4-11-2020, 08:33 | Наука и техника / Естествознание | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (1) | просмотров: (3 488)
Когда будет шестое?
Поздравляем! Вы принадлежите к одному проценту видов на Земле, которые ещё не вымерли! За всё время существования нашей планеты – 4,5 миллиарда лет – на ней обитали пять миллиардов видов. Среди них были гигантские плакодермы, динозавры и тасманийские тигры.
Многие учёные считают, что грядёт шестое вымирание. Сегодня виды исчезают в сотни раз быстрее, чем раньше, из-за деятельности человека.
Учёные связали вымирания с уровнем углекислого газа (CO2). CO2 действует как парниковый газ в атмосфере. С увеличением концентрации углекислого газа увеличивается глобальная температура – и наоборот.
Изменение температуры приводит к разрушению среды обитания, а это, в свою очередь, запускает процесс вымирания.
За последние пятьсот миллионов лет произошло пять массовых вымираний.
1. Ордовикско-силурийское вымирание – 443 миллиона лет назад
В ордовикский период большая часть жизни развивалась под водой. В дополнение к жизни в воде, на суше появились первые примитивные растения – мхи.
Вымирание произошло из-за двух последовательных событий. После экстремального ледникового периода наступило быстрое потепление.
Морские растения поглотили весь углекислый газ в воздухе и спровоцировали глобальное похолодание, при этом произошло быстрое образование ледников, которые, в свою очередь, понизили уровень моря, сократив среду обитания морских видов.
Двадцать миллионов лет спустя за ледниковым периодом последовало быстрое потепление. Те виды, которые приспособились к низким температурам, не смогли адаптироваться к более тёплому климату.
Глобальный уровень вымирания видов: 86%.
2. Девонское вымирание – 358 миллионов лет назад
Девонский период был отмечен первым появлением земноводных видов. Именно тогда животные впервые вышли из воды на сушу.
Тем не менее, большая часть жизни продолжила развиваться в морях. Существовало такое великое разнообразие рыб, что мы называем эту эпоху «веком рыб».
У наземных растений появились развитые корни и ветви. Деревья вырастали до тридцати метров в высоту. Земля стала зелёной.
Девонское вымирание произошло из-за ряда факторов: истощения кислорода, похолодания и вулканической активности.
Наземные растения обогащали воду большим количеством питательных веществ, которые вызывали чрезмерный рост водорослей. Бактерии разлагали водоросли, поглощая весь кислород. Из-за этого водные животные задыхались.
Кроме того, растения снизили уровень углекислого газа и вызвали похолодание. В Сибири, между тем, наблюдалось много вулканической активности.
Глобальный уровень вымирания видов: 75%.
3. Массовое пермское вымирание – 252 миллиона лет назад
В пермский период появились первые сухопутные рептилии. У некоторых из них на спине имелись парусиноподобные образования, которые позволяли им получать больше солнечного света и согревать свои тела.
Некоторые рептилии стали теплокровными. Это означало, что их тела развили способность сохранять тепло в результате химического распада пищи.
Пермское вымирание, названное «великим умиранием», было самым смертоносным вымиранием в истории. Только четыре процента видов выжили.
Вулканическая активность в Сибири воспламенила огромные залежи угля. Горящий уголь выделял в атмосферу большое количество углекислого газа. Кроме того, бактерии производили много метана, который является ещё одним парниковым газом. Газы увеличили температуру планеты и сделали воду кислой.
Глобальный уровень вымирания видов: 96%.
4. Триасово-юрское вымирание (201 миллион лет назад)
В триасовый период появились первые динозавры и млекопитающие. Рептилии, называемые птерозаврами, были способны летать. Кроме того, сформировались первые коралловые рифы, и развился фитопланктон.
Распад суперконтинента Пангея вызвал массовое извержение лавы в Атлантическом океане. Вулканы выделяли огромное количество углекислого газа, который поглощал тепло, что спровоцировало глобальное потепление и закисление океанов.
Глобальный уровень вымирания видов: 80%.
