JOUKKOTUTKIMUS: SYYT JA TÄRKEIMMÄT - BIOLOGIA - 2025

Massa ekstinktiot ovat tapahtumia, tunnettu siitä, että katoaminen useita biologisten lajien lyhyessä ajassa. Tämän tyyppinen sukupuutto on yleensä lopullinen, eli laji ja sen sukulaiset katoavat jättämättä jälkeläisiä.

Joukkotutkimus eroaa muista sukupuuttoista, koska se on äkillinen ja eliminoi suuri määrä lajeja ja yksilöitä. Toisin sanoen lajien katoamisnopeus näiden tapahtumien aikana on erittäin korkea, ja sen vaikutus arvioidaan suhteellisen lyhyessä ajassa.

Kuva 1. Hypoteesi dinosaurusten kuolemasta myrkyllisten kaasujen vaikutuksesta Deccan-portaisiin. Massiivisia purkauksia tapahtui Etelä-Keski-Intiassa, yhdessä maan suurimmista tulivuorenmuodostelmista. Lähde: nsf.gov

Geologisten aikakausien (kymmenien tai satojen miljoonien vuosien ajan) yhteydessä "lyhyt aika" voi tarkoittaa muutamia vuosia (jopa päiviä) tai satojen miljardien vuosien jaksoja.

Joukkotutkimuksissa voi olla useita syy-aiheita ja seurauksia. Fyysiset ja ilmastolliset syyt aiheuttavat usein kaskadin vaikutuksia ruokarainoihin tai suoraan joihinkin lajeihin. Vaikutukset voivat olla "välittömiä", kuten ne, jotka tapahtuvat sen jälkeen, kun meteoriitti osuu Maapallolle.

Joukkotutkimuksen syyt

Joukkotason sukupuuttojen syyt voitaisiin luokitella kahteen päätyyppiin: biologisiin ja ympäristöllisiin.

biologinen

Näitä ovat muun muassa lajien välinen kilpailu käytettävissä olevista resursseista niiden pelastamiseksi, saalistus, epidemiat. Massakuormituksen biologiset syyt vaikuttavat suoraan lajien ryhmään tai koko troofiseen ketjuun.

ympäristö-

Näistä syistä voidaan mainita: merenpinnan nousut tai laskua, jäätiköt, lisääntynyt vulkanismi, läheisten tähtivaikutusten maapallolla, komeetojen vaikutukset, asteroidivaikutukset, maapallon kiertoradan tai magneettikentän muutokset, ilmaston lämpeneminen tai jäähtyminen muun muassa.

Kaikki nämä syyt tai niiden yhdistelmä olisivat voineet myötävaikuttaa joukkoon sukupuuttoon yhdessä vaiheessa.

Monitutkimuskohtaiset tutkimukset joukkotutkimuksista

Massallisen sukupuuton lopullinen syy on vaikea selvittää ehdottomasti, koska monet tapahtumat eivät jätä yksityiskohtaista tietoa sen alkamisesta ja kehityksestä.

Voisimme löytää esimerkiksi fossiilitiedot, jotka todistavat tärkeän lajien menetyksen tapahtuman. Jotta voimme selvittää syyt, jotka sen aiheuttivat, meidän on tehtävä korrelaatio muiden planeetalla rekisteröityjen muuttujien kanssa.

Tämän tyyppinen syvä tutkimus vaatii tutkijoiden osallistumista mm. Biologialta, paleontologialta, geologialta, geofysiikalta, kemialta, fysiikalta, tähtitiedeltä.

Tärkeimmät joukkotutkimukset

Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tärkeimmistä tähän mennessä tutkituista joukkokuollosta, ajanjaksot, joissa niitä esiintyy, ikä, kunkin kesto, kuolleiden lajien arvioitu prosenttimäärä ja niiden mahdollinen syy.

Massakuolemien evoluutioarvo

Biologisen monimuotoisuuden vähentäminen

Joukkotutkimukset vähentävät biologista monimuotoisuutta, koska täydelliset suvut katoavat ja lisäksi luovutaan niistä, jotka niistä olisi voinut syntyä. Massakuuttoa voitaisiin sitten verrata elämäpuun karsimiseen, jossa kokonaiset oksat leikataan.

