene). È logico supporre che molti di loro avessero ragioni simili. Allo stesso tempo, le due versioni più popolari - vulcani e cadute di corpi celesti - sono soggette alle maggiori critiche. È noto che durante le estinzioni del Cretaceo-Paleogene e del Permiano ebbe luogo una potente attività vulcanica. Tuttavia, se consideriamo tutto casi noti estinzioni (e ce ne sono almeno undici), risulta che i processi geologici su larga scala possono essere correlati solo a sei.

La situazione è simile con la caduta degli asteroidi. La morte dei dinosauri coincide con la caduta di un gigantesco asteroide vicino all'isola dello Yucatan. Ciò che ne resta è il cratere Chicxulub con un diametro di 180 km e una profondità originaria fino a 20 km. L'energia generata dalla caduta è stata 2 milioni di volte superiore all'energia dell'esplosione della “Bomba dello Zar” termonucleare, e questo potrebbe essere sufficiente a cambiare la vita sulla Terra. Ma l’estinzione del Triassico-Giurassico è più complicata: gli scienziati non hanno ancora scoperto crateri che potrebbero spiegarla.

Ma forse le cause delle estinzioni vanno ricercate altrove? Recentemente, questa possibilità è stata annunciata dagli scienziati dell'Università di Western Sydney, che lavorano sotto la guida del professor Miroslav Filipović. Hanno prestato attenzione al programma del traffico sistema solare. Il nostro Sole completa una rivoluzione attorno al centro della Via Lattea ogni 200 milioni di anni. Nel suo percorso, il sistema attraversa bracci di spirale galattica, dove la densità delle stelle e del gas interstellare è maggiore. Il modello che abbiamo costruito ha contribuito a determinare che le estinzioni di massa coincidono con il passaggio attraverso questi rami. Questo vale per le estinzioni del Cretaceo-Paleogene, del Triassico, del Permiano, del tardo Devoniano e del tardo Ordoviciano.

Secondo gli autori, una coincidenza è possibile, ma la sua probabilità è molto bassa. Gli scienziati non si impegnano a dire cosa abbia distrutto esattamente gli organismi terrestri. Teoricamente, passare attraverso i bracci a spirale della Galassia aumenta le possibilità di un'esplosione di supernova nelle vicinanze, con tutte le conseguenze che ne conseguono. Ma i ricercatori stessi preferiscono la versione sull'influenza gravitazionale associata al passaggio attraverso un denso ammasso stellare. In questo caso, la nube di comete situata alla periferia del sistema potrebbe perdere stabilità, aumentando così il rischio di collisione del pianeta con i corpi celesti.

Tutto quanto sopra sono solo ipotesi. Tuttavia, non dovrebbero essere trascurati, perché ora il Sole si trova in uno di questi bracci di spirale. Ci sono molti altri motivi di preoccupazione.

L'estinzione dell'Eocene-Oligocene è considerata la sesta nella lista dei disastri di massa. Si è verificato più tardi degli altri, 33,9 milioni di anni fa, e non è stato così distruttivo. Nel corso di 4 milioni di anni, circa il 3,2% degli animali marini si estinse. La metà delle famiglie estinte erano foraminiferi e ricci di mare. Sono stati colpiti anche gli organismi terrestri. Tra le possibili ragioni, come in altri casi, indica la possibilità di una collisione con corpo celestiale, attività vulcanica o cambiamento climatico.

L’umanità si estinguerà?

Indubbiamente. L’unica domanda è quando ciò accadrà. Le persone possono morire insieme al pianeta, al Sole, alla Galassia o all'Universo. Tra un milione o, per esempio, dieci miliardi di anni. Ma c’è anche uno scenario molto più pessimistico.

L’ipotesi che la sesta estinzione di massa sia già iniziata sulla Terra esiste da diversi anni. Ora un gruppo di scienziati guidati dal famoso ecologista Paul Ehrlich dell'Università di Stanford ha trovato nuove prove della validità di questa ipotesi. È stata analizzata in dettaglio la frequenza di estinzione di animali e piante durante i periodi di estinzioni passate, nonché le dinamiche osservate negli intervalli tra di essi. Prima che l'uomo iniziasse a svolgere un ruolo importante nell'ecosistema terrestre, ogni cento anni sul nostro pianeta si estinguevano due specie di mammiferi ogni diecimila specie allora esistenti. Ma già nel XX secolo questa cifra è aumentata di 114 volte. In soli cento anni si sono estinte tante specie quante ne muoiono normalmente in diecimila. Se parliamo di vertebrati c'è un'analogia con l'estinzione del Cretaceo-Paleogene, quando scomparvero i dinosauri.

