Extincția Permian este cea mai mare extincție de specii de pe planetă din istoria geologică, pe Pământ cu aproximativ 250 de milioane de ani în urmă. Cea mai frecventă ipoteză despre cauzele acestei dispariții – vulcanică – a primit recent o nouă confirmare de la paleogeologi.
Dacă ne uităm la tabelul geocronologic al manualului, pe scara de timp a cărei ere și perioade geologice sunt însoțite de o descriere a florelor și faunelor dominante, vom vedea că în perioada triasică care urmează perioadei Permian, pe Pământ au dominat forme complet diferite. . La sfârșitul orașului Perm, pădurile străvechi de mușchi giganți și ferigi (care ne-au dat zăcămintele de cărbune dezvoltate în prezent), locuite de amfibieni asemănătoare șopârlelor, dispar și sunt înlocuite cu conifere. În regnul animal, epoca permiană târzie a fost marcată de apariția unor șopârle adevărate - reptile mari, care a determinat întreaga apariție a erei mezozoice ulterioare în viziunea școlarilor moderni și a jurnaliștilor avansați.
Extincția Permian a pus capăt erei paleozoice, care a durat 420 de milioane de ani. Extincția Permian a făcut loc pe planetă florei și faunei mezozoice.
Motivul unei schimbări atât de uriașe în clasele de plante și animale de la granița dintre Paleozoic și Mezozoic constă în schimbarea catastrofală a nivelului global. climat tropical moderată şi într-o modificare semnificativă a compoziţiei chimice atmosfera pământului. Și aceste schimbări sunt cauzate activitate vulcanica pe teritoriul Siberiei moderne.
În acele vremuri geologice îndepărtate, Siberia ca atare nu exista. Nu exista nici Europa, nici Asia, nici continent eurasiatic deloc. Și a existat un singur supercontinent Pangea, care includea și Africa, Antarctica, Australia și ambele Americi. Și a existat un singur ocean care a spălat Pangea din toate părțile - superoceanul Panthalassa.
Dar acum 252 de milioane de ani, din anumite motive (motivul este încă o problemă discutabilă), supervulcanii au devenit activi. Erupțiile lor puternice s-au închis timp de milenii lumina soarelui, eliberat în atmosferă o cantitate mare praf și funingine. O lungă eră a crepusculului a început cu o răcire generală, căreia pădurile tropicale paleozoice cu populația lor amfibie nu i-au putut supraviețui. În doar 50 de mii de ani, 65-70% s-au stins catastrofal specii terestre. În știință, această extincție este cunoscută sub numele de catastrofa biosferei Permian.
Dar extincția grandioasă a florei și faunelor terestre din Permian se dovedește a fi doar o reflectare slabă a catastrofei biosferei care s-a petrecut puțin mai târziu în oceanul Panthalassa. Potrivit paleontologilor, 90% dintre locuitorii lumii subacvatice au dispărut atunci.
Eliberarea vulcanilor agresivi substanțe chimice a provocat sulfați, nitrați și alte ploi acide în atmosferă. Praful care s-a depus pe vasta suprafață a apei conținea și radicali acizi. Dar principalul factor s-a dovedit a fi dioxidul de carbon CO2, în cantități incredibile - trilioane de tone! – eliberat în atmosferă din cauza emisiilor vulcanice, iar secundar – din cauza totalului incendii forestiere. În general, deși slab solubil în apă, dioxidul de carbon a pătruns totuși în cantități uriașe. Și dizolvându-se, s-a transformat în dioxid de carbon H2CO3 (acesta este cel care înțeapă limba în sifon).
Pe parcursul a aproximativ 10 mii de ani, apele oceanelor lumii s-au oxidat, iar pH-ul mediului acvatic a scăzut brusc (după standardele geologice) cu 0,7 unități. Și oceanul Panthalassa a fost gol multă vreme.
Toate cele de mai sus sunt rezultatul cercetărilor lungi și minuțioase ale geologilor, geochimiștilor și paleontologilor din diferite țări, obținând puțin câte puțin cunoștințe despre trecutul îndepărtat al planetei noastre.
Cea mai recentă contribuție (dar departe de a fi definitivă) a fost făcută de geologii care studiază zăcămintele de calcar permian din Emiratele Arabe Unite (UAE) de pe coasta Golfului Persic. Oamenii de știință au examinat conținutul a doi izotopi de bor din calcarul biogen. Aceste două varietăți de atomi ale acelorași element chimic diferă în concentrație în apele alcaline și acide, ceea ce este un marker pentru determinarea pH-ului mediului acvatic în care au trăit cândva scoici, foraminiferele testate amebe și alte organisme marine cu schelet calcaros. Din scheletele lor, de-a lungul a milioane de ani, s-au format calcarele care au supraviețuit până în zilele noastre.
Geologii au ajuns la concluzia că apa din această zonă la sfârșitul erei Permian a avut aciditate crescută. Aceste studii au confirmat corectitudinea unei concluzii similare a altor specialiști cu privire la izotopii de calciu din aceleași calcare.