Aiemmin olemassa olevien lajien kehitys ja uusien lajien syntyminen

Joukkotutkimus voi myös olla "luova" rooli evoluutiossa, mikä stimuloi muiden olemassa olevien lajien tai haarojen kehitystä johtuen niiden pääkilpailijoiden tai saalistajien katoamisesta. Lisäksi voi esiintyä uusien lajien tai oksien syntymistä elämäpuussa.

Tiettyjä markkinarakoja hoitavien kasvien ja eläinten äkillinen katoaminen avaa joukon mahdollisuuksia eloonjääneille lajeille. Voimme havaita tämän useiden sukupolvien valinnan jälkeen, koska eloon jääneet suvulinjat ja heidän jälkeläisensä voivat tulla ekologisiin tehtäviin, jotka aikaisemmin suorittivat kadonneet lajit.

Tekijät, jotka edistävät joidenkin lajien selviytymistä sukupuuttoon, eivät ole välttämättä samoja, jotka suosivat selviytymistä aikoina, jolloin sukupuutto on matala.

Joukkotutkimus antaa sitten sukupolvien, jotka olivat aiemmin vähemmistö, monipuolistaa ja pelata tärkeitä roolia uudessa katastrofin jälkeisessä skenaariossa.

Nisäkkäiden kehitys

Tunnettu esimerkki on nisäkkäät, jotka olivat vähemmistöryhmä yli 200 miljoonan vuoden ajan ja vasta kriittisen ja kolmannen asteen joukkotutkimuksen jälkeen (jossa dinosaurukset katosivat), he kehittyivät ja alkoivat pelata peliä. iso rooli.

Voimme silloin vakuuttaa, että ihminen ei olisi voinut ilmestyä, ellei liitukauden massalla sukupuuttoon olisi tapahtunut.

KT-isku ja liitu-tertiäärinen joukkotuho sukupuuttoon

Álvarezin hypoteesi

Luis Álvarez (vuoden 1968 fysiikan Nobel-palkinto) yhdessä geologien Walter Álvarezin (hänen poikansa), Frank Azaron ja Helen Michelin (ydinkemikaalit) kanssa ehdottivat vuonna 1980 hypoteesia siitä, että liitukaramellin ja kolmannen osapuolen joukkotutkimus oli tulo asteroidista, jonka läpimitta on 10 ± 4 km.

Tämä hypoteesi johtuu ns. KT-raja-arvon, joka on ohut iridiumirikas savikerros, analyysista, joka löytyy planeetta-asteikosta juuri sen rajan kohdalta, joka jakaa sedimentit, jotka vastaavat cretaceous and tertiary (KT) -jaksoja.

Iridium

Iridium (Ir) on kemiallinen elementti, jolla on atominumero 77, joka sijaitsee jaksollisen ryhmän 9 sisällä. Se on siirtymämetalli, platinaryhmästä.

Se on yksi harvinaisimmista elementeistä maapallolla, jota pidetään maapallon ulkopuolisena metallina, koska sen pitoisuus meteoriiteissa on usein korkea verrattuna pitoisuuksiin maassa.

Kuva 2. KT tai cretaceous-paleogene -raja, joka merkitsee aikakauden loppua. Anky-mies, Wikimedia Commonsista

KT-raja

Tutkijat havaitsivat huomattavasti korkeammat iridiumpitoisuudet tämän savikerroksen sedimenteissä, nimeltään KT-raja kuin edellisissä kerroksissa. Italiassa he havaitsivat 30-kertaisen lisäyksen edellisiin kerroksiin verrattuna; Tanskassa 160 ja Uudessa-Seelannissa 20.

Álvarezin hypoteesi ehdotti, että asteroidin vaikutus tummensi ilmakehää, estäen fotosynteesiä ja saostaen suuren osan nykyisestä kasvisto- ja eläimistöstä.

Tästä hypoteesista puuttui kuitenkin tärkein todiste, koska he eivät pystyneet paikantamaan paikkaa, jossa asteroidin vaikutus oli tapahtunut.

Siihen saakka yhdestäkään odotetun suuruisesta kraatterista ei ollut ilmoitettu vahvistavan tapahtumaa todella.

Chicxulub

Vaikka geofysiikot Antonio Camargo ja Glen Penfield (1978) eivät olleet ilmoittaneet siitä, he olivat jo löytäneet kraatterin törmäyksen seurauksena etsiessään öljyä Yucatánissa työskentelemällä Meksikon valtion öljy-yhtiölle (PEMEX).

Camargo ja Penfield saavuttivat noin 180 km leveän vedenalaisen kaaren, joka jatkui Meksikon niemimaalla Yucatanissa ja jonka keskusta oli Chicxulubin kaupungissa.