È interessante notare che gli stessi autori definiscono questa previsione “ottimista”, poiché procedono da previsioni prudenti. Ora, secondo Paul Ehrlich, il 40% delle specie di anfibi sono sull'orlo della distruzione e, inoltre, un quarto dei mammiferi potrebbe sprofondare nell'oblio. L'estinzione colpirà anche gli esseri umani, perché da essi dipendono interamente terra natia.

A proposito, esattamente fattore antropico chiamano gli scienziati motivo principale possibile nuova estinzione. Ehrlich ritiene che l'uomo non possa restare a guardare e debba lottare per le specie in via di estinzione. Consiglia di risparmiare ambiente naturale habitat delle specie e prevenire cambiamenti globali clima.

La tesi su una nuova estinzione è confermata indirettamente dagli scienziati europei. Claire Regnier da Museo Nazionale Scienze Naturali (Francia) ritiene che un indicatore di estinzione possa essere la scomparsa degli invertebrati. Secondo nuovi dati, il 10% delle specie di lumache sono già morte nell’era dell’Antropocene e molte altre specie importanti di queste creature sono sull’orlo dell’estinzione. Il tasso di sopravvivenza delle lumache è molto alto e la loro scomparsa è un brutto segno. La situazione è aggravata dal fatto che l'umanità non è nemmeno a conoscenza dell'esistenza di molte specie. Pertanto non sono soggetti a contabilità statistica.

La ricerca ha dimostrato che nel corso dei 200mila anni della sua esistenza, l'uomo ha distrutto circa un migliaio di specie. Se prendiamo un periodo più breve, dal 1500 le persone hanno ucciso circa 320 specie di animali. Questo elenco include il piccione migratore, la tigre della Tasmania e quello che viveva in Cina. delfino d'acqua dolce Baiji. Secondo gli esperti ci vorranno milioni di anni per ripristinare l’ecosistema terrestre.

Quali sono allora le cause delle estinzioni di massa? È possibile evidenziare segnali generali questi disastri? Non esiste ancora una risposta chiara a queste domande. Se parliamo della sesta estinzione di massa (tenendo conto dell'Eocene-Oligocene - la settima), le sue cause differiranno dai colpevoli delle cinque precedenti: a quanto pare, è causata dall'attività umana. E solo le persone stesse possono impedirlo.

Una delle estinzioni più catastrofiche della storia della Terra, avvenuta nel periodo Permiano, secondo gli standard geologici durò letteralmente un istante. Come hanno calcolato gli scienziati americani, la distruzione è del 96% acquatico e 70% terrestre la specie ha impiegato solo 60mila anni.

Paesaggio di Perm. Ricostruzione di Victor Leshyk

Estinzione del Permiano Non per niente lo chiamano il Grande: da allora non è più successo nulla di simile nella storia del nostro pianeta. Ma, nonostante l’enorme portata di questo disastro, gli scienziati non sono ancora giunti a un consenso sulle sue cause. Oggi ci sono tre ipotesi che spiegano l’estinzione di massa degli organismi viventi: l’impatto di un asteroide, un’eruzione vulcanica globale e una cascata di disastri ambientali sovrapposti.

Cercando di comprendere eventi lontani 250 milioni di anni dai nostri giorni, i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno misurato la durata del disastro nel tempo. Come si è scoperto, l’estinzione è avvenuta “quasi istantaneamente dal punto di vista geologico” ed è durata circa 60mila anni, cioè almeno 10 volte più velocemente di quanto si pensasse in precedenza. Gli scienziati sono stati in grado di ottenere questa cifra sorprendente grazie a metodi nuovi e più accurati per determinare l'età. rocce.

“Abbiamo un’idea dell’età esatta e della durata dell’estinzione”, ha detto Sam Bowring, professore presso il Dipartimento di Geologia del MIT “Ma come è possibile che il 96% di tutti gli abitanti dell’oceano siano stati uccisi in sole decine di migliaia? anni? Sembra che un’estinzione eccezionale richieda una spiegazione eccezionale”.