5. Мел-палеогеновое вымирание – 65 миллионов лет назад
В меловой период в воздухе, на суше и в морях доминировали динозавры. Вдобавок ко всему, успешно размножались птицы, акулы, скаты, черепахи, змеи и крокодилы. С помощью пчёл, муравьёв и других насекомых-опылителей цветы распространились по всей земле.
Учёные считают, что в данный момент мы переживаем середину шестого вымирания – голоценового.
Оно началось с вымирания огромных наземных млекопитающих, таких как мамонты, 12 000 лет назад.
Главной причиной этого вымирания считается антропогенное воздействие. В настоящее время один миллион видов находится под угрозой полного исчезновения в течение ближайших нескольких десятилетий.
Вырубка лесов, перенаселение, чрезмерная охота и добыча ископаемых – всё это возможные причины шестого вымирания. С каждым днём мы выбрасываем в атмосферу всё больше и больше углекислого газа. Глобальная температура растёт. Ледники, которые отражают большую часть солнечного тепла обратно в космос, тают.
Однако, в отличие от предыдущих пяти вымираний, у нас есть возможность замедлить или даже остановить это вымирание. В нашем распоряжении есть несколько решений, таких как сдерживание роста населения, переход от ископаемых к возобновляемым источникам энергии и растительная диета.
Мы не только причина шестого вымирания, мы также можем стать его жертвами.
То, что произойдёт дальше, зависит от каждого из нас.
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
Краткая история пяти крупнейших массовых вымираний на Земле
Хотя массовые вымирания представляют собой глобальные катастрофы, они подготавливают планету к появлению новых форм жизни. Наиболее известное и изученное массовое вымирание, которое произошло около 65 миллионов лет назад, убило динозавров и открыло маленьким и незначительным до того млекопитающим новые жизненные пространства и экологические ниши. Оно было не самым значительным: крупнейшее же из массовых вымираний произошло 250 миллионов лет назад и уничтожило 90% существовавшего тогда биоразнообразия. Попробуем разобраться, что же происходило во время этих катастрофических явлений.
Ордовикско-силурийское вымирание, около 450—440 млн лет назад
В то время вся известная жизнь на Земле обитала в морях и океанах. В ходе ордовикского вымирания погибло более 60% морских беспозвоночных и почти 85% всех видов, населявших тогда нашу планету. Это второе по потерям вымирание в количестве живых организмов.
Считается, что причиной катастрофы послужило движение древнего суперконтинента Гондваны к области южного полюса. Это привело к глобальному похолоданию, оледенению и последовавшему за ним падению уровня мирового океана. Массивное оледенение заперло огромное количество воды в ледяном панцире и вызвало отступление границы океана от континентального побережья, в результате чего произошло резкое сокращение среды обитания у существ, живущих на мелководье. В это время выжили лишь те виды, которые смогли справиться с постоянно изменяющимися условиями.
Девонское вымирание, около 374 млн лет назад
К этому времени суша была полностью освоена и заселена растениями, насекомыми и земноводными, а моря и океаны были полны рыбы. Девонское вымирание происходило на протяжении длительного периода времени, в течение примерно 20 миллионов лет, что уничтожило около 75% всех видов на Земле.
Согласно основной теории считается, что в первую очередь пострадали морские экосистемы из-за изменения уровня океана и обеднения океанических вод кислородом. Но так как девонский кризис происходил на протяжении длительного периода, то очень трудно выделить единственную причину вымирания большинства видов на планете. Учёные не исключают обширный океанический вулканизм и падение крупного метеорита.
«Великое» пермское вымирание, около 252 млн лет назад
Этот катаклизм был худшим событием, которое когда-либо случалась на Земле. В течение 60 тысяч лет вымерли 96% всех морских и около 70% наземных видов, ввиду чего восстановление биосферы заняло намного более длительный период времени по сравнению с другими катастрофами, приведшими к вымираниям. В ходе пермской катастрофы все экологические связи были разрушены и впоследствии выстраивались заново.
