En masseudryddelse eller stor udryddelse , også kaldet biologisk krise eller økologisk krise , er en relativt kort begivenhed på skalaen af geologiske tider (højst et par millioner år), hvor mindst 75% af de dyre- og plantearter, der findes på stedet . det Jorden og oceanerne er ved at forsvinde . Disse tre kriterier (relativ kort varighed, global geografisk distribution og betydeligt fald i den biologiske mangfoldighed ) er dog underlagt debat, fordi de paleontological optegnelser er ufuldstændige, primært marine, med forbehold af prøveudtagning partiskhed og et skøn over varigheden af perioden. Udslettelse tider upræcise.
Disse store kriser har ofte været anledningen til overgange mellem dominerende livsformer. Bortset fra de få perioder med masseudryddelse, der er beskrevet nedenfor, viser den "normale" hastighed for forsvinden af familier af havdyr pr. Million år et gradvist fald over den geologiske tidsskala og falder fra 5 familier pr. Million år i Cambrian ved begyndelsen den æra af den Phanerozoic og æra paleozoiske der er omkring 540 millioner år siden, to familier per million år i løbet af den æra Cenozoic (Tertiær), fra 66 millioner år i dag (ekskl serie præsentere Holocæn ).
I havene vedrørte de fem massive udryddelser af flercellede organismer hovedsageligt dyr ( eumetazoans ), kun en forstyrrede væsentligt udviklingen af planter.
De faser af udryddelser og dem af fornyelse af dyr og planter end geologisk tid er blevet foreslået fra XVIII th århundrede af to store navne i feltet: Georges-Louis Leclerc og Georges Cuvier . Cuvier forsvarede teorien om katastrofisme, mens andre, ligesom Charles Lyell, var uniformere , dvs. de troede, at tingene blev gjort langsomt, glat.
Derefter catastrophism blev forsømt og genstartet XX th århundrede : faser udryddelser og biologiske angreb fra catastrophism blev således betragtet som Newell i 1963 . Arbejdet fra Walter Alvarez , der arbejdede på grænsen mellem kridt og tertiær i begyndelsen af 1980'erne, gav anledning til teorien om meteoritpåvirkning.
For at prioritere biologiske kriser eller biohændelser defineres det i henhold til udryddelsesgraden massekriser (i det mindste forsvinden af taxonomiske familier ), mellemliggende kriser (forsvinden af arter , slægter og nogle familier ) og mindre kriser (forsvinden af arter og slægter, der ofte falder sammen med grænserne for geologiske stadier eller understadier). Denne klassificering maskerer det kontinuum, der findes mellem disse tre typer kriser: de mange små kriser (som udryddes fra 0 til 5% af arten) var oprindelsen til 40% af forsvinden af alle arterne (begrebet udryddelse af baggrunden , “ Baggrundsudryddelse ”), jo vigtigere kriser (“udryddelsessprutter”, der udrydder mere end 5% af arten), greb ind i mere end 60% af forsvindingerne med de største, men sjældne kriser, som kun genererede 4% af udryddelsen. Således under phanerozoic (periode, der så ud til den fossile optegnelse), identificerede paleontologer omkring tres kriser.
Siden livet dukkede op på jorden, er disse "normale" udryddelser blevet punkteret af fem episoder med masseudryddelse (defineret i 1982 af Jack Sepkoski og David M. Raup ), en sjette, Holocene-udryddelse , kunne primeres:
Flere udryddelsesepisoder er beskrevet i Cambrian , men de er ikke velkendte og passer ikke ind i gruppen af de fem store , de fem store udryddelser i Jordens historie.
Den "krise Capitanian " ( gulv i Perm ), som decimerede Brachiopoder , især ved Spitsbergen , der er omkring 262 Ma (million år siden), blev betragtet af David PG Bond et al. i 2015 som en mulig masseudryddelse forbundet med kraftige vulkanudbrud i det sydlige Kina . Imidlertid tillader dens kronologiske nærhed til de største udryddelser, der hidtil er kendt, Perm-Trias-udryddelsen , ikke disse forfattere klart at beslutte mellem en regional eller en global krise.
Derudover kender vi også nogle mindre massive udryddelser, såsom den for midten af Trias for 225 Ma siden, som eliminerede en stor del af de daværende dominerende pattedyrs krybdyr og efterlod marken åben for dinosaurer .
