5 найбільших масових вимирань

Протягом 4,6 мільярдів років історії Землі відбулося п’ять великих масових вимирань, кожне з яких знищила переважну більшість видів, що жили в той час. Ці п’ять масових вимирань включають ордовицько-силурійське вимирання, девонське вимирання, масове пермське вимирання, тріасово-юрське вимирання та крейдове масове вимирання.

Всі ці події відрізнялися за масштабами та причинами, але всі вони повністю спустошили біорізноманіття на планеті свого часу.

Визначення «масового вимирання»

Перш ніж поговорити більше про такі події, важливо зрозуміти, що можна класифікувати як «масове вимирання» і як ці катастрофи впливають на еволюцію видів, котрі вижили. «Масове вимирання» можна визначити як період часу, протягом якого вимирає великий відсоток усіх відомих видів. Існує багато причин для масового вимирання, наприклад зміна клімату, геологічні катастрофи (наприклад, численні виверження вулканів) або навіть падіння метеорів на поверхню Землі. Є навіть докази того, що мікроби могли прискорити чи сприяти деяким масовим вимиранням, відомим у історії Землі.

Масові вимирання та еволюція

Тихоходи пережили усі п’ять основних масових вимирань.

Як масові вимирання сприяють еволюції? Після великого масового вимирання, як правило, настає швидкий період видоутворення у кількох видів, які виживають. Оскільки дуже багато видів гине під час цих катастрофічних подій, то з’являється більше місця для розселення вцілілих видів, а також багато ніш у середовищі, які необхідно заповнити. Існує менше конкуренції за їжу, ресурси, притулок і навіть пару, що дозволяє видам, що пережили катастрофу, процвітати та швидко розмножуватися.

Оскільки популяції з часом відокремлюються та віддаляються, вони пристосовуються до нових умов навколишнього середовища і врешті-решт репродуктивно ізолюються від своїх початкових, предкових, популяцій. У цей момент їх вже можна вважати абсолютно новим видом.

Перше велике масове вимирання: ордовицько-силурійське

Ордовицько-силурійське масове вимирання

  • Коли: ордовицький період палеозойської ери (близько 440 мільйонів років тому).
  • Масштаб вимирання: зникло до 85% усіх видів.
  • Передбачувана причина чи причини: дрейф континентів і подальша зміна клімату.
Морське життя ордовику. Автор зображення: Vince Smith / American Museum of Natural History / CC BY 2.0.

Перше відоме глобальне вимирання сталося під час ордовицького періоду палеозойської ери. У цей час життя на Землі було ще на ранній стадії. Перші відомі форми життя з’явилися приблизно 3,6 мільярдів років тому, але до ордовицького періоду вже з’явилися великі водні форми життя. У цей час вже були навіть деякі наземні види.

Вважається, що причиною цього масового вимирання є рух континентів і різка зміна клімату. Воно відбувалося двома різними хвилями. Перша хвиля була льодовиковим періодом, який охопив всю Землю. Рівень моря знизився, і багато наземних видів не змогли адаптуватися досить швидко, щоб вижити в суворому холодному кліматі. Друга хвиля наступила, коли льодовиковий період нарешті закінчився — і це були всі хороші новини. Льодовики розтанули так раптово, що рівень океану піднявся занадто швидко, щоб утримувати достатньо кисню для підтримки видів, які пережили першу хвилю. В свою чергу, багато видів адаптувалися занадто повільно та не встигли пристосуватись перш ніж вимирання їх повністю знищило. Вижили лише види, які справлялися з умовами, що постійно змінюються. Пізніше водні автотрофи, що вижили, підвищили рівень кисню, що і дозволило еволюціонувати новим видам.

Загинуло близько 60 % морських безхребетних, включаючи дві третини всіх родин брахіопод та мохуваток. Особливо постраждали брахіоподи, двостулкові молюски, голкошкірі, мохуватки та корали.

Викопні трилобіти ордовицького віку.

Девонське вимирання

Девонське вимирання

  • Коли: девонський період палеозойської ери (близько 375 мільйонів років тому).
  • Масштаб вимирання: знищено майже 80% усіх видів.
  • Передбачувана причина чи причини: нестача кисню в океанах, швидке зниження температури повітря, виверження вулканів та/або метеоритні удари.
Морське дно девонського періоду. Зображення: University of Michigan Museum of Natural History.

Друге велике масове вимирання в історії життя на Землі відбулося в девонському періоді палеозойської ери. Ця катастрофа відбулася досить швидко після ордовицько-силурійського вимирання. Як тільки клімат стабілізувався, види адаптувалися до нового середовища і життя на Землі знову стало процвітати, майже 80% усіх живих видів — як у воді, так і на суші — були знищені.

Існує кілька гіпотез щодо того, чому сталося це глобальне вимирання. Перша хвиля, яка завдала серйозного удару водному життю, насправді могла бути викликана швидкою колонізацією суші — багато водних рослин пристосувалися жити на суші, зменшуючи надходження поживних речовин в океани та залишаючи менше автотрофів для створення кисню для всього морського життя. Це призвело до масової загибелі в океанах.