Circa 10mila anni prima del disastro, gli oceani della Terra furono colpiti grande quantità isotopi leggeri del carbonio. Di conseguenza, l'acqua divenne molto acidificata e la sua temperatura aumentò immediatamente di 10 gradi. Sono stati questi eventi a distruggere la maggior parte della vita marina, ne sono sicuri i ricercatori.

L'ipotesi più popolare oggi sui meccanismi dell'estinzione del Permiano la associa alle trappole siberiane: campi di lava multistrato sorti a seguito di potenti processi vulcanici che hanno espulso più di cinque milioni di chilometri cubi di lava sulla superficie terrestre.

“È chiaro che le cause che hanno portato all’estinzione devono aver agito molto rapidamente”, ha detto l’autore principale dello studio, lo studente laureato del MIT Seth Burgess “così rapidamente che la maggior parte dei rappresentanti del mondo vegetale e animale semplicemente non hanno avuto il tempo di adattarsi a loro." La breve durata degli eventi di estinzione supporta l’ipotesi prevalente secondo cui le sostanze chimiche volatili emesse dai vulcani avrebbero alterato radicalmente la composizione dell’atmosfera e degli oceani, causando morte di massa Creature viventi.

Forse, Bowring cita il Daily Mail, anche un solo catastrofico impulso di attività magmatica è diventato l'innesco che ha innescato il collasso quasi istantaneo di tutti gli ecosistemi globali.

Nella storia della Terra sono state registrate le cinque più grandi estinzioni, ovvero i fenomeni di scomparsa di tutti i rappresentanti di un certo specie biologiche. L’ultima grande estinzione avvenne 65,5 milioni di anni fa e segnò la morte dei dinosauri. L’estinzione più massiccia avvenne circa 250 milioni di anni fa e portò alla scomparsa di circa il 95% degli esseri viventi. Questo fenomeno fu chiamato “estinzione di massa del Permiano” e segnò la fine dell’ultimo periodo del Paleozoico – il periodo geologico del Permiano (che, a differenza di molti altri periodi geologici, isolato in Gran Bretagna, fu isolato nel 1841 nella regione della città russa di Perm dal geologo britannico Roderick Murchison). Dopo Perm, nella storia della Terra iniziò il Triassico, il primo periodo del Mesozoico.

Negli ultimi cento e più anni, gli scienziati hanno citato varie cause per l’estinzione di massa del Permiano.

Ad esempio, cambiamenti graduali delle condizioni ambiente sotto forma di cambiamenti nella composizione chimica dell'acqua negli oceani del mondo e nell'atmosfera, cambiamenti nelle correnti oceaniche, ecc.

Tuttavia, sono state fornite ulteriori prove a sostegno dell’ipotesi che l’estinzione di massa del Permiano fosse di natura catastrofica e fosse una conseguenza della caduta di un grande meteorite o dell’aumento dell’attività vulcanica.

L'ultima versione ha ricevuto supporto diversi anni fa, quando gli scienziati hanno presentato i risultati di uno studio sulle rocce sedimentarie che indicavano un'elevata attività vulcanica per diversi milioni di anni nell'area in cui si trova ora la Siberia. Nuovi dati simili sono stati presentati da un gruppo di scienziati canadesi guidati da Stefan Grasby e pubblicato sulla rivista Nature Geoscience.

Negli strati geologici corrispondenti per età, i geologi canadesi hanno scoperto depositi di cenere: la cenosfera. Sono microscopiche particelle cave di ceneri volanti che si formano quando il carbone viene bruciato. Le stesse particelle compaiono sulla Terra a causa delle centrali elettriche alimentate a carbone.

250 milioni di anni fa, queste particelle potrebbero essersi formate quando, durante l'attività delle trappole siberiane, la materia fusa esplose e passò attraverso depositi di carbone.