Liste over massive eller betydelige udryddelser:
Periode | Udryddelse | Dateret | Mulige årsager |
---|---|---|---|
Kvartær | Udryddelse af Holocæn | 10.000 år - i dag | Ødelæggelse og fragmentering af levesteder, herunder ændring i arealanvendelse (f.eks. Skovrydning for landbruget), ændring af større strømme og biogeokemiske rum (f.eks. CO 2 -emissionerog andre drivhusgasser (GHG), massiv udledning af nitrat i jord og vand) med miljømæssig forurening og ændring af økosystemer (fx intensiv landbrug , klimaændringer knyttet til intensivering af drivhusgasemissioner), overudnyttelse af naturressourcer (overdreven jagt, overfiskning ), alle årsager knyttet til teknologisk fremskridt og intensivering af menneskelige aktiviteter under antropocen . |
Neogen | Pliocene - Pleistocæn marine udryddelse | 2 Min | Supernova ? |
Mid-Miocene-udryddelse | 14.5 Min | ||
Paleogen | Eocen-oligocen udryddelse | 36-33.9 Min | Popigai Crater , Chesapeake Bay , Toms Canyon Crater og muligvis Mistastin Crater |
Kridt | Kridt-paleogen udryddelse | 66 Min | Chicxulub krater ; Trapps af Deccan |
Udryddelse af den cenomanske-turonian ( fr ) | 94 Min | Basalter i “Den store caribiske storknogeprovins”. Mulig forbindelse med udryddelsen af ichthyosaurs . | |
Udryddelse af Aptian | 117 Min | Kerguelen Plateau | |
Jurassic | Sent jura udslettelse | 145 My | |
Udryddelse af Toarcian | 183 Min | Karoo-Ferrar provinser | |
Trias | Udryddelse af Trias-Jurassic | 201 Min | Centralatlantiske magmatiske provins ; Krater |
Udryddelse af Carnian | 230 My | Wrangellia basaltudbrud | |
Perm | Perm-trias udryddelse | 252 Min | Sibiriske trapps ; Wilkes jordkrater |
Udryddelse af kaptajnen | 262 Min | Forsvinden af mange former for brachiopoder . Udryddelse overvejet af David PG Bond et al. i 2015 som vigtig, relateret til fælder Emeishan (in) . | |
Olsons udryddelse | 270 My | Bachu Large Igneous Province ? | |
Kulstofholdig | Kulstof regnskov kollapser | 305 Min | Skift fra et fugtigt klima til et tørt klima. Forbindelse med magtfulde provinser Skagerrak (in) ? |
Romers hul | 360-345 My | Hullerne repræsenterer perioder, hvor paleontologer endnu ikke har fundet relevante fossiler. | |
Devonian | Udryddelse af Devonian | 375-360 My | Trapps af Viuly-Yakutsk |
Silurisk | Slutningen af silurisk udryddelse | 416 Min | |
Lau begivenhed | 420 My | Ændringer i havets overflade og deres kemiske sammensætning? | |
Mulde begivenhed | 424 Min | Fald i havets overflade? | |
Ireviken begivenhed | 428 Min | Kvælning af havene; Milanković parametre ? | |
Ordovicier | Udryddelse af Ordovician-Silurian | 450-440 My | Global afkøling og fald i havets overflade Gamma-ray burst ? Kulstofbinding ved dyb deponering af døde alger? |
Cambrian | Cambrian-Ordovician udryddelse | 485 Min | Store globale køling og havniveau variationer |
Udryddelse af Dresbachian | 502 Min | ||
Slutningen af Botomian udryddelse | 517 Min | ||
Prækambrisk | Slutningen af Ediacaran-udryddelse | 541 Min | |
Stor oxidation | 2400 My | Stigning i iltniveauer i atmosfæren på grund af udviklingen af fotosyntese |
Tre hovedtyper af årsager er blevet foreslået for at forklare masseudryddelser: 1) biologisk (genetisk forarmelse, predationstryk ), 2) jordbaseret ( vulkanisme , eustatiske variationer , klimaændringer ) og 3) udenjordisk ( meteoritpåvirkning , stigning i kosmiske stråler , hypotese nemesis , antagelse Shiva ). Disse årsager kan kombineres, og nye teorier foreslås regelmæssigt, hvilket giver anledning til mange debatter.
Den vulkanske teori påberåber perioder med intens vulkanisme langs kontinentale fejl, der inkluderer udbrud, der er kraftige nok til at sende flere milliarder ton sten i lav bane og forsure atmosfæren og havene. Denne teori ville forklare periodiciteten af massive udryddelser såvel som den tilsyneladende sammenfald af sådanne begivenheder med intens vulkanisme og spor af meteoritpåvirkninger .
De forskellige istider, der fandt sted under Phanerozoic , forårsagede også mere eller mindre betydelige udryddelser afhængigt af varigheden og intensiteten af afkøling. Faktisk forårsager faldet i temperaturer på kontinentalt niveau udseendet af omfattende gletschere, inlandsis , hvilket får de tilstedeværende økosystemer til at forsvinde og forhindrer udviklingen af flora og derfor tilstedeværelsen af en forskelligartet fauna. Derudover er marine liv også stærkt påvirket af ændringer i havets overflade under isdækninger. Dannelsen af havis og indlandsis ved at samle store mængder vand forårsager et markant fald i havets overflade og ændrer havstrømmene og forårsager alvorlige forstyrrelser i marine økosystemer. Ligeledes fører stigningen i temperaturer til slutningen af istiden til smeltning af isen og derfor en stigning i havets overflade, hvilket igen forstyrrer disse økosystemer. Den masse udryddelse af Ordovicium-Silurian ville være delvis på grund af en intens istid. Andre istider, der fandt sted i Kulstof eller Kvartær, har også ført til udryddelse af mere eller mindre vigtige arter.