Швидке переміщення рослин на суходіл значно вплинуло на вміст вуглекислого газу в атмосфері. Завдяки швидкому видаленню такої кількості парникових газів температура різко впала. Наземні види мали проблеми з адаптацією до таких змін клімату і в результаті вимерли.

Друга хвиля девонського масового вимирання – ще більша загадка. Її причиною могли бути масові виверження вулканів і навіть падіння метеорів, але точна відповідь поки що невідома.

Девонська криза в першу чергу торкнулася морських екосистем, і вплинула на мілководі теплолюбні організми значно сильніше, ніж на організми, що віддавали перевагу холодній воді. Найбільш важливою групою, зачепленою вимиранням, були рифоутворюючі організми великих девонських рифових систем, включаючи строматопороідеї, ругози і табуляти. В рифах пізнього девону переважали губки та кальцифікуючі бактерії, формуючи такі структури, як онколіти та строматоліти. Колапс рифової системи був таким різким і сильним, що основні рифоутворюючі організми (представлені новими групами організмів, що концентрують карбонат, сучасні склерактинієві, або «кам’яні» корали) не відновлювалися до мезозойської ери.

Цей вапняк сповнений скам’янілостями мохуваток, криноїдів і брахіоподів девонського періоду.

Масове пермське вимирання або «велике вимирання»

Пермське масове вимирання

  • Коли: пермський період палеозойської ери (близько 250 мільйонів років тому).
  • Масштаб вимирання: за оцінками, знищено 96% усіх видів.
  • Передбачувана причина чи причини: невідомо — можливо, удари астероїдів, вулканічна активність, зміна клімату та мікроби.
Початок масового вимирання в кінці пермського періоду. Автор зображення: Dawid Adam Iurino.

Третє велике вимирання сталося в останньому періоді палеозойської ери – пермському. Це найбільше з усіх відомих масових вимирань: 96% всіх видів на Землі було повністю втрачено. Тому не дивно, що це масове вимирання отримало назву «Велике вимирання». І водні, і наземні форми життя загинули відносно швидко після початку цієї катастрофи.

Досі залишається загадкою, що стало причиною цього найбільшого масового вимирання, і вчені, які вивчають цей проміжок часу, висунули кілька гіпотез. Деякі вважають, що, можливо, причиною зникнення багатьох видів став ланцюг подій: падіння одного або кількох метеоритів чи зіткнення Землі з астероїдом, діаметром у кілька десятків кілометрів; раптовий викид метану з дна моря; посилення вулканічної діяльності. Найпоширеніша гіпотеза, згідно з якою причиною катастрофи став вилив трапів (спочатку порівняно невеликих Емейшанських трапів близько 260 млн років тому, потім колосальних сибірських трапів 251 млн років тому). Все це могло спричинити зменшення рівня кисню в атмосфері, що задушило життя та спричинило швидку зміну клімату. Нові дослідження вказують на мікробів із домену Archaea, які процвітають за високого рівню метану. Ці екстремофіли, можливо, «захопили» і заглушили життя в океанах.

Якою б не була причина, це найбільше з найбільших глобальних вимирань завершило палеозойську і розпочало мезозойську еру.

Велике вимирання однією з найбільших катастроф біосфери в історії Землі, яка призвела до вимирання 96% усіх морських видів і 70% наземних видів хребетних. Катастрофа стала єдиним відомим масовим вимиранням комах, коли вимерло близько 57% родів і 83% видів всього класу комах. Зважаючи на втрати такої кількості та розмаїття біологічних видів відновлення біосфери тривало набагато довше в порівнянні з іншими катастрофами.

Проте вимирання старих форм відкрило дорогу багатьом тваринам, які довгий час залишалися в тіні: початок і середина наступного за пермом — тріасового періоду — визначені становленням архозаврів, від яких пішли динозаври й крокодили, а згодом — птахи. Крім того, саме в тріасі з’являються перші ссавці.

Диметродони (лат. Dimetrodon) вимерли під час «Великого вимирання».

Тріасово-юрське вимирання

Тріасово-юрське вимирання

  • Коли: кінець тріасового періоду мезозойської ери (близько 200 мільйонів років тому).
  • Масштаб вимирання: знищено більше половини всіх видів.
  • Передбачувана причина чи причини: велика вулканічна діяльність із базальтовими потоками, глобальною зміною клімату та зміною pH та рівня моря в океанах.
Postosuchus, який вимер під час тріасово-юрського вимирання, нападає на Silesaurus. Зображення: Victor Leshyk/NPS.

Четверте масове вимирання фактично було поєднанням багатьох менших подій, які відбулися протягом останніх 18 мільйонів років тріасового періоду мезозойської ери. За цей тривалий проміжок часу загинуло близько половини всіх відомих на той час видів на Землі. Причинами цих окремих невеликих вимирань, здебільшого, була вулканічна діяльність з базальтовими потоками. Гази, що викидаються в атмосферу з вулканів, також призвели до зміни клімату, що змінило рівень моря і, можливо, навіть рівень pH в океанах.

