Мел-палеогеновое вымирание | это... Что такое Мел-палеогеновое вымирание? (original) (raw)
Мел–Пал
Миллионов лет назад
Вымирание морской фауны в течение фанерозоя. Для каждого интервала времени показано, какой процент существовавших тогда родов не дожил до следующего интервала. Показаны вымирания не всех родов, а лишь сохранившихся в окаменелостях. Буквы на картинке кликабельны и представляют «_Большую Пятёрку_» вымираний. (информация об изображении)
Мел-палеогеновое вымирание (мел-третичное, мел-кайнозойское, K-T вымирание) — одно из пяти т. н. «великих массовых вымираний», на границе мелового и палеогенового периода, около 65 миллионов лет назад. Нет единой точки зрения, было ли это вымирание постепенным или внезапным, что является в настоящее время предметом исследований.[1][2]
Частью этого массового вымирания явилось вымирание динозавров. Вместе с динозаврами вымерли морские рептилии (мозазавры и плезиозавры) и летающие ящеры, многие моллюски, в том числе аммониты, белемниты и множество мелких водорослей. Всего погибло 16 % семейств морских животных (47 % родов морских животных) и 18 % семейств сухопутных позвоночных.
Однако большая часть растений и животных пережила этот период. Например, не вымерли сухопутные пресмыкающиеся, такие как змеи, черепахи, ящерицы и водные пресмыкающиеся, такие как крокодилы. Выжили ближайшие родственники аммонитов — наутилусы, а также птицы, млекопитающие, кораллы и наземные растения.
Предположительно некоторые динозавры (трицератопсы, тероподы и др.) существовали на западе Северной Америки и в Индии ещё несколько миллионов лет в начале палеогена, после их вымирания в других местах[3].
Содержание
- 1 Наиболее известные версии вымирания
- 2 «Биосферная» версия
- 3 См. также
- 4 Источники и примечания
- 5 Литература
- 6 Ссылки
Наиболее известные версии вымирания
Внеземные
- Падение астероида — одна из самых распространённых версий[4] (т. н. «гипотеза Альвареса»). Она основана главным образом на приблизительном соответствии времени образования кратера Чиксулуб (который является следом от падения астероида размером порядка 10 км около 65 млн лет назад[5]) на полуострове Юкатан в Мексике и временем вымирания большинства из исчезнувших видов динозавров.[6] Кроме того, небесно-механические расчёты (основанные на наблюдениях ныне существующих астероидов) показывают, что астероиды размером более 10 км сталкиваются с Землёй в среднем около одного раза в 100 млн лет, что по порядку величины соответствует, с одной стороны, датировкам известных кратеров, оставленных такими метеоритами[7], а с другой — промежуткам времени между пиками вымираний биологических видов в фанерозое[8]. Теорию подтверждает повышенное содержание иридия и других платиноидов в тонком слое на границе известняковых отложений мела и палеогена, отмеченное во многих районах мира. Эти элементы имеют тенденцию концентрироваться в мантии и ядре Земли, и очень редко встречаются в поверхностном слое. С другой стороны, химический состав астероидов и комет больше отражает первоначальное состояние солнечной системы, в котором иридий занимает более существенное положение[9].
- Версия «многократного падения» (англ. multiple impact event), предполагающая несколько последовательных ударов[5]. Она привлекается, в частности, для объяснения того, что вымирание произошло не одномоментно (см. раздел Недостатки гипотез). Косвенно в её пользу свидетельствует тот факт, что астероид, создавший кратер Чиксулуб, был одним из осколков более крупного небесного тела[10]. Некоторые геологи считают, что Кратер Шива на дне Индийского океана, датируемый примерно тем же временем, является следом падения второго гигантского метеорита[11], но эта точка зрения является дискуссионной.
- Взрыв сверхновой звезды либо близкий гамма-всплеск.
- Столкновение Земли с кометой.
Столкновения Земли с астероидом: художественное изображение
Земные абиотические
- Усиление вулканической активности[12], с которой связывают ряд эффектов, которые могли бы повлиять на биосферу: изменение газового состава атмосферы; парниковый эффект, вызванный выбросом углекислого газа при извержениях; изменение освещённости Земли из-за выбросов вулканического пепла (вулканическая зима). В пользу этой гипотезы говорят геологические свидетельства о гигантском излиянии магмы в промежутке между 68 и 60 млн лет назад на территории Индостана, в результате которого образовались деканские траппы[13].
- Резкое понижение уровня моря, произошедшее в последней (маастрихтской) фазе мелового периода («маастрихтская регрессия»).
- Изменение среднегодовых и сезонных температур, при том, что инерциальная гомойотермия крупных динозавров, требует ровного тёплого климата[14] Вымирание, однако, не совпадает по времени со значительным изменением климата[15]
- Резкий скачок магнитного поля Земли.
- Переизбыток кислорода в атмосфере Земли.
- Резкое охлаждение океана.