Le trappole siberiane sono una delle province di trappole più grandi del mondo. Le trappole sono un tipo speciale di magmatismo continentale, caratterizzato da un enorme volume di basalto che fuoriesce geologicamente poco tempo(milioni di anni) per grandi aree, il nome deriva dalla parola svedese trappa (scala), poiché nelle zone di magmatismo trappola si forma un rilievo caratteristico: lo strato basaltico si erode poco, e rocce sedimentarie vengono facilmente distrutti. Le trappole si sviluppano in tutta la piattaforma siberiana orientale, nella depressione di Khatanga, nel bacino di Minusinsk, la zona del magmatismo si estende anche sulla piattaforma eurasiatica, sul fondo del mare di Kara; Nell'area del loro sviluppo ci sono i fiumi Nizhnyaya Tunguska, Podkamennaya Tunguska, Tyung e altri che compongono l'altopiano Putorana. Il centro del magmatismo della trappola si trovava nella regione di Norilsk.

A seguito dell'eruzione delle trappole siberiane, di cui gli scienziati hanno trovato tracce, l'atmosfera terrestre conteneva grande quantità sostanze tossiche(come l'arsenico e il cromo), che hanno causato " Effetto serra"e una diminuzione della quantità di ossigeno nell'atmosfera. La cenere è finita negli oceani, provocando un cambiamento nella composizione acqua di mare.

Non sorprende che dopo una simile catastrofe sia rimasta sulla Terra solo una piccola parte degli organismi viventi.

Secondo gli scienziati, sono stati in grado di identificare tre distinti strati di cenosfere in un periodo di tempo di 500-750 mila anni, l'ultimo dei quali si è formato immediatamente prima dell'estinzione di massa del Permiano.

"Le prove sono abbastanza convincenti", ha detto Gregory Retalleck, geologo dell'Oregon State University. Il geofisico Norman Sleep della Stanford University è d'accordo, definendo le scoperte del team canadese una "scoperta straordinariamente importante".

A seguito dell'estinzione di massa del Permiano, molte specie scomparvero dalla faccia della Terra, interi ordini e persino classi divennero un ricordo del passato. L'estinzione delle forme antiche aprì la strada a molti animali rimasti a lungo nell'ombra: l'inizio e la metà del Triassico successivo a Perm furono segnati dalla formazione degli arcosauri, da cui dinosauri e coccodrilli, e successivamente uccelli, disceso. Inoltre, fu nel Triassico che apparvero i primi mammiferi.

L’estinzione del Permiano è la più grande estinzione di specie avvenuta sul pianeta nella storia geologica, avvenuta sulla Terra circa 250 milioni di anni fa. L'ipotesi più comune sulle cause di questa estinzione - vulcanica - ha recentemente ricevuto nuove conferme dai paleogeologi.

Se guardiamo la tabella geocronologica dei libri di testo, sulla scala temporale in cui le ere e i periodi geologici sono accompagnati da una descrizione delle flore e delle faune dominanti, vedremo che nel periodo Triassico successivo al periodo Permiano, forme completamente diverse dominavano sulla Terra . Alla fine di Perm, le antiche foreste di muschi e felci giganti (che ci hanno dato i depositi di carbone attualmente sviluppati attivamente), abitate da anfibi simili a lucertole, scompaiono e vengono sostituite da conifere. Nel regno animale, il tardo Permiano fu segnato dalla comparsa di vere lucertole - grandi rettili, che ha determinato l'intero aspetto del successivo Era mesozoica nelle opinioni degli scolari moderni e dei giornalisti avanzati.

L'estinzione del Permiano pose fine all'era Paleozoica, durata 420 milioni di anni. L’estinzione del Permiano ha lasciato spazio sul pianeta alla flora e alla fauna del Mesozoico.

La ragione di un cambiamento così enorme nelle classi di piante e animali al confine tra Paleozoico e Mesozoico risiede nel cambiamento catastrofico nel mondo globale. clima tropicale moderato e con un cambiamento significativo nella composizione chimica atmosfera terrestre. E questi cambiamenti sono causati dall'attività vulcanica del territorio la moderna Siberia.

In quei lontani tempi geologici, la Siberia in quanto tale non esisteva. Non esisteva né l’Europa, né l’Asia, né il continente eurasiatico. Ed esisteva un unico supercontinente Pangea, che comprendeva anche Africa, Antartide, Australia ed entrambe le Americhe. E c'era solo un oceano che bagnava Pangea su tutti i lati: il superoceano Panthalassa.