Наиболее вероятной причиной считается усиление вулканической активности в Сибири, что привело к глобальному потеплению. Выброс вулканических газов привёл к парниковому эффекту, закислению океанической воды и росту температуры. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что во время Великого вымирания температура океана в некоторых местах достигала 40 ° C, что сравнимо с температурой в горячих источниках. Но вымирание старых форм открыло дорогу многим животным: в следующей после этого периода эре появились архозавры, от которых произошли динозавры и крокодилы, а впоследствии и птицы.
Триасово-юрское вымирание, около 200 млн лет назад
Жизни потребовалось много времени, чтобы оправиться от Великого вымирания, но как только это произошло, она быстро изменилась. Начала распространяться пышная растительность, создавая кров и пищу для группы рептилий, называемых архозаврами: предшественники птиц, крокодилов, птерозавров и динозавров. Но около 200 млн лет назад произошла внезапная гибель половины известных сейчас видов, живших на Земле в то время.
Среди одной из причин этого события выделяют накопление углекислого газа в атмосфере, что привело к быстрому изменению глобальной температуры. Вероятно, это было вызвано огромным количеством парниковых газов, образовавшихся в результате огромного количества извержений.
Мел-палеогеновое вымирание, около 66 млн лет назад
Это самое последнее массовое вымирание, уничтожившее около 75 % всех видов, в том числе и динозавров. Однако небольшая часть растений и животных пережила этот период. Например, не вымерли сухопутные пресмыкающиеся и наземные растения. Несмотря на то что мел-палеогеновое вымирание было не самым значительным, оно вызывает большой интерес, поскольку оно ускорило эволюцию млекопитающих и появление человека.
Великие вымирания в истории Земли
Фото из презентации Александра Алексеева
Историю нашей планеты можно разделить на геологические периоды, которые отделяются друг от друга массовыми вымираниями. По каким причинам они происходили? Вымирания всегда происходят быстро, или могут быть постепенными и длительными? Касались ли такие вымирания древних или современных людей? На эти вопросы эксперты ответят во время цикла научно-популярных лекций «Массовые вымирания» в Дарвиновском музее (Москва).
Недавно в музее прошла первая лекция из цикла и посвящена она была массовым вымираниям организмов фанерозоя.
Фанерозой (фанерозойский эон) — часть геологического времени, берущая начало 542 млн лет назад и продолжающаяся до наших дней. По сравнению с предшествующим докембрием (часть геологической истории планеты, включающая такие эоны, как протерозой, архей, катархей), фанерозой славится изобилием животного и растительного миров.
Лектор: Александр Сергеевич Алексеев, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры палеонтологии геологического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова
История нашей Земли насчитывает пять великих массовых вымираний:
— Конец ордовикского периода, 445 млн лет назад: оледенение и вымирание многих групп иглокожих, коралловых и т.д.
— Рубеж франского и фаменского веков и конец девонского периода, 372 и 360 млн лет назад, из-за похолодания
— Рубеж пермского и триасового периодов, 252 млн лет назад. Тогда произошла грандиозная смена морской биоты, вымирание трилобитов, кораллов, иглокожих и т.д.
— Конец триаса — новое массовое вымирание, 201 млн лет назад. Исчезли те, кто пережил рубеж палеозоя и мезозоя (например, конодонты). Появились новые группы рептилий, динозавры, млекопитающие
— Рубеж мелового и палеогенового периода, 66 млн лет назад. Вымирание динозавров, аммонитов, белемнитов и др.
Наиболее известны массовые вымирание конца палеозойской и мезозойской эр, когда исчезало более 40 и до 100% родов. Такие глобальные вымирания обновляли биоту и меняли генеральные пути развития организмов.
Кто из самых важных вымер в морях?
«Я бы хотел рассказать о самом известном вымирании, рубеж мелового и палеогенового периода, когда исчезли динозавры. Все увлечены динозаврами, но гораздо интереснее, что произошло среди самых маленьких существ, которые обитали в поверхностных слоях морской воды. Одна из таких групп — фораминиферы (одноклеточные простейшие организмы из группы протистов). Они практически все одномоментно взяли и исчезли. Что же такого случилось в морях, что эти организмы со столь замечательными известковыми раковинами вдруг исчезли?», — говорит Александр Алексеев.
