сколько раз было вымирание жизни на земле
Сколько раз происходила гибель планеты Земля за миллиарды лет?
Существует мнение о том, что наша планета неоднократно сталкивалась с астероидами, которые уничтожали все живое на Земле. Следы этих «встреч» можно наблюдать по всему земному шару – это кратеры на поверхности, некоторые из них заполнены водой, а многие так огромны, что занимают площади целой пустыни.
Ужасное столкновение с Эверестом
Одно из самых впечатляющих падений произошло более 3 миллионов лет назад. Огромный астероид, размеры которого превышали несколько футбольных полей, столкнулся с нашей планетой. Упал он в южной Африке. Кратер, по праву считается самым крупным на Земле, в диаметре несколько сотен километров.
КРАТЕР ВРЕДЕФОРТ, ЮЖНАЯ АФРИКА. Источник фото: http://www.orangesmile.com
Ученые назвали этот астероид Эверестом и считают, что в результате катастрофы на Земле погибло все живое, в том числе и бактерии. То есть можно говорить о том, что жизнь на планете начала зарождаться заново.
Новая жизнь на планете
Исследователи полагают, что именно благодаря катастрофам и столкновениям с астероидами на земле появлялось и видоизменялось все живое.
Подобные катастрофы уничтожали планету на многие тысячелетия, и восстанавливалась она медленно и постепенно. Но именно эти события видоизменяли рельеф и все живое на Земле.
Пять гибелей Земли
Ученые считают, что Земля вымирала пять раз.
Первая предполагаемая гибель произошла 440 миллионов лет назад. Когда было уничтожено более 60% поверхности Земли. Назвали этот период вымирания Ордовикско-силурийским.
Следующая произошла через 80 миллионов лет после первой – Девонское вымирание, когда пропала почти половина флоры и фауны планеты, большая часть которых находилась в водоемах, морях и океанах.
Самая масштабная гибель произошла 250 миллионов лет назад. Это так называемое Пермское вымирание, когда с лица Земли исчезло почти все. Лишь 5% осталось в живых, это те виды, которые находились или в недрах земли или глубинах океанов.
Еще одной из известных катастроф на планете является Триасовая, произошедшая около 200 миллионов лет назад. Она уничтожила больше половины известных, в настоящее время, видов живого мира.
И, конечно, самое известное, Мел-палеогеновое вымирание, произошедшее 65 миллионов лет назад. Оно знаменито тем, что убило всех живущих на планете динозавров, а также еще 65% более мелких животных. И это не считая растительного мира.
Все эти катастрофы объединяет то, что каждый раз после них на планете вымирало более половины флоры и фауны.
Как возрождались биологические виды
Ученые всего мира задаются вопросом, как после таких масштабных катастроф возрождалась жизнь, и что способствовало появлению новых видов.
Исследователи неоднократно пытались в искусственных или приближенных к естественным условиям, воспроизвести события.
Были попытки по скелету или останкам повторить возрождение жизни на планете. Но эти эксперименты успехом не увенчались. До настоящего времени ведутся споры, откуда появилась жизнь, вышла она из водоемов, зародилась на суше, и в каком направлении двигалась: от воды на землю или наоборот.
Больше свидетельств о том, что животный мир выходил из океана на поверхность, но с чем это связано – до сих пор неизвестно. Предположительно, одной из причин являлась нехватка кислорода.
Но не все катастрофы связаны с падением метеоритов или извержением вулканов. Некоторые не имеют объяснения и это еще большая загадка для ученых, чем вымирание динозавров.
Стоит ли нам опасаться нового массового вымирания?
Жизнь на Земле развивалась в течение сотен миллионов лет — но кроме периодов бурного роста, развития и эволюции организмы на нашей планете проходили и через волны массовых вымираний. Самая известная из них касается исчезновения с лица Земли динозавров.
Массовые вымирания в истории
В истории Земли было множество периодов массовых вымираний. Но ученые выделяют пять самых крупных:
В каждое из этих событие происходило уничтожение по крайней мере 20% всех живших в то время на Земле видов и родов животных. Самое массовое вымирание — пермское — унесло 57 % всех семейств и 83 % всех родов, а также более 90 % видов морских животных и микроорганизмов. На втором месте после «великого» пермского идет ордовикско-силурийское вымирание, которое происходило в два этапа — на первом Земля лишилась около 40% всех обитавших на ней родов организмов, а на втором — еще 31%.
Массовое вымирание динозавров
В 1977 году геолог Уолтер Альварес привез из экспедиции в Италии необычный образец. Это был кусок глины, извлеченный из скалы, в которой слой глины был заключен между слоями известняка. В нижних было много окаменелостей, в глине и более новых слоях их не было совсем. Слой глины сформировался 66 миллионов лет назад, во время начала одного из периодов массовых вымираний — того, что уничтожило динозавров, и не только: погибли 75% видов, населявших планету.
