сколько раз вымирала жизнь на земле
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
История
Sasapost (Египет): не только динозавры. Пять массовых вымираний в истории Земли
Все мы слышали о вымирании динозавров, но это стало лишь одним эпизодом в череде других событий. На протяжении 4,6 млрд лет наша планета сталкивалась с катастрофическими событиями, полностью изменившими ее облик. Ниже мы расскажем о пяти массовых вымираниях в истории нашей планеты, но сначала мы должны определить, что же такое вымирание. Что это значит? В чем разница между обычным и массовым вымиранием?
Вымирание — это полное исчезновение всех представителей определенного биологического вида. Полное исчезновение какого-либо вида обычно происходит не внезапно, а занимает длительный период времени. Такое вымирание называется «естественным» и происходит из-за ухудшения условий жизни живых организмов и/или окружающей их среды обитания. Что касается массового вымирания, то это исключительное событие, которое носит массовый характер, происходит одновременно в разных местах и приводит к гибели большого числа разных живых организмов.
Существует множество причин, объясняющих массовые вымирания, включая серьезные климатические изменения, геологические катастрофы, такие как массовые извержения вулканов, а также падение метеоритов. За последние полмиллиарда лет Земля претерпела пять массовых вымираний биологических видов, которые каждый раз приводили к трансформации и появлению новых живых организмов.
1. Ордовикско-силурийское вымирание
На рубеже ордовикского и силурийского периодов произошли значительные изменения в истории Земли. Живые организмы процветали на протяжении 30 миллионов лет, а затем произошло первое известное массовое вымирание, вызванное глобальным оледенением, которое заперло огромное количество воды в ледяном панцире. Ученые не знают точно основную причину этого первого вымирания. Согласно одной из теорий, глобальное оледенение было вызвано образованием гор Аппалачи в Северной Америке. Как следствие, крупномасштабная эрозия силикатных пород спровоцировала дефицит парникового газа, что привело к резкому охлаждению планеты.
Глобальное оледенение и резкое снижение уровня мирового океана лишило многие виды их естественных сред обитания, разрушило пищевые цепочки и снизило репродуктивные способности живых организмов. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале «Oceanology».
Однако не все ученые согласны с этой теорией. Согласно альтернативным теориям, неизвестный токсичный металл мог раствориться в океанских водах в период кислородного голодания, уничтожив морскую жизнь.
Другие ученые предполагают, что гамма-всплеск сверхновой звезды проделал огромную дыру в озоновом слое, позволив смертоносному ультрафиолетовому излучению разрушить прежнюю экосистему. В журнале «The American Journal of Physics» была опубликована новая теория, согласно которой причиной этого катаклизма стали активные вулканические извержения.
Большинство форм жизни в тот период обитало в океанах или воде в целом. Таким образом, около 445 миллионов лет назад наша планета потеряла 60-70% различных видов живых организмов, населявших ее тогда.
Массовые вымирания ускоряют эволюцию. Те немногие виды, которым удалось выжить после массового вымирания, не сталкивались с жесткой конкуренцией за пищу, убежище и потенциальных партнеров. А если какие-то живые организмы были последними представителями своего вида, то им стали доступны все ресурсы для удовлетворения основных потребностей, что способствовало увеличению выживания числа потомков, способных передать свои гены следующим поколениям.
2. Девонское вымирание
Девонский период, часто называемый «эпохой рыб», стал свидетелем подъема и упадка многих доисторических морских видов. Хотя к этому времени животные вышли сушу, большинство живых организмов все еще обитало в океанах. Так было до тех пор, пока сосудистые растения, такие как деревья и цветы, не вызвали второе массовое вымирание. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале «Geological Society of America» в 1995 году.
По мере развития корней растения непреднамеренно трансформировали землю, на которой они росли, превращая камни и скальные обломки в почву. Затем эта почва, богатая питательными веществами, попала в Мировой океан, вызвав массовое цветение водорослей. Это создало гигантские «мертвые зоны» — области, где водоросли активно поглощают кислород из воды, уничтожая морских обитателей и нанося ущерб пищевым цепочкам. Виды, которые не смогли адаптироваться к пониженному уровню кислорода и нехватке пищи, погибли. Эта теория до сих пор пользуется большой популярностью среди ученых и специалистов.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Geological Society of America», причиной второго массового вымирания стало падение уровня кислорода в океане вследствие извержений вулканов. Одним из морских обитателей, ставших жертвой массового вымирания, была бронированная хищная рыба под названием Дунклеостей. Ее длина составляла 11 метров. Дунклеостей имела нечто вроде шлема из костных пластин, который покрывал всю ее голову и создавал на челюсти выступ, напоминающий клык.
Следует отметить, что ученые до сих пор спорят о причинах, которые привели к девонскому вымиранию. Они варьируются от недостатка кислорода, быстрого оледенения, извержения вулканов до падения метеоров. Во время девонского вымирания с лица планеты исчезло примерно 75-80% различных форм жизни.
3. Пермское вымирание
Пермское вымирание — крупнейшее вымирание, из когда-либо происходивших на Земле. Оно уничтожило около 90% всех видов живых существ, включая рептилий, насекомых и земноводных. Причиной этого катаклизма считается период бурного извержения вулканов.
В конце пермского периода в Сибири произошло мощное извержение вулканов, выбросивших в атмосферу большое количество углекислого газа. Это привело к глобальному потеплению. В результате изменились погодные условия, поднялся уровень моря, а на землю обрушились кислотные дожди.
По данным музея естественной истории Сэма Нобла в Оклахоме, повышение концентрации углекислого газа в океанах отравило морских обитателей и лишило их богатой кислородом воды.