Это катастрофическое событие, полагают ученые, — результат столкновения с Землей крупного астероида диаметром около 10 км. Так называемая импактная модель была сформулирована в 1980-м году группой американских ученых во главе с лауреатом Нобелевской премии Луисом Альваресом. Позже гипотеза нашла свое подтверждение, когда в Мексике был обнаружен кратер Чиксхулуб диаметром более 200 км. Его возраст и другие характеристики совпадали с тем объектом, который искали ученые. Сегодня большинство ученых придерживаются именно этой версии событий. Хотя есть и альтернативные мнения. Согласно одной из распространенных гипотез, массовое вымирание было спровоцировано излиянием траппов Декана (Индия). Произошло выделение окислов серы, вулканического пепла и т.д. — и как следствие резкие климатические изменения, повлекшие за собой вымирание организмов.
Выжить в полной темноте
История Земли насчитывает более 4,6 миллиардов лет, за которые планета пережила пять массовых вымираний. Причиной каждого из них стало катастрофическое событие глобального масштаба, уничтожившее большую часть живших в те времена биологических видов. Изменение климата, многочисленные извержения вулканов или удары метеоритов приводили к гибели организмов, навсегда меняя экосистемы и создавая новые условия для жизни и смерти.
О массовом и фоновом вымирании
Надо отметить, что вымирание тех или иных видов происходит постоянно в связи с протеканием эволюционных процессов, потерей среды обитания или межвидовой конкуренцией. Это считается фоновым вымиранием или нормальным уровнем вымирания, поскольку затрагивает ограниченное число видов.
История Земли насчитывает более четырех миллиардов лет, за которые планета пережила пять массовых вымираний Ecocosm
В обычные времена — под временами подразумеваются целые геологические эпохи — вымирания случаются крайне редко, даже реже, чем видообразование. Их скорость определяется так называемой фоновой скоростью вымирания. Она разнится от одной группы организмов к другой, и часто ее выражают в количестве вымираний на миллион видо-лет.
Вычислять фоновые скорости вымирания — задача трудоемкая, требующая тщательного анализа всех баз данных по ископаемым организмам. Для наиболее изученной группы — млекопитающих — скорость составляет примерно 0,25 вымираний на миллион видо-лет.
Это значит, что раз в наши дни на планете существует около 5500 видов млекопитающих, то при данной скорости фонового вымирания ожидается (по очень грубым прикидкам), что один вид будет исчезать каждые 700 лет.
Иногда фоновое вымирание прерывается катастрофическими событиями планетарного масштаба, такими как изменение климата, многочисленные извержения вулканов или удары метеоритов по поверхности Земли, влекущими вымирание высокой доли видов живых существ — оно называется массовым.
Концепция массовых вымираний была разработана американскими палеонтологами Джеком Сепкоски и Дэвидом Раупом в 1980-х годах. Под массовым вымиранием стоит [1] понимать значительное увеличение интенсивности вымирания более чем одного распространенного биологического вида в течение короткого геологического периода времени, влекущее снижение биоразнообразия.
Энтони Хэллам и Пол Уигнолл, британские палеонтологи, много писавшие на эту тему, определяют массовые вымирания как события, уничтожающие «значительную часть биоты мира за незначительный с геологической точки зрения период времени». По словам Элизабет Колберт, история жизни состоит из «длинных периодов скуки, время от времени прерывающихся паникой» [2].
Первое массовое вымирание — ордовикско-силурийское
Первой известной глобальной катастрофой считается ордовикско-силурийское массовое вымирание, произошедшее около 440 миллионов лет назад. Ученые считают, что его причинами стало резкое изменение климата. Так, на первом этапе наступил ледниковый период, к которому наземные виды не смогли адаптироваться достаточно быстро и выжить в условиях холодного климата. На втором этапе ледниковый период также резко закончился, к чему выжившие организмы снова были не готовы.
Предполагается, что ордовикско-силурийское массовое вымирание привело к уничтожению до 85% биологических видов, живущих в тот период на Земле.