En anden teori indebærer en ændring i kemoklin som følge af den globale opvarmning af planeten, selv induceret af den betydelige frigivelse af kuldioxid i en fase med intens vulkanisme. Når kemoklin når havoverfladen , frigøres store mængder giftigt hydrogensulfid i atmosfæren . Skyer af denne gas kan dræbe planter og dyr direkte (eller indirekte ved at ødelægge ozonlaget ). Denne proces kunne forklare udryddelsen af slutningen af Perm og slutningen af Trias . Biomarkørerne, der findes i sedimenterne i disse tider, vidner om, at bakterier, der bruger hydrogensulfid, derefter spredte sig i alle havene.
Ændringer i albedo , luft og vand kemi ( forsuring kunne) har haft store og kombinerede virkninger på ozonlaget, hastigheden af ultraviolette og sol- og stjernernes stråling , kapacitet til kulstofdræn , regulering og økologiske modstandskraft af økosystemer. Den pludselige smeltning af metanhydrater kunne også på bestemte tidspunkter have forårsaget eksplosioner i den globale opvarmning og forstyrrelse af de store havstrømme i tider for korte til at muliggøre de adaptive reaktioner fra arter og økosystemer .
Siden midten af 1980'erne har fysikere foreslået en primær kosmisk årsag (på grund af spor af cyklisk bombardement af Jorden).
I 2008 vurderede forskere fra Cardiff University , at Mælkevejen kunne være ansvarlig for de seks største udryddelser i fortiden. Ifølge denne teori krydser solsystemet hver 35 til 40 millioner år det galaktiske plan, der er kendetegnet ved en høj tæthed af gas og støv. Når den passerer igennem den, vil tyngdekrafterne i den omgivende gas- og støvsky skyde kometerne væk fra deres vej. nogle styrter så ned i solsystemet og undertiden kolliderer med Jorden. (risikoen for kollision vil således stige med en faktor på ti). Denne hypotese stemmer overens med dens forfattere med observationen af kratere på jorden, hvilket antyder et større antal kollisioner hver 36 millioner år eller deromkring.
I 2014 blev en anden hypotese fremsat af to teoretiske fysikere : en "tynd disk", der består af en form for mørkt stof, kunne periodisk (hver 35 millioner år) krydse galaksen og fremkalde katastrofal meteorregn. Mens solen følger den hvirvlende bevægelse af galaksens arm, der beskytter den, det vil sige mens den roterer rundt om det galaktiske centrum, vil den også bevæge sig sinusformet op og ned og således periodisk krydse planet, der skærer galaksen i sin øverste del og dens nedre del. Dette centrale lag ville indeholde en tættere mængde mørkt stof, der er i stand til at fremkalde et tyngdekraftsskub og forstyrre kometerne i Oort-skyen . Der er enighed om, at mørkt stof interagerer meget lidt med stof, men forfatterne antyder, at en lille del af mørkt stof kunne opføre sig meget forskelligt. I 2014 udgav forfatterne en "Dissipative Dark Matter Theory" for at forsøge at forklare signaler, der fremkalder mørkt stof i midten af galaksen, spottet af Fermi gammastrålerumteleskop . Deres model er den af en "mørk skive", der er ca. 35 lysår (10 parsec ) tyk), med en densitet svarende til ca. 1 solmasse pr. Kvadrat lysår eller 10 solmasser pr. Kvadratparsek., Dvs. tæt nok til at udløser periodiske regn af kometer. Hvis denne "sorte disk" findes, kunne den testes via astronomiske observationer (for eksempel takket være de data, der forventes fra Gaia-missionen fra Den Europæiske Rumorganisation, som skal kortlægge Galaxy's tyngdefelt). I mellemtiden forbliver denne forklaring spekulativ.
Ovenstående grafik viser de forskellige cyklusser i naturhistorien, masseudryddelse og de vigtigste astroblems . Masseudryddelse er altid blevet fulgt af stråleeksplosioner . Ifølge lovgivningen i naturlig udvælgelse i evolutionsteorien , arter , der forsvinder frigøre økologiske nicher for andre arter, der er så tilbøjelige til at udvikle sig. Denne udvikling kaldes speciering . Disse cyklusser, hvor hurtige de end er, er i størrelsesordenen flere millioner år. I tilfælde af en nuværende masseudryddelse vil den menneskelige art ikke være i stand til at observere stråleeksplosioner på grund af disse varigheder.