В то время в мире существовал один-единственный суперконтинент под названием Пангея, что, по мнению некоторых ученых, привело к образованию глобального бассейна со стоячей водой, который продолжал накапливать углекислый газ. Повышение температуры моря также привело к снижению уровня кислорода в воде.
Коралловые рифы пострадали больше всех. Потребовалось около 14 миллионов лет, чтобы они смогли восстановиться. Пермско-триасовое вымирание уничтожило около 96% морских обитателей и около 70% наземных позвоночных. Отсюда и название — «Великая смерть».
4. Триасово-юрское вымирание
Живым существам потребовалось много времени, чтобы оправиться от «Великой смерти». В Триасово-юрском периоде начали происходить глобальные перемены. Начали появляться первые позвоночные животные, а пышная растительность покрыла землю. Это способствовало возникновению группы пресмыкающихся, называемых архозаврами — предков птиц, крокодилов, птерозавров и неплавающих динозавров. Но около 201 млн лет назад живые организмы вновь оказались под угрозой исчезновения.
В конце триасового периода, в результате массовых извержений вулканов, температура Земли повысилась в среднем на 5-11 °F. Причиной этого могло быть огромное скопление парниковых газов, исходивших со стороны Срединно-Атлантического хребта, крупнейшего вулканического региона в центральной Пангее.
Повышение уровня углекислого газа вызвало закисление океана, которое навредило морским обитателям, замедлив образование их раковин, состоящих из карбоната кальция. В триасовом периоде главными сухопутными позвоночными животными были различные виды крокодилов. К сожалению, многие из них погибли, но вслед за ними появились первые динозавры.
5. Мел-палеогеновое вымирание
Самым известным из всех массовых вымираний является мел-палеогеновое вымирание. Около 66 млн лет назад астероид шириной не менее 13 км упал на полуостров Юкатан в Мексике. В результате образовался кратер шириной 180 км и глубиной 19 км, названный кратером Чиксулуб. Упавший астероид уничтожил все живое на расстоянии 1450 км, положив конец господству динозавров, продолжавшееся последние 180 миллионов лет.
На протяжении нескольких месяцев небо было черным от падающих обломков и пыли, которые не позволяли растениям поглощать солнечный свет. Это привело к гибели большинства из них, что нарушило пищевую цепочку динозавров. Падение астероида также вызвало глобальное похолодание.
Ученые считают, что многие живые организмы погибли в течение нескольких месяцев после падения астероида. Выжить смогли только некоторые виды, способные летать, прятаться или жить на глубине океана. Кстати говоря, многие современные птицы считаются прямыми потомками динозавров. Больше 10 000 видов животных произошли от тех, кто пережил падение астероида около 66 млн лет назад.
Чем дальше, тем больше мы поражаемся способностям нашей планеты. Несмотря на пять массовых вымираний, в результате которых многие виды морских и сухопутных обитателей исчезли или почти исчезли, Земля быстро восстанавливалась, а живые организмы, населяющие ее, изо всех сил пытались найти новые способы выживания. Их сила и стойкость дает нам надежду на лучшее будущее в свете всех экологических проблем, которые нас окружают.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
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.
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.
Сколько раз жизнь погибала на Земле
Английские геологи обнаружили на Шпицбергене следы того, что они считают признаком еще одного — шестого — массового вымирания жизни на Земле. Подробности опубликованы в The Geological Society of America Bulletin.
В принципе ученым известно, что жизнь на Земле исчезала уже несколько раз. Вопрос заключается только в том, сколько. Согласно общепринятому на сей день мнению, насчитывается пять «массовых вымираний», о которых не раз писал портал Научная Россия.
Древнейшее, ордовикско-силлурийское, произошло 440 миллионов лет назад, когда вымерла большая часть морских беспозвоночных. Следующее, девонское, вымирание также резко уменьшило количество морских обитателей. Самое грандиозное, пермское вымирание, очевидно, произошло около 251 миллиона лет назад, и тогда было уничтожено более 95% всех живых существ. Около 199 миллионов лет назад произошло триасовое вымирание, когда погибла примерно половина всех видов, и, конечно же, около 65,5 миллионов лет назад случилось не самое тяжелое, но самое знаменитое мел-палеогеновое вымирание, жертвой которого стали, в частности, динозавры.
Впрочем, надо заметить, что существуют и другие схемы вымираний, когда ученые выделяют дополнительные резкие исчезновения видов, которые, по их мнению, также говорят именно о массовой катастрофе жизни на Земле.
Геологи, возглавляемые Дэвидом Бондом (David Bond) из университета Халла в Великобритании, проанализировали скальную породу на острове Шпицберген. Экспедиция работала несколько лет в течение полярного дня, что, конечно, облегчало в какой-то мере их деятельность, но не спасало от тяжелых условий и от соседства белых медведей.
Выбранное место исследования уже само по себе необычно, так как большинство остатков древнейшей жизни геологи находят в тропических районах нашей планеты. Дэвид Бонд изучал на Шпицбергене слои, относящиеся в среднему пермскому периоду, то есть, времени, предшествующему Великому пермскому вымиранию. В слоях, возраст которых примерно 262 миллиона лет, было обнаружено множество останков брахиоподов, составлявших в то время большинство «населения» Земли, и близких к ним двухстворчатых молллюсков. Затем количество брахиоподов резко уменьшилось — примерно на 87%. Позже жизнь возродилась, но теперь уже на Шпицбергене преобладали двухстворчастые моллюски.
Доктор Бонд полагает, что эта катастрофа произошла в результате извержения мощных вулканов Эмэйшань, находящихся в Китае, в провинции Сычуань. Впрочем, не все ученые с ним согласны. Некоторые геологи пояснили корреспондентам Би-би-си, что найденные Бондом данные скорее, по их мнению, говорят о региональной, а не о всемирной катастрофе.
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