Ma 252 milioni di anni fa, per qualche motivo (il motivo è ancora una questione discutibile), i supervulcani divennero attivi. Loro potenti eruzioni chiuso da millenni luce del sole, rilasciando enormi quantità di polvere e fuliggine nell'atmosfera. Con un raffreddamento generale iniziò una lunga era di crepuscolo, alla quale le foreste tropicali del Paleozoico con la loro popolazione anfibia non poterono sopravvivere. In soli 50mila anni, il 65-70% delle specie terrestri si è estinto catastroficamente. Nella scienza, questa estinzione è conosciuta come la catastrofe della biosfera del Permiano.

Ma la grandiosa estinzione della flora e della fauna terrestre nel Permiano risulta essere solo un debole riflesso della catastrofe della biosfera avvenuta poco dopo nell'oceano Panthalassa. Secondo i paleontologi, il 90% degli abitanti del mondo sottomarino si estinse.

Rilascio di vulcani aggressivi sostanze chimiche causato solfati, nitrati e altre piogge acide nell'atmosfera. La polvere depositatasi sulla vasta superficie dell'acqua conteneva anche radicali acidi. Ma il fattore principale si è rivelato essere l'anidride carbonica CO2, in quantità incredibili: trilioni di tonnellate! – rilasciato nell'atmosfera a causa delle emissioni vulcaniche e secondario - a causa del totale incendi boschivi. In generale, sebbene scarsamente solubile in acqua, l'anidride carbonica vi entra comunque in grandi quantità. E dissolvendosi, si è trasformato in anidride carbonica H2CO3 (questa è quella che pizzica la lingua nella soda).

Nel corso di circa 10mila anni, le acque degli oceani del mondo si sono ossidate e il pH dell'ambiente acquatico è diminuito drasticamente (secondo gli standard geologici) di 0,7 unità. E l'oceano Panthalassa rimase vuoto per molto tempo.

Tutto quanto sopra è il risultato di una lunga e scrupolosa ricerca da parte di geologi, geochimici e paleontologi. paesi diversi, a poco a poco, acquisendo nuove conoscenze sul lontano passato del nostro pianeta.

Il contributo più recente (ma tutt’altro che definitivo) è stato dato dai geologi che studiano i depositi di calcare del Permiano negli Emirati Arabi Uniti (EAU) sulla costa del Golfo Persico. Gli scienziati hanno esaminato il contenuto di due isotopi di boro nel calcare biogenico. Queste due varietà di atomi sono la stessa cosa elemento chimico differiscono nella concentrazione nelle acque alcaline e acide, che è un indicatore per determinare il pH dell'ambiente acquatico in cui un tempo vivevano i molluschi della conchiglia del Permiano, le amebe testate foraminifere e altri organismi marini con scheletro calcareo. Dai loro scheletri, nel corso di milioni di anni, si sono formati i calcari sopravvissuti fino ai giorni nostri.

I geologi hanno concluso che l'acqua in questa zona aveva un'elevata acidità nel tardo Permiano. Questi studi hanno confermato la correttezza di una conclusione simile di altri specialisti riguardo agli isotopi di calcio negli stessi calcari.

I risultati ottenuti, ovviamente, non possono essere definiti sensazionali (come li hanno presentati i media): solo un altro granello di sabbia nel mattone del grandioso grattacielo della scienza moderna. Ma questo stesso “mattone” è, in un certo senso, la pietra angolare.

Come notano gli stessi scienziati, il loro lavoro ha permesso di scoprire le ragioni della seconda estinzione (Pantalasiana) degli animali nel tardo Permiano, ma non spiega il declino diversità delle specie durante la prima estinzione, avvenuta diverse decine di millenni prima e durata 50mila anni. Come indicano i dati paleogeologici, anche l'acidità dell'ambiente acquatico in questa prima fase di estinzione aumentò, ma solo leggermente.

Come possiamo interpretare questi dati per i calcari del tardo Permiano della penisola arabica? Ovviamente, dimostrano ancora una volta che l'attività vulcanica del tardo Permiano portò ad una rivoluzione della biosfera e ad un'estinzione in due fasi del biota sul pianeta.