Kuva 3. Painovoimakartta, joka näyttää poikkeavuuden Yucatanin niemimaalla. Lähde: Tietokoneella tuotettu painovoimakartta Chicxulub-kraatterista Méxicossa (NASA).

Vaikka nämä geologit olivat esittäneet havaintonsa konferenssissa vuonna 1981, porausydinten käytön puute piti heidät pois aiheesta.

Lopuksi, vuonna 1990, toimittaja Carlos Byars otti yhteyttä Penfieldiin astrofysiikan Alan Hildebrandin kanssa, joka antoi hänelle lopulta pääsyn porausytimiin.

Hildebrand julkaisi yhdessä Penfieldin, Camargon ja muiden tutkijoiden kanssa vuonna 1991 Yucatanin niemimaalla Meksikossa löydetyn pyöreän kraatterin, jonka koko ja muoto paljastavat magneettisen ja gravitaatiokentän poikkeavuudet, mahdollisena törmäyskraatterina, jota esiintyi liitu-tertiäärisessä.

Muut hypoteesit

Kriidis-tertiäärinen massan kuoleminen (ja KT-vaikutushypoteesi) on yksi tutkituimmista. Álvarezin hypoteesia tukevista todisteista huolimatta muutkin lähestymistavat säilyivät.

On väitetty, että stratigrafiset ja mikropaleontologiset tiedot Meksikonlahdelta ja Chicxulub-kraatterista tukevat hypoteesia, jonka mukaan tämä vaikutus edelsi KT-rajaa useita satoja tuhansia vuosia eikä siksi voinut aiheuttaa tapahtunutta joukkotuhoa. liitu-kolmannessa.

On ehdotettu, että muut vakavat ympäristövaikutukset voisivat laukaista joukkotuhonnan KT: n rajalla, kuten Deccanin tulivuorenpurkaukset Intiassa.

Deccan on suuri 800 000 km ^{2: n} ylätasanko, joka ylittää Intian eteläisen ja keskusta-alueen. Siinä on laavajäämiä ja valtava rikki- ja hiilidioksidipäästö, joka on saattanut aiheuttaa massan sukupuuttoon KT: n rajalla.

Uusimmat todisteet

Peter Schulte ja 34 tutkijaryhmä julkaisivat vuonna 2010 arvostetussa Science-lehdessä perusteellisen arvioinnin kahdesta aikaisemmasta hypoteesista.

Schulte ym. Analysoivat synteesin viimeisimmistä stratigrafisista, mikropaleontologisista, petrologisista ja geokemiallisista tiedoista. Lisäksi he arvioivat molemmat sukupuuttoon vaikuttavat mekanismit ennustetuista ympäristöhäiriöistään ja elämän jakautumisesta maapallolla ennen KT-rajaa ja sen jälkeen.

He päättelivät, että Chicxulub-isku aiheutti KT-rajan massan sammumisen, johtuen tosiasiasta, että poistokerroksen ja sukupuuttoon alkamisen välillä on ajallinen vastaavuus.

Lisäksi fossiilisten aineiden ekologiset kuviot ja mallinnetut ympäristöhäiriöt (kuten pimeys ja jäähtyminen) tukevat näitä päätelmiä.

Viitteet

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., ja Michel, HV (1980). Maan ulkopuolinen syy liitukauden ja kolmannen sukupolven sukupuuttoon. Science, 208 (4448), 1095 - 1108. doi: 10.1126 / tiede.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Chicxulub-kraatterin koko ja rakenne, paljastettuna vaakasuuntaisilla gravitaatiogradienteilla ja cenoteilla. 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). Kriittisten tapahtumien aika-asteikot liitu-paleogeenin rajan ympärillä. Science, 339 (6120), 684 - 687. doi: 10.1126 / tiede.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Chicxulub-asteroidivaikutus ja joukkotuhojen purkaminen liitu-paleogeenin rajalla. Science, 327 (5970), 1214 - 1218. doi: 10.1126 / tiede.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Chicxulub-iskulaatikon pintageologia, Yucatan, Meksiko. Earth Moon Planets 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. ja Boynton, W. (1991). Chicxulub-kraatteri: mahdollinen liitu- / tertiäärinen rajavaikutuskraatteri Yucatánin niemimaalla, Meksikossa. Geologia. 19 (9): 861-867.