MASSEUTRYDDELSE: ÅRSAKER OG DET VIKTIGSTE - BIOLOGI - 2026

Masse extinctions er hendelser som er kjennetegnet ved forsvinningen av et stort antall biologisk art i en kort tid. Denne typen utryddelse er vanligvis terminal, det vil si at en art og dens slektninger forsvinner uten å etterlate avkom.

Masseutryddelser skiller seg fra andre utryddelser, ved å være brå og ved å eliminere et stort antall arter og individer. Med andre ord er hastigheten som arter forsvinner under disse hendelsene veldig høy, og effekten av den blir verdsatt på relativt kort tid.

Figur 1. Hypotese om dinosaurenes død på grunn av effekten av giftige gasser i Deccan Trapper. Massive utbrudd skjedde i det sørlige India, i en av de største vulkanformasjonene på jorden. Kilde: nsf.gov

I forbindelse med geologiske tidsepoker (titalls eller hundrevis av millioner av år i varighet), kan "kort tid" bety noen få år (til og med dager), eller perioder på hundrevis av milliarder år.

Masseutryddelser kan ha flere årsaksmidler og konsekvenser. Fysiske og klimatiske årsaker utløser ofte kaskader av effekter i matvev eller direkte på noen arter. Effektene kan være "øyeblikkelig", som de som oppstår etter at en meteoritt treffer planeten Jorden.

Årsaker til masseutryddelser

Årsakene til masseutryddelser kan klassifiseres i to hovedtyper: biologisk og miljømessig.

biologisk

Blant disse er: konkurranse mellom arter om ressurser tilgjengelig for deres overlevelse, predasjon, epidemier, blant andre. De biologiske årsakene til masseutryddelser påvirker direkte en gruppe arter eller hele den trofiske kjeden.

Miljø

Blant disse årsakene kan vi nevne: økning eller reduksjon i havnivået, isglass, økt vulkanisme, effektene av nærliggende stjerner på planeten Jorden, effekter av kometer, asteroide påvirkninger, endringer i jordens bane eller magnetfelt, global oppvarming eller avkjøling, blant andre.

Alle disse årsakene, eller en kombinasjon av dem, kunne bidratt til en masseutryddelse på et tidspunkt.

Tverrfaglige studier av masseutryddelser

Den ultimate årsaken til en masseutryddelse er vanskelig å fastslå med absolutt sikkerhet, siden mange hendelser ikke etterlater en detaljert oversikt over dens begynnelse og utvikling.

For eksempel kunne vi finne en fossil registrering som viser at forekomsten av en viktig hendelse av artstap. For å fastslå årsakene som genererte den, må vi imidlertid gjøre korrelasjoner med andre variabler som er registrert på planeten.

Denne typen dyp undersøkelse krever deltakelse av forskere fra forskjellige områder som biologi, paleontologi, geologi, geofysikk, kjemi, fysikk, astronomi, blant andre.

Viktigste masseutryddelser

Tabellen nedenfor viser et sammendrag av de viktigste masseutryddelsene som er studert til dags dato, periodene de forekom i, deres alder, varigheten av hver, estimert prosentandel av utdødde arter og deres mulige årsak.

Evolusjonær betydning av masseutryddelser

Reduksjon av biologisk mangfold

Masseutryddelser reduserer det biologiske mangfoldet, ettersom komplette avstamninger forsvinner og i tillegg blir de unnagjort fra disse. Da kunne masseutryddelse sammenlignes med beskjæring av livets tre, der hele grener er avskåret.

Utvikling av eksisterende arter og fremvekst av nye arter

Masseutryddelse kan også spille en "kreativ" rolle i evolusjonen, og stimulere utviklingen av andre eksisterende arter eller grener, takket være deres viktigste konkurrenter eller rovdyr. I tillegg kan fremveksten av nye arter eller grener i livets tre oppstå.

Den plutselige forsvinningen av planter og dyr som opptar spesifikke nisjer, åpner en rekke muligheter for de overlevende artene. Vi kan observere dette etter flere generasjoner av seleksjon, siden de overlevende avstamningene og deres etterkommere kan komme til å innta økologiske roller som tidligere ble utført av forsvunne arter.

Faktorene som fremmer overlevelsen av noen arter i tider med utryddelse er ikke nødvendigvis de samme som favoriserer overlevelse i tider med lav utryddelsesintensitet.

Masseutryddelser tillater da avstamninger som tidligere var et mindretall å diversifisere og spille viktige roller i det nye scenariet etter katastrofe.

Evolusjonen til pattedyr

Et velkjent eksempel er pattedyr, som var en minoritetsgruppe i mer enn 200 millioner år, og først etter den krittisk-tertiære masseutryddelsen (hvor dinosaurene forsvant), utviklet de seg og begynte å spille et spill. stor rolle.

Vi kan da bekrefte at mennesket ikke kunne ha dukket opp, hvis massedryddelsen av kritt ble ikke skjedd.

KT-innvirkningen og kritt-tertiær masseutryddelse

Álvarez 'hypotese

Luis Álvarez (Nobelprisen i fysikk fra 1968), sammen med geologen Walter Álvarez (sønnen), Frank Azaro og Helen Michel (atomkjemikere), foreslo i 1980 hypotesen om at kristen-tertiær (KT) masseutryddelse var produkt av virkningen av en asteroide med en diameter på 10 ± 4 kilometer.