La prima estinzione – quella della flora e della fauna terrestre – è descritta sopra. È stata una conseguenza di una catastrofe climatica (oscuramento della superficie terrestre e diminuzione della temperatura globale sulla terraferma a causa dell'inquinamento e dell'annebbiamento dell'atmosfera dovuto alle particelle di fuliggine e polvere emesse da vulcani e incendi). Cioè, qui abbiamo un analogo consolidato del famoso modello matematico“inverno nucleare”, descritto per la prima volta da Carl Sagan e studiato in dettaglio dal Centro di calcolo dell’Accademia delle scienze dell’URSS all’inizio degli anni ’80 sotto la guida dell’accademico N. Moiseev (modello Mir-3).

La seconda estinzione senza precedenti è l'idrobiota dell'oceano Panthalassa, che seguì la prima estinzione terrestre in un breve periodo geologico (non ha analoghi matematici famosi). È causato dall'inquinamento chimico dell'atmosfera e acque superficiali e anidridi che formano acidi e, di conseguenza, inquinamento-acidificazione secondaria degli oceani del mondo a causa della dissoluzione delle anidridi (principalmente CO2) nell'acqua. Sebbene l'anidride carbonica sia molto meno aggressiva degli acidi con residui radicali contenenti azoto-zolfo-cloro e la dissoluzione della CO2 nell'acqua sia molto mediocre, la sua quantità nell'atmosfera era fenomenale. E c'è tutto il tempo. Di conseguenza, è stata l’anidride carbonica entrata nell’atmosfera dai vulcani “siberiani” e dalle giungle di felci in fiamme ad acidificare notevolmente gli oceani del mondo. Questo cambiamento nella composizione chimica e nell'acidità dell'ambiente familiare agli abitanti marini del Permiano li uccise.

L'anidride carbonica ha reagito con l'acqua per formare acido carbonico H2CO3, che ha reagito con l'onnipresente calcio per formare il sale scarsamente solubile CaCO3, noto semplicemente come calcare. Gli organismi acquatici con scheletro calcareo sopravvissuti all'apocalisse estraevano questo calcare dalla soluzione (probabilmente, sarebbe più corretto dire, estraevano il residuo acido disciolto, il radicale CO3, e lo combinavano essi stessi con il calcio) e costruivano il loro scheletro calcareo. contenente l'esoscheletro da esso. Contenuto ricco la calce nell'acqua ha causato un'epidemia di organismi contenenti calcio. Nel corso di molti milioni di anni, hanno così estratto gradualmente l'anidride carbonica disciolta nell'acqua, accumulandola sotto forma di depositi calcarei completamente insolubili di rocce conchiglia, calcari (molluschi) e gesso (foraminiferi). Cioè, hanno riportato l’acidità dell’acqua dell’oceano al suo stato neutro precedente (o attuale). E hanno lasciato dietro di sé rocce di conchiglia, che gradualmente si sono trasformate in depositi di gesso e calcare. E alcuni di loro andarono oltre e, a loro volta, nel corso di milioni di anni si trasformarono in calciti, dolomiti, marne e marmo, cioè in preziosi materiali da costruzione.

Ciò riguarda il significato scientifico del lavoro descritto sullo studio dei calcari del tardo Permiano.

Ma da questo lavoro dei geologi emerge un'altra importante conclusione (loro stessi lo sottolineano): l'estinzione di massa degli animali può essere un avvertimento per l'uomo in relazione alla sua attiva attività industriale, che porta al rilascio di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre. È a questo che gli scienziati attribuiscono l’aumento del pH medio nell’oceano di 0,1 dall’inizio della rivoluzione industriale.

Per favore, lettore, attenzione: ci sono voluti decine di migliaia di anni perché il protooceano Panthalassa fosse acidificato da 0,7 unità di idrogeno ad opera di vulcani e incendi. Rivoluzione industriale in Inghilterra è iniziato solo 300 anni fa, in Russia - 200, e in alcuni luoghi del mondo non è ancora arrivato. Ma durante questo periodo storico (e non geologico!), l’oceano si è già acidificato di 0,1 unità. Ciò richiede una conclusione comparativa che ti farà muovere i capelli sulla testa!

L'estinzione del Permiano fu una delle più grandi catastrofi avvenute durante il Permiano lunga storia Terra. La biosfera del pianeta ha perso quasi tutti gli animali marini e oltre il 70% dei rappresentanti terrestri. Gli scienziati sono riusciti a comprendere le cause dell’estinzione e a valutarne le conseguenze? Quali teorie sono state avanzate e possono essere credute?