- Изменение состава морской воды.
Земные биотические
- Эпизоотия.
- Динозавры не смогли приспособиться к изменению типа растительности и отравились алкалоидами, содержащимися в появившихся цветковых растениях.
- Динозавров истребили первые хищные млекопитающие, уничтожая кладки яиц и детёнышей.
- Вариация предыдущей версии: первые млекопитающие, размножаясь быстрее динозавров, а также обладая более совершенным метаболизмом, могли вытеснить рептилий в ходе конкурентной борьбы в те экологические ниши, на которые мало претендовали сами, как это раньше произошло с амфибиями.[источник не указан 696 дней]
Комбинированные
Вышеперечисленные гипотезы могут дополнять друг друга, что некоторыми исследователями используется для выдвижения разного рода комбинированных гипотез. Например, удар гигантского метеорита мог спровоцировать усиление вулканической активности и выброс большой массы пыли и пепла, что в совокупности могло повлечь за собой изменение климата, а это, в свою очередь — изменение типа растительности и пищевых цепочек, и т. д.; изменение климата также могло быть вызвано понижением уровня Мирового океана.
Известно, что у некоторых рептилий наблюдается явление зависимости пола потомства от температуры кладки яиц. В 2004 году группа исследователей из британского Университета Лидса, которую возглавляет Дэвид Миллер (David Miller), предположила, что если подобное явление было характерно и для динозавров, то изменение климата всего на несколько градусов могло спровоцировать появление на свет особей только определенного пола (мужского, например), а это в свою очередь делает невозможным дальнейшее размножение.[16]
Недостатки гипотез
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.Эта отметка установлена 4 октября 2011. |
---|
Ни одна из перечисленных гипотез не может в полной мере объяснить весь комплекс явлений, связанных с вымиранием динозавров и других видов в конце мелового периода.
Главные проблемы перечисленных версий следующие:
- Гипотезы фокусируются именно на вымирании, которое, как считает часть исследователей, шло теми же темпами, что и в предшествующее время (но при этом перестали образовываться новые виды в составе вымерших групп).
- Все импактные гипотезы (гипотезы ударного воздействия), в том числе астрономические, не соответствуют предполагаемой продолжительности его периода (многие группы животных начали вымирать задолго до конца мела). Переход тех же аммонитов к гетероморфным формам тоже свидетельствует о какой-то нестабильности. Очень может быть, что очень многие виды уже были подточены какими-то долговременными процессами и стояли на пути вымирания, а катастрофа просто ускорила процесс.
С другой стороны, следует иметь в виду, что продолжительность периода вымирания не может быть точно оценена из-за эффекта Синьора-Липпса (англ.), связанного с неполнотой палеонтологических данных (время захоронения последнего найденного ископаемого может не соответствать времени исчезновения таксона). - Часть гипотез имеют недостаточно фактических подтверждений. Так, не найдено никаких следов того, что инверсии магнитного поля Земли влияют на биосферу; нет убедительных доказательств того, что маастрихтская регрессия уровня Мирового океана могла вызвать массовое вымирание таких масштабов; нет доказательств резких скачков температуры океана именно в этот период; также не доказано, что катастрофический вулканизм, в результате которого образовались деканские траппы, был повсеместным, или что его интенсивность была достаточной для глобальных изменений климата и биосферы.
«Биосферная» версия
В российской палеонтологии популярна биосферная версия «великого вымирания», в том числе вымирания динозавров[14]. Необходимо отметить, что большинство палеонтологов специализируются не на изучении динозавров, а других животных: млекопитающих, насекомых, и т. д. Согласно ей, основными исходными факторами, предопределившими исчезновение динозавров, стали:
- Появление цветковых растений;
- Постепенное изменение климата, вызванное дрейфом материков.
Последовательность событий, приведшая к вымиранию, представляется следующим образом:
- Цветковые растения, имеющие более развитую корневую систему и лучше использующие плодородие почвы, достаточно быстро повсеместно вытеснили прочие виды растительности. При этом появились насекомые, специализированные на питании цветковыми, а насекомые, «привязанные» к ранее существовавшим видам растительности, начали вымирать.
- Цветковые растения образуют дернину, являющуюся лучшим из природных подавителей эрозии. В результате их распространения снизилось размывание поверхности суши и, соответственно, поступление в океаны питательных веществ. «Обеднение» океана пищей привело к гибели значительной части водорослей, являвшихся основным первичным производителем биомассы в океане. По цепочке это привело к полному нарушению всей морской экосистемы и стало причиной массовых вымираний в море. Это же вымирание затронуло и крупных летающих ящеров, которые, по имеющимся представлениям, были трофически связаны с морем. Часть крупных морских рептилий, кроме того, могла не выдержать конкуренции с появившимися именно в это время акулами современного типа.