Denne hypotesen kommer fra analysen av den såkalte KT-grensen, som er et tynt lag med leire rik på iridium, som finnes i planetskala like ved grensen som deler sedimentene som tilsvarer kritt- og tertiærperioden (KT).

Iridium

Iridium (Ir) er det kjemiske elementet med atomnummer 77 som er lokalisert i gruppe 9 i det periodiske systemet. Det er et overgangsmetall, fra platinagruppen.

Det er et av de sjeldneste elementene på jorden, regnet som et metall med utenomjordisk opprinnelse, da konsentrasjonen i meteoritter ofte er høy sammenlignet med konsentrasjonen på bakken.

Figur 2. KT- eller Cretaceous-Paleogene grense, som markerer slutten på en epoke. Anky-man, fra Wikimedia Commons

KT-grense

Forskere fant mye høyere iridiumkonsentrasjoner i sedimentene til dette leirlaget kalt KT-grensen enn i de foregående lagene. I Italia fant de en økning på 30 ganger sammenlignet med de foregående lagene; i Danmark 160 og på New Zealand 20.

Álvarez 'hypotese uttalte at virkningen av asteroiden mørklagt atmosfæren, hemmet fotosyntesen og utløste dødsfallet til en stor del av den eksisterende floraen og faunaen.

Imidlertid manglet denne hypotesen de viktigste bevisene, siden de ikke kunne lokalisere stedet der asteroidepåvirkningen hadde skjedd.

Inntil da hadde ikke noe krater av den forventede størrelsen blitt rapportert å bekrefte at hendelsen faktisk hadde skjedd.

Chicxulub

Til tross for at de ikke hadde rapportert det, hadde geofysikerne Antonio Camargo og Glen Penfield (1978) allerede oppdaget krateret som et resultat av påvirkningen, mens de lette etter olje i Yucatán, og jobbet for det meksikanske statlige oljeselskapet (PEMEX).

Camargo og Penfield oppnådde en undervannsbue på rundt 180 km bredde som fortsatte på den meksikanske halvøya Yucatan, med et sentrum i byen Chicxulub.

Figur 3. Gravitasjonskart som viser avviket på Yucatan-halvøya. Kilde: Datamaskin generert gravitasjonskartbilde av Chicxulub-krateret i México (NASA).

Selv om disse geologene hadde presentert funnene sine på en konferanse i 1981, holdt manglende tilgang til borekjernene dem fra temaet.

Til slutt i 1990 kontaktet journalisten Carlos Byars Penfield med astrofysikeren Alan Hildebrand, som til slutt letter tilgangen til borekjernene.

Hildebrand publiserte i 1991 sammen med Penfield, Camargo og andre forskere funnet av et sirkulært krater på Yucatan-halvøya, Mexico, med en størrelse og form som avslører anomalier av magnetiske og gravitasjonsfelt, som et mulig påvirkningskrater som skjedde i kritt-tertiær .

Andre hypoteser

Kritt-tertiær masseutryddelse (og KT Impact-hypotesen) er en av de mest studerte. Til tross for bevisene som støtter Álvarez 'hypotese, overlevde imidlertid andre forskjellige tilnærminger.

Det har blitt hevdet at stratigrafiske og mikropaleontologiske data fra Mexicogulfen og Chicxulub-krateret støtter hypotesen om at denne påvirkningen gikk foran KT-grensen med flere hundre tusen år og derfor ikke kunne ha forårsaket masseutryddelsen som skjedde. i kritt-tertiær.

Det antydes at andre alvorlige miljøeffekter kan være utløser av masseutryddelse ved KT-grensen, slik som de vulkanutbruddene i Deccan i India.

Deccan er et stort platå på 800 000 km ² som krysser det sør-sentrale territoriet i India, med spor etter lava og enorm frigjøring av svovel og karbondioksid som kunne ha forårsaket masseutryddelsen ved KT-grensen.

Siste bevis

Peter Schulte og en gruppe på 34 forskere publiserte i 2010 i det prestisjetunge tidsskriftet Science en grundig evaluering av de to foregående hypotesene.

Schulte et al. Analyserte en syntese av nylige stratigrafiske, mikropaleontologiske, petrologiske og geokjemiske data. I tillegg evaluerte de både utryddelsesmekanismer basert på deres forutsagte miljøforstyrrelser og fordelingen av liv på jorden før og etter KT-grensen.

De konkluderte med at Chicxulub-påvirkningen forårsaket masseutryddelse av KT-grensen, på grunn av det faktum at det er en tidsmessig korrespondanse mellom utkastingslaget og utbruddet av utryddelser.

Videre støtter økologiske mønstre i fossilprotokollen og modellerte miljøforstyrrelser (som mørke og kjøling) disse konklusjonene.

referanser

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Utenomjordisk årsak til kritt-tertiær utryddelse. Science, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / science.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Størrelse og struktur på Chicxulub-krateret avslørt av horisontale gravitasjonsgradienter og cenoter. Nature, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Tidsskalaer av kritiske hendelser rundt grensen av krittan-paleogen. Science, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / science.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at Cretaceous-Paleogene Boundary. Science, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / science.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Surficial geology of the Chicxulub impact crater, Yucatan, Mexico. Jordmåneplaneter 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. og Boynton, W. (1991). Chicxulub-krateret: et mulig kratskritisk / tertiært grensekrater på Yucatán-halvøya, Mexico. Geologi. 19 (9): 861-867.