Periodo Permiano

Per immaginare approssimativamente la sequenza di eventi così lontani è necessario fare riferimento alla scala geocronologica. In totale, il Paleozoico ha 6 periodi. Perm è un periodo al confine tra il Paleozoico e il Mesozoico. La sua durata è di 47 milioni di anni (da 298 a 251 milioni di anni fa). Entrambe le ere, il Paleozoico e il Mesozoico, fanno parte dell'eone Fanerozoico.

Ogni periodo Era Paleozoica interessante e ricco di eventi a suo modo. Il periodo Permiano vide una spinta evolutiva che sviluppò nuove forme di vita e l'evento di estinzione del Permiano che spazzò via la maggior parte degli animali della Terra.

Qual è il nome del periodo a cui è associato?

“Perm” è un nome sorprendentemente familiare, non credi? Sì, non ti sbagliavi, ha radici russe. Il fatto è che nel 1841 fu scoperta una struttura tettonica corrispondente a questo periodo dell'era Paleozoica. Nakhodka si trovava vicino alla città di Perm. E l'intera struttura tettonica oggi è chiamata avanfossa pre-urale.

Il concetto di estinzione di massa

Il concetto di estinzione di massa è stato introdotto nella circolazione scientifica dagli scienziati dell'Università di Chicago. Il lavoro è stato eseguito da D. Sepkoski e D. Raup. Secondo l’analisi statistica sono state identificate 5 estinzioni di massa e quasi 20 disastri su piccola scala. Sono state prese in considerazione le informazioni relative agli ultimi 540 milioni di anni, poiché per i periodi precedenti non sono disponibili dati sufficienti.

Le più grandi estinzioni includono:

• Ordoviciano-Siluriano;
• devoniano;
• Estinzione delle specie nel Permiano (le cause di cui stiamo considerando);
• Triassico;
• Cretaceo-Paleogene.

Tutti questi eventi hanno avuto luogo nelle ere Paleozoica, Mesozoica e Cenozoica. La loro periodicità va dai 26 ai 30 milioni di anni, ma molti scienziati non accettano la periodicità stabilita.

Il più grande disastro ambientale

L’estinzione del Permiano è la catastrofe più imponente nella storia del nostro pianeta. La fauna marina si estinse quasi completamente; sopravvisse solo il 17% del totale delle specie terrestri. Più dell’80% delle specie di insetti si sono estinte, cosa che non è accaduta durante altre estinzioni di massa. Tutte queste perdite si sono verificate in circa 60mila anni, anche se alcuni scienziati suggeriscono che il periodo di pestilenza di massa sia durato circa 100mila anni. Le perdite globali portate dalla grande estinzione del Permiano tracciarono una linea finale: dopo averla attraversata, la biosfera terrestre iniziò l'evoluzione.

Il ripristino della fauna dopo il più grande disastro ambientale è durato molto a lungo. Possiamo dirlo molto più a lungo che dopo altre estinzioni di massa. Gli scienziati stanno cercando di ricreare modelli in base ai quali potrebbe verificarsi una pestilenza di massa, ma finora non riescono nemmeno a mettersi d’accordo sul numero di shock all’interno del processo stesso. Alcuni scienziati ritengono che la Grande Estinzione del Permiano, avvenuta 250 milioni di anni fa, abbia avuto 3 picchi di shock, altre scuole di pensiero sono propense a credere che ce ne siano stati 8.

Una delle nuove teorie

Secondo gli scienziati, l'estinzione del Permiano fu preceduta da un'altra catastrofe di massa. È accaduto 8 milioni di anni prima dell'evento principale e ha minato in modo significativo l'ecosistema terrestre. Il mondo animale divenne vulnerabile, quindi la seconda estinzione in un periodo si rivelò la più grande tragedia. Se si potesse dimostrare che durante il periodo Permiano si verificarono due estinzioni, allora il concetto di periodicità delle catastrofi di massa verrà messo in discussione. Per correttezza, chiariamo che questo concetto è contestato da molti punti di vista, anche senza tener conto della possibile ulteriore estinzione. Ma questo punto di vista mantiene ancora posizioni scientifiche.