Rezultatele obținute, desigur, nu pot fi numite senzație (cum a prezentat-o mass-media) - doar un alt grăunte de nisip în cărămida grandiosului zgârie-nori al științei moderne. Dar această „cărămidă” în sine este, într-un fel, piatra de temelie.
După cum observă oamenii de știință înșiși, munca lor a făcut posibilă aflarea motivelor celei de-a doua extincție (Pantalasian) a animalelor la sfârșitul erei Permian, dar nu explică declinul. diversitatea speciilorîn timpul primei extincții, care a avut loc cu câteva zeci de milenii mai devreme și a durat 50 de mii de ani. După cum indică datele paleogeologice, aciditatea mediului acvatic în această primă etapă de dispariție a crescut și ea, dar doar ușor.
Cum putem interpreta aceste date pentru calcarele Permianului târziu din Peninsula Arabică? Evident, ei dovedesc încă o dată că activitatea vulcanică a Permianului târziu a dus la o revoluție a biosferei și la o extincție în două etape a biotei de pe planetă.
Prima extincție - a florei și faunei terestre - este descrisă mai sus. A fost o consecință a unei catastrofe climatice (pentru de curent suprafața pământuluiși o scădere a temperaturilor globale ale solului din cauza poluării și întunecării atmosferei de către particulele de funingine și praf emise de vulcani și incendii). Adică, aici avem un analog stabilit al celebrului model matematic al „iarnii nucleare”, descris pentru prima dată de Carl Sagan și studiat în detaliu de Centrul de calcul al Academiei de Științe a URSS la începutul anilor 1980 sub conducerea academicianului N. Moiseev (modelul „Mir-3”).
A doua extincție, fără precedent, este hidrobiota oceanului Panthalassa, care a urmat prima extincție terestră într-o perioadă geologică scurtă de timp (nu are analogi matematici celebri). Este cauzată de poluarea chimică a atmosferei și ape de suprafatași anhidride care formează acid și, în consecință, poluarea secundară-acidificarea oceanelor lumii ca urmare a dizolvării anhidridelor (în principal CO2) în apă. Deși dioxidul de carbon este mult mai puțin agresiv decât acizii cu reziduuri radicale care conțin azot-sulf-clor, iar dizolvarea CO2 în apă este foarte mediocră, cantitatea sa în atmosferă a fost fenomenal de mare. Și este mult timp. Drept urmare, dioxidul de carbon care a intrat în atmosferă de la vulcanii „siberieni” și din junglele de ferigă arzătoare au acidificat foarte mult oceanele lumii. Aceasta este o schimbare a compoziției chimice și a acidității cunoscute de Permian creaturi marine mediu și le-a distrus.
Dioxidul de carbon a reacționat cu apa pentru a se forma acid carbonic H2CO3, care a reacționat cu calciul omniprezent pentru a forma sarea puțin solubilă CaCO3, numită pur și simplu calcar. Organismele acvatice cu un schelet calcaros care au supraviețuit apocalipsei au extras acest calcar din soluție (probabil, ar fi mai corect să spunem, au extras reziduul acid dizolvat, radicalul CO3 și l-au combinat ei înșiși cu calciul) și și-au construit calciul- conţinând exoschelet din acesta. Conținutul bogat de var din apă a provocat o explozie a numărului de organisme care conțin calciu. De-a lungul multor milioane de ani, ei au extras astfel treptat dioxidul de carbon dizolvat în apă, acumulându-l sub formă de depozite calcaroase complet insolubile de roci de coajă, calcare (moluște) și cretă (foraminifere). Adică, au readus aciditatea apei oceanului la starea ei neutră anterioară (sau actuală). Și au lăsat în urmă rocă de coajă, care s-a transformat treptat în depozite de cretă și calcar. Iar unii dintre ei au mers mai departe și, la rândul lor, de-a lungul a milioane de ani s-au transformat în calciți, dolomite, marne și marmură – adică în materiale de construcție valoroase.
Acesta este ceea ce privește semnificație științifică a descris lucrările privind studiul calcarelor din Permianul târziu.
Dar o altă concluzie importantă rezultă din această lucrare a geologilor (ei înșiși subliniază acest lucru): extincția în masă a animalelor poate fi un avertisment pentru om în legătură cu activitatea sa industrială activă, ceea ce duce la emisii în atmosfera Pământului. dioxid de carbon. Cu aceasta oamenii de știință atribuie creșterea nivelului mediu al pH-ului în ocean cu 0,1 până în prezent de la începutul revoluției industriale.
Vă rog, cititorule, atenție: a fost nevoie de zeci de mii de ani pentru acidificarea proto-oceanului Panthalassa cu 0,7 unități de hidrogen de către vulcani și incendii. Revoluția industrială a început în Anglia cu doar 300 de ani în urmă, în Rusia 200, iar în unele locuri din lume nici măcar nu a ajuns încă. Dar în această perioadă istorică (și nu geologică!), oceanul s-a acidulat deja cu 0,1 unități. Acest lucru duce la o concluzie comparativă care va face să se miște părul de pe cap!