Цілий клас конодонтів, що становили 20 % усіх морських сімейств, всі широко поширені круротарзи (нединозавроподібні архозаври), деякі з терапсид, що залишилися, і багато видів з широко поширеної групи земноводних повністю зникли. Принаймні половина відомих нині видів, які жили на Землі в той час, вимерла. Ця подія звільнила екологічні ніші, давши змогу динозаврам домінувати, починаючи з юрського періоду.

Близько половини відомих видів загинули під час масового вимирання тріасово-юрського періоду.

Крейдове вимирання

Крейдове вимирання

  • Коли: кінець крейдового періоду мезозойської ери (близько 65 мільйонів років тому).
  • Масштаб вимирання: знищено майже 75% усіх видів.
  • Передбачувана причина чи причини: екстремальний удар астероїда або метеорита.
Удар астероїда призвів до вимирання 75% життя, включаючи всіх непташиних динозаврів. Авторство: Willgard Krause/Pixabay.

П’яте масове вимирання є, мабуть, найвідомішим, незважаючи на те, що воно і не було найбільшим. Крейдове масове вимирання стало лінією розмежування між останнім періодом мезозойської ери — крейдяним періодом — і третинним періодом кайнозойської ери. Це також катастрофа, яка знищила динозаврів. Однак динозаври були не єдиними тваринами, що вимерли — загинуло до 75% усіх відомих видів.

Добре задокументовано, що причиною цього масового вимирання був великий удар астероїда. Величезні космічні камені вдарили в Землю і підняли хмари пилу в повітря, фактично створивши «вулканічну зиму», яка різко змінила клімат на всій планеті. Вчені вивчили великі кратери, залишені астероїдами, і можуть датувати їх саме цим часом.

У 2022 році вивчення скам’янілостей риб дозволило уточнити, що катастрофа сталася, коли у Північній півкулі була весна. Дослідники відзначають, що в цей період тварини були максимально вразливими та виходжували потомство. У Південній півкулі тварини, що готувалися восени до зимової сплячки, могли постраждати менше.

Разом з непташиними динозаврами вимерли прогресивні морські завропсиди, у тому числі мозазаври і плезіозаври, літаючі ящери (птерозаври), багато молюсків, у тому числі амоніти і белемніти, та безліч дрібних водоростей. Усього загинуло 16% родин морських тварин (47% родин морських тварин) і 18% родин наземних хребетних, включаючи майже всіх великих і середніх за розміром. Всі екосистеми, що існували в мезозої, були повністю зруйновані, що згодом різко підштовхнуло еволюцію птахів і ссавців, котрі дали на початку палеогену величезне різноманіття форм завдяки звільненню більшості екологічних ніш.

Тим не менш, більшість таксономічних груп рослин і тварин на рівнях ряду і вище пережили цей період. Так, не вимерли дрібні сухопутні завропсиди, такі як змії, черепахи, ящірки та птахи, а також крокодиломорфи, включаючи крокодилів, що дожили до наших днів. Вижили найближчі родичі амонітів — наутилуси, ссавці, корали та наземні рослини.

Tyrannosaurus rex був серед багатьох видів динозаврів, які вимерли в результаті крейдового вимирання. Зображення: AMNH/C.Chesek.

Шосте велике масове вимирання: відбувається зараз?

Тилацини (Thylacinus cynocephalus) у Вашингтонському зоопарку, 1902 рік. Останній на Землі тилацин помер у зоопарку на Тасманії в 1936 році.

Чи можливо, що ми перебуваємо в розпалі шостого масового вимирання? Багато вчених вважають, що саме так. Значна кількість відомих видів була втрачена з моменту еволюції людини. Оскільки події масового вимирання можуть тривати мільйони років, можливо, ми є свідками шостого глобального вимирання. І поки не зрозуміло, виживуть люди чи ні.

Графік масових вимирань на Землі за останні 500 мільйонів років.

Джерела

  1. https://www.thoughtco.com/the-5-major-mass-extinctions-4018102
  2. https://uk.wikipedia.org/wiki/Ордовицько-силурійське_вимирання
  3. https://uk.wikipedia.org/wiki/Девонське_вимирання
  4. https://uk.wikipedia.org/wiki/Масове_пермське_вимирання
  5. https://uk.wikipedia.org/wiki/Тріасове_вимирання
  6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Мел-палеогеновое_вымирание
  7. https://uk.wikipedia.org/wiki/Крейдове_вимирання
  8. https://uk.wikipedia.org/wiki/Тилацин
  9. http://www.sci-news.com/paleontology/ordovician-mass-extinction-volcanic-eruptions-04871.html
  10. http://www.sci-news.com/paleontology/comprehensive-reconstruction-end-permian-mass-extinction-08965.html
  11. http://english.igg.cas.cn/NC/RN/201406/t20140619_123012.html
  12. https://news.utexas.edu/2021/02/24/asteroid-dust-found-in-crater-closes-case-of-dinosaur-extinction/
  13. https://phys.org/news/2019-04-earth-major-mass-extinctions.html
  14. https://www.amnh.org/shelf-life/six-extinctions
Поширити