Possibili cause del disastro di Perm

L'estinzione del Permiano è ancora controversa. Un'accesa polemica ruota attorno alle cause del cataclisma ambientale. Tutti i possibili motivi sono considerati equivalenti, tra cui:

• eventi catastrofici esterni ed interni;
• cambiamenti graduali dell’ambiente.

Proviamo a guardare alcune delle componenti di entrambe le posizioni in modo più dettagliato per capire quanto è probabile che influenzino l'estinzione del Permiano. Foto di risultati che confermano o confutano vengono fornite da scienziati di molte università mentre studiano la questione.

Catastrofe come causa dell'estinzione del Permiano

Gli eventi catastrofici esterni ed interni sono considerati i più importanti probabili ragioni Grande Morire:

1. Durante questo periodo, si verificò un aumento significativo dell'attività vulcanica nel territorio della moderna Siberia, che portò ad una grande fuoriuscita di trappole. Ciò significa che un'enorme eruzione di basalto si è verificata in un tempo geologicamente breve. Il basalto è scarsamente eroso e le rocce sedimentarie circostanti vengono facilmente distrutte. Come prova del magmatismo della trappola, gli scienziati citano l'esempio di vasti territori sotto forma di pianure a gradini su una base basaltica. La più grande area di trappole è la Trappola Siberiana, formatasi alla fine del periodo Permiano. La sua superficie è di oltre 2 milioni di km². Gli scienziati dell'Istituto di geologia di Nanchino (Cina) hanno studiato la composizione isotopica delle rocce delle trappole siberiane e hanno scoperto che l'estinzione del Permiano è avvenuta proprio durante il periodo della loro formazione. Non ci sono voluti più di 100mila anni (prima si credeva che ci fosse voluto un periodo di tempo più lungo - circa 1 milione di anni). L'attività dei vulcani potrebbe provocare l'effetto serra, l'inverno vulcanico e altri processi distruttivi per la biosfera.
2. La causa della catastrofe della biosfera potrebbe essere la caduta di uno o più meteoriti su un grande asteroide. Come prova viene citato un cratere con un'area di oltre 500 km (Wilkes Land, Antartide). Inoltre, prove di eventi di impatto sono state trovate in Australia (struttura di Bedout, nord-est del continente). Molti dei campioni ottenuti furono successivamente confutati nel processo di studio più approfondito.
3. Uno dei possibili motivi è considerato il forte rilascio di metano dal fondo dei mari, che potrebbe portare alla morte totale delle specie animali marine.
4. Uno dei domini che si fosse rianimato avrebbe potuto portare al disastro. organismi unicellulari(archaea) capacità di processare la materia organica, rilasciando grandi volumi di metano.

Cambiamenti graduali nell'ambiente

1. Cambiamenti graduali nella composizione dell'acqua di mare e dell'atmosfera, con conseguente anossia (mancanza di ossigeno).
2. Crescente siccità del clima terrestre - mondo animale non riusciva ad adattarsi ai cambiamenti.
3. Il cambiamento climatico ha interrotto le correnti oceaniche e ridotto il livello del mare.

Molto probabilmente influenzato l'intero complesso ragioni, poiché il disastro è stato esteso e si è verificato in un breve periodo.

Conseguenze della Grande Morte

La Grande Estinzione del Permiano, le cui cause si stanno cercando di determinare mondo scientifico, ha avuto gravi conseguenze. Intere unità e classi scomparvero completamente. Estinto la maggior parte pararettili (rimangono solo gli antenati delle tartarughe moderne). Un gran numero di specie di artropodi e pesci sono scomparsi. La composizione dei microrganismi è cambiata. Il pianeta, infatti, era deserto, in balia di funghi che si nutrivano di carogne.

Dopo l’estinzione del Permiano sopravvissero le specie più adatte al surriscaldamento. basso livello ossigeno, mancanza di cibo ed eccesso di zolfo.

Un enorme cataclisma della biosfera ha aperto la strada a nuove specie di animali. Il Triassico fu il primo a rivelare al mondo gli arcosauri (gli antenati dei dinosauri, dei coccodrilli e degli uccelli). Dopo la Grande Morte apparvero sulla Terra le prime specie di mammiferi. Ci sono voluti dai 5 ai 30 milioni di anni per ripristinare la biosfera.