- На суше животные активно приспосабливались к питанию зелёной массой (кстати, и травоядные динозавры тоже). В малом размерном классе появились мелкие фитофаги-млекопитающие (типа крыс). Их появление привело к появлению и соответствующих хищников, которыми тоже стали млекопитающие. Малоразмерные хищники-млекопитающие были неопасны для взрослых динозавров, но питались их яйцами и детёнышами, создавая динозаврам дополнительные трудности в воспроизводстве. При этом охрана потомства для динозавра практически неосуществима из-за слишком большой разницы в размерах взрослых особей и детёнышей.
- В результате дрейфа материков в конце мелового периода изменилась система воздушных и морских течений, что привело к некоторому похолоданию на значительной части суши и усилению сезонного температурного градиента. Инерциальная гомойотермия, обеспечивавшая динозаврам эволюционное преимущество в предыдущие периоды, в таких условиях уже не давала эффекта.
В результате всех перечисленных причин для динозавров создались неблагоприятные условия, которые и привели к прекращению появления новых видов. «Старые» виды динозавров ещё некоторое время существовали, но постепенно вымерли полностью. Судя по всему, жёсткой прямой конкуренции динозавров и млекопитающих не было, они занимали разные размерные классы, существуя параллельно. Лишь после исчезновения динозавров млекопитающие захватили освободившуюся экологическую нишу, да и то не сразу.
Что любопытно, развитие первых архозавров в триасовом периоде сопровождалось постепенным вымиранием многих терапсид, высшие формы которых являлись по сути примитивными яйцекладущими млекопитающими.[14]
Недостатки биосферной версии
В вышеприведенном виде версия использует гипотетические представления о физиологии и поведении динозавров, не сопоставляет все изменения климата и течений, имевшие место в мезозое, к имевшим место в конце мелового периода, не объясняет одновременное вымирание динозавров на изолированных друг от друга материках[17], не объясняет избирательность утверждаемых эффектов[источник не указан 714 дней] эволюции млекопитающих на других позвоночных.
См. также
Источники и примечания
- ↑ Sheehan P.M. et al. Sudden extinction of the dinosaurs: latest Cretaceous, upper Great Plains (англ.) // Science. — 1991. — Т. 254. — № 5033. — С. 835—839.
- ↑ Milner A.C. Timing and causes of vertebrate extinction across the Cretaceous-Tertiary boundary (англ.) // Geological Society, London, Special Publications. — 1998. — Т. 140. — С. 247—257.
- ↑ Динозавры из палеогена // Палеонтологический портал «Аммонит.ру», 01.05.2009
- ↑ Динозавры вымерли из-за падения астероида // Русская служба Би-би-си, 5 марта 2010 г.
- ↑ 1 2 David Tytell. Did a Comet Swarm Kill the Dinosaurs? // Sky & Telescope, May 14, 2004.
- ↑ См., напр., Keller, G. et al. Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction // Proc. Nat. Academy of Sci. of the USA, vol. 101, no. 11, pp. 3753—3758 (2004).
- ↑ Earth Impact Database
- ↑ Любопытно отметить, что такая же гипотеза привлекается среди других для объяснения массового пермского вымирания
- ↑ Dingus, Norell, 2011, p. 114
- ↑ W. F. Bottke1, D. Vokrouhlický & D. Nesvorný. An asteroid breakup 160 Myr ago as the probable source of the K/T impactor // Nature, 2007, vol. 449, pp. 48—53 doi:10.1038/nature06070
- ↑ Chatterjee, Sankar (August 1997). «Multiple Impacts at the KT Boundary and the Death of the Dinosaurs». 30th International Geological Congress 26: 31–54. Проверено 2008-07-04.
- ↑ Keller G, Adatte T, Gardin S, Bartolini A, Bajpai S (2008). «Main Deccan volcanism phase ends near the K-T boundary: Evidence from the Krishna-Godavari Basin, SE India». Earth and Planetary Science Letters 268: 293-311. DOI:10.1016/j.epsl.2008.01.015.
- ↑ Dingus, Norell, 2011, pp. 115—116
- ↑ 1 2 3 4 Кирилл Еськов, История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека. — М.: НЦ ЭНАС, 2004. — 312 с. — 10 000 экз. ISBN 5-93196-477-0
- ↑ Глава 9
- ↑ Динозавры вымерли из-за отсутствия самок 21.04.2004, [1] (англ.)
- ↑ Алексеев Александр Сергеевич Массовые вымирания в фанерозое (рус.). — 1999.
Литература
- Brown, Barnum. A Triceratops Hunt In Pioneer Wyoming: The Journals Of Barnum Brown & J.p. Sams : The University Of Kansas Expedition Of 1895.. — High Plains Pr, 2004. — 188 p. — ISBN 0931271770
Ссылки
- Ударная теория массового вымирания (англ. The Impact Theory of Mass Extinction)
- Размышления о «редком событии» и связанных с ним представлениях в геологии
- Уильям Нейпьер. Опасность комет и астероидов