Отец Уолтера, Луис, физик, тоже заинтересовался находкой. Вместе они начали искать в куске глины разгадку тайны, которую таило массовое вымирание динозавров. В процессе работы с образцом родилась гипотеза о циклах, каждый из которых заканчивается массовыми вымираниями видов, которая до сих пор служит предметов ожесточенных споров.
В куске глины, который изучали отец и сын Альваресы, обнаружилась одна любопытная особенность: следовые количества иридия. Совсем немного, но больше, чем можно было бы ожидать. В ядре Земли этот элемент есть, а в коре — очень мало. Тот иридий, что обнаруживается на поверхности, приносят сгорающие в атмосфере маленькие метеориты. Альваресы предположили, что иридий и исчезновение динозавров как-то связаны. Одной из сотни рабочих версий было падение огромного метеорита, поднявшего в атмосферу столько пыли, что она заслонила Солнце. Первой догадкой было, что именно это событие могло стать причиной массового пермского вымирания.
Гипотеза о «звезде смерти»
В 1984 году Альваресу пришло письмо. В конверте была статья палеонтологов из университета Чикаго Дэвида Раупа и Джона Сепковски, в которой говорилось о других массовых вымираниях, происходивших приблизительно каждые 26 миллионов лет. Каждое из них, по данным Раупа и Сепковски, стирало с лица Земли тысячи таксономических групп морских живых существ. Луис Альварес проверил данные и убедился, что палеонтологи из Чикаго были правы.
Коллега Альвареса, Ричард Мюллер предложил объяснение. По его гипотезе, массовые вымирания на Земле вызывала звезда, орбита которой такова, что к Солнечной системе она приближается каждые 26 миллионов лет. Сама по себе звезда может быть не очень яркой и опасной, но ее гравитация меняет траекторию миллионов комет, направляя их в сторону Солнца. Многие из них долетают до Земли. Расчеты подтвердили вероятность этого сценария, и ученые объединились в одну команду, чтобы искать новые подтверждения гипотезы. Команду назвали «Немезис». После смерти Луиса Альвареса его дело продолжил Мюллер. Он и его коллеги искали «звезду смерти» — объект, ответственный за 5 массовых вымираний.
Всё живое на планете умирало уже шесть раз
Нынешнее исчезновение видов уже седьмое по счету
До 2020 года учёные считали, что глобальных экологических катастроф было пять. Но недавно они открыли шестую. Metro объясняет, почему эта новость – настоящая сенсация и почему динозаврам крупно повезло.
С 1980-х годов в научном сообществе полагали, что всего массовых вымираний – глобальных катастроф, когда за короткое для планеты время вымирало большинство живых видов, – было пять. Многие экологи и экоактивисты в один голос утверждали: шестое массовое вымирание уже началось и вызвал его, конечно, человек.
Однако недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Advances, утверждает, что современная наука не заметила ещё одну глобальную экологическую катастрофу, которая произошла 233 млн лет назад. Учёные обнаружили так называемый Карнийский Плювиальный период. О нём поговаривали и раньше, но доказательств тому, что эта катастрофа затронула весь мир, не было. А теперь они появились и крайне удивили учёных.
– Ещё 40 лет назад мы подозревали, что Карнийский Плювиальный период существовал. Но у нас были данные только по Европе, по другим континентам не было. Мы не понимали, насколько глобальной была катастрофа, и не могли сказать, вымирали ли живые существа везде или это происходило локально. Совсем недавно у нас появилась информация по Южной Америке, Канаде и Китаю. Учёные из этих стран сказали, что в пределах их континентов тоже происходило массовое вымирание 233 млн лет назад, и мы сразу поняли: вот он, потерянный шестой период, – сказал Metro Майкл Бентон, профессор палеонтологии в Бристольском университете и автор исследования.
В чём же сенсация? Оказалось, что именно после Карнийского Плювиального периода на Земле началась эпоха динозавров. Активное извержение вулканов и выбросы паров спровоцировали резкое потепление, которое убило старые виды и поспособствовало размножению динозавров. За пределами Европы об этом впервые заговорили исследователи из Западной Канады. Климатические сдвиги также способствовали изменениям в жизни растений: стали появляться первые хвойные леса, похожие на те, что мы знаем сегодня.
– Мы выяснили, что динозавры возникли примерно за 20 млн лет до Карнийского Плювиального периода, но они долгое время были редкими «диковинками». В то время, когда они начали появляться, 2 млн лет, практически не прекращаясь, шли дожди. Постоянная влага мешала динозаврам размножаться. А когда наступил более засушливый Карнийский Плювиальный период, это дало им шанс на жизнь, – добавил Бентон.
Помимо динозавров в это время появились многие современные группы растений и животных, в том числе черепахи, крокодилы, ящерицы и первые млекопитающие – например, предки китов.
Учёным открытие Карнийского Плювиального периода дало много полезной информации. Во-первых, специалисты хотят пересмотреть современные науки – биологию, зоологию и даже историю. Во-вторых, так как в Карнийский Плювиальный период сформировались морские экосистемы, частично существующие до сих пор, можно предположить, какие существа могут обитать на дне Мирового океана. Он до сих пор изучен только на 2–7%. В-третьих, изучение массового вымирания поможет понять, как сейчас не допустить экокатастрофу.