Второе массовое вымирание — девонское
Второе массовое вымирание произошло в Девонский период палеозойской эры около 370 миллионов лет назад относительно быстро после ордовикско-силурийского вымирания. Ученые полагают, что на начальном этапе девонского вымирания произошло резкое сокращение уровня кислорода в океане. Это привело к исчезновению многих организмов, которые формировали коралловые рифы, что изменило экосистему Мирового океана. Причины исчезновения видов на втором этапе девонского периода ученым доподлинно неизвестны. Возможно, вымирание произошло за счет повышенного вулканизма на планете или удара метеорита.
По оценкам ученых, во время девонского массового вымирания было уничтожено около 75% всех биологических видов.
Причиной голоценового, или шестого вымирания может стать не вулканическая активность или падение метеорита как в предыдущих пяти случаях, а деятельность человека. Фото: Joshua Reddekopp
Третье, или «великое» пермское массовое вымирание
Самым масштабным массовым вымиранием биологических видов на Земле считается третье — «великое» пермское массовое вымирание, произошедшее около 250 миллионов лет назад. Согласно оценкам ученых, за 60 000 лет исчезло около 96% видов живых существ, обитающих на планете. Были уничтожены леса, погибло большое число видов насекомых и морских экосистем, а на восстановление биосферы ушло, по разным оценкам, от пяти до тридцати миллионов лет.
В мел-палеогене полностью исчезли динозавры и начали активно развиваться млекопитающие Ecocosm
Как и в случае второй волны девонского вымирания, предполагаемые причины пермского массового вымирания ученым неизвестны. Существуют различные гипотезы об источнике вымирания: от падения метеоритов до бактерий, выбрасывающих большие объемы метана. Но наиболее вероятной причиной считается вулканическая активность на территории нынешней Сибири. Извержение вулканов привело к колоссальным выбросам парниковых газов, вследствие чего произошло глобальное потепление и закисление океана.
В океане выжило менее 5% биологических видов, на суше — менее трети крупных видов животных, а леса практически полностью исчезли. Однако выжившие после «великого» пермского массового вымирания виды положили начало многим существующим в настоящее время птицам и млекопитающим.
Четвертое массовое вымирание — пермо-триасовое
Четвертое массовое вымирание на планете произошло около 200 миллионов лет назад в конце триасового периода мезозойской эры. Предполагаемой причиной катастрофы является вулканическая активность, изменение климата и повышение уровня кислотности океана. Извержения вулканов привели к повышению концентрации уровня углекислого газа в атмосфере и, как следствие, к потеплению поверхности Земли.
Ученые полагают, что в ходе триасово-юрского массового вымирания исчезло до 50% биологических видов. Однако, несмотря на это, считается, что именно оно привело к началу доминирования динозавров как наземного позвоночного вида, которое длилось более 135 миллионов лет.
Последнее массовое вымирание — мел-палеогеновое
Последним массовым вымиранием видов в истории планеты является мел-палеогеновое вымирание, произошедшее в конце мелового периода мезозойской эры около 65 миллионов лет назад. Ученым известно, что это единственное вымирание, однозначно связанное с падением метеорита на поверхность Земли, которое ударной волной пыли и серы резко изменило климат планеты.
В ходе мел-палеогенового массового вымирания погибло более 75% всех биологических видов. Именно в данный период полностью исчезли динозавры и начали активно развиваться млекопитающие.
В настоящее время научное сообщество спорит о том, находится ли планета на пороге нового шестого вымирания, поскольку биологические виды исчезают довольно быстрыми темпами (в 10 — 100 раз быстрее нормальных темпов, и в 1000 раз быстрее в сравнении со временем до появления человека). Однако причиной голоценового вымирания может стать не вулканическая активность или падение метеорита как в предыдущих пяти случаях, а наша деятельность.
[1] Sepkoski, J. J., Jr. Phanerozoic Overview of Mass Extinction // Patterns and Processes in the History of Life: Report of the Dahlem Workshop on Patterns and Processes in the History of Life Berlin 1985, June 16–21 / Raup, D. M., Jablonski, D. (Eds.). — Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 1986.
[2] Шестое вымирание. Неестественная история / Элизабет Колберт; пер. с англ. под редакцией А. Якименко. — Москва: Издательство АСТ: CORPUS, 2019.