Массовые вымирания: хронология*
* Источник: Американский музей естественной истории и Университет в Бристоле.
Майкл Бентон
профессор палеонтологии в Бристольском университете (Великобритания)
Вы сказали, что пострадало много видов. Какие больше всего?
– На суше до Карнийского Плювиального периода цвели пышные растения. Лесов было много, не сравнятся даже с сегодняшними тропиками. 70–80% животных были небольшими травоядными рептилиями, которым было хорошо в этих самых лесах. Когда началась экологическая катастрофа, они не смогли быстро адаптироваться и вымерли. Пока мы даже не можем предположить, как именно они выглядели. metro
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.
Земля вымирала полностью уже не один раз
Сейчас ученые со всего мира говорят о глобальном изменении климата и о том, что оно может привести к самым катастрофичным последствиям. Несмотря на это, многие из нас убеждены, что ничего серьезного случится не может. Но если вспомнить историю Земли, окажется, что массовое вымирание — не такое редкое явление. Рассказываем о самых масштабных из них.
«Большая пятерка» массовых вымираний
В 1982 году палеонтологи из Чикагского университета выделили самые массовые вымирания Земли, назвав их «большой пятеркой». Этот набор включает в себя Ордовикско-Силурийское, Девонское, Пермское, Триасовое и Мел-Палеогеновое вымирания. Но сейчас некоторые ученые утверждают, что Гуадалупское вымирание, произошедшее 260 миллионов лет назад, тоже было достаточно масштабным, чтобы занять место среди самых серьезных катастроф на Земле. Теперь исследователи предлагают переименовать группу в «большую шестерку».
Ордовикско-Силурийское вымирание, 440 миллионов лет назад
Считается, что его причиной стал континентальный сдвиг и резкое изменение климата. Из-за глобального похолодания на планете начали формироваться ледники, а уровень воды значительно упал. Многие виды организмов не смогли достаточно быстро адаптироваться, чтобы выжить в суровых климатических условиях. В сочетании с предполагаемым столкновением Земли с метеоритом это привело к гибели 85% всех обитающих на планете видов.
Девонское массовое вымирание, 375 миллионов лет назад
Оно случилось довольно скоро после предыдущего, Ордовикско-Силурийского. Как только климат на планете стабилизировался, а виды адаптировались к новым условиям, почти 80% всех живых видов как в воде, так и на суше снова были уничтожены.
Существует несколько гипотез о том, что вызвало второе массовое вымирание. Считается, что быстрый переход растений на землю оказал значительное влияние на содержание углекислого газа в атмосфере. В результате нехватки СО2 температура на планете упала. Больше всего от этого пострадали морские организмы, не приспособленные к жизни в холодной воде. Тогда погибло около 50% обитателей моря.
Фото: Pinterest
Массовое пермское вымирание, 250 миллионов лет назад
Это самое большое из всех известных массовых вымираний, во время которого 96% всех видов на Земле были полностью уничтожены. Что вызвало эту катастрофу, по-прежнему остается большой загадкой. Ученые предполагают, что причиной мог стать выброс сероводорода из океана, который привел к резкому сокращению кислорода на планете.
Триасовое вымирание, 200 миллионов лет назад
Четвертое крупное массовое вымирание было на самом деле комбинацией многих, более мелких эпизодов исчезновения, которые произошли за последние 18 миллионов лет триасового периода во время мезозойской эры. За этот длительный период времени погибло около половины всех известных на Земле видов. Главной причиной этих исчезновений является вулканическая активность. Газы, выбрасываемые в атмосферу вулканами, вызвали изменения климата и, возможно, даже уровня pH в океанах.
Фото: Getty Images
Мел-Палеогеновое вымирание, 65 миллионов лет назад
Это вымирание известно как событие, которое уничтожило динозавров. Однако стоит иметь в виду, что динозавры были не единственными видами, которые вымерли. Во время этого массового вымирания на Земле погибли до 75% всех известных живых видов. Ученые считают, что причиной вымирания стало столкновение Земли с гигантским метеоритом. Вследствие этого поднялось большое облако пыли, заслонившее солнечный свет.
Фото: Getty Images
Гуадалупское вымирание, 260 миллионов лет назад
Шестое массовое вымирание, которое только с недавних пор считается таковым, произошло в результате извержения вулкана Эмэйшань. В воздух было выброшено большое количество парниковых газов, в частности, углекислого газа и метана. Они вызывали серьезное глобальное потепление, которое привело к гибели 60% морских видов.
Таким образом, сегодняшний кризис биоразнообразия может привести не к шестому, а уже к седьмому массовому вымиранию. Все эти периоды внезапной, резкой гибели видов имели общие закономерности. Некоторые из них, в частности глобальное потепление, мы наблюдаем и сегодня. Поэтому не стоит недооценивать предостережения климатологов.