După standardele geologice, una dintre cele mai catastrofale extincții din istoria Pământului, care a avut loc în Perioada permiană, a durat literalmente un moment. Potrivit cercetătorilor de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, 96% dintre speciile acvatice și 70% dintre speciile terestre au dispărut în doar 60 de mii de ani. Nimic de genul acesta nu s-a întâmplat de atunci în istoria planetei noastre.
Oamenii de știință au reușit să obțină cifra uimitoare de 60 de mii de ani datorită unor metode noi și mai precise pentru determinarea vârstei rocilor.
„Avem o idee despre vârsta și durata exactă a dispariției”, a spus profesorul de geologie al MIT, Sam Bowring. – Dar cum a fost posibil să ucizi 96% din toți locuitorii oceanelor în doar zeci de mii de ani? Se pare că dispariția excepțională necesită o explicație excepțională.”
Cu aproximativ 10 mii de ani înainte de dezastru, oceanele Pământului au fost expuse la cantități mari de izotopi de carbon ușor. Drept urmare, apa a devenit foarte acidificată, iar temperatura ei a crescut imediat cu 10 grade. Aceste evenimente au fost cele care au distrus cea mai mare parte a vieții marine, sunt siguri cercetătorii.
După cum știți, extincția în masă a Permian este una dintre cele cinci extincții în masă. Acesta marchează granița dintre perioadele geologice Permian și Triasic (separă și erele Paleozoic și Mezozoic). Vârsta acestei limite conform scalei geocronologice moderne (2012) este de 252,2 ± 0,5 milioane de ani.
Acesta este unul dintre dezastre majore biosferă în istoria Pământului, ceea ce a dus la dispariția a 96% din total specii marineși 70% din speciile de vertebrate terestre. Dezastrul a fost singura extincție în masă cunoscută a insectelor, ducând la dispariția a aproximativ 57% dintre genuri și 83% dintre speciile întregii clase de insecte. Datorită pierderii unei asemenea cantităţi şi diversitate specii biologice restaurarea biosferei a durat mult mai mult o perioadă lungă timp în comparație cu alte dezastre care duc la dispariții.
Modelele după care s-a produs extincția sunt în dezbatere. Diverse școli de gândire sugerează de la unul la trei șocuri de extincție.
Stingerea a fost rapidă (nu a durat mai mult de 200 de mii de ani), sincronă în mare și pe uscat și a fost însoțită de incendii masive. Probabil că a fost cauzată de o eliberare bruscă de gaze cu efect de seră cauzată de magmatismul capcanei în ceea ce este acum Siberia, ceea ce a dus la supraîncălzirea semnificativă a planetei și la secetă. Pădurile tropicale au murit primele, urmate de altă vegetație, rezultând o creștere bruscă a eroziunii și pierderea solului.
În prezent, experții nu au o opinie general acceptată cu privire la cauzele dispariției. Sunt luate în considerare o serie de motive posibile:
– evenimente catastrofale:
– creșterea activității vulcanice în Siberia;
– căderea unuia sau mai multor meteoriți sau ciocnirea Pământului cu un asteroid cu diametrul de câteva zeci de kilometri (una dintre dovezile acestei ipoteze este posibila prezență a unui crater de 500 de kilometri în zona de Wilkes Land);
– eliberarea bruscă de metan din fundul mării;
– dobândirea de către arhee (genul Methanosarcina) a capacității de prelucrare a materiei organice cu degajare de volume mari de metan.
– schimbări graduale ale mediului:
– anoxie – modificări ale compoziției chimice apa de mareși atmosferă, în special, deficit de oxigen;
– creșterea uscăciunii climatice;
- Schimbare curenti oceaniciși/sau nivelul mării influențat de schimbările climatice;
Cea mai frecventă ipoteză este că cauza catastrofei a fost revărsarea capcanelor (mai întâi capcanele relativ mici Emeishan de acum aproximativ 260 de milioane de ani, apoi capcanele colosale siberiene acum 251 de milioane de ani), care ar putea duce la o iarnă vulcanică, o seră. efect datorat eliberării de gaze vulcanice și altele schimbarea climei care a influențat biosfera.
Dovezile că impacturile asteroizilor ar fi putut provoca catastrofa Cretacicului târziu au dat naștere la ipoteze că evenimente similare ar fi putut provoca și alte evenimente de extincție în masă, inclusiv extincția Permian, iar cratere de dimensiuni similare sunt căutate pentru a testa aceste ipoteze.
În Australia și Antarctica s-au găsit dovezi ale existenței unor evenimente de impact corespunzătoare perioadei Permian: granule de cuarț de origine impact, fulerene cu incluziuni de gaze inerte de origine extraterestră, fragmente de meteoriți în Antarctica și boabe care conțin nivel crescut fier, nichel și siliciu - posibil de origine a impactului. Cu toate acestea, fiabilitatea majorității acestor studii este foarte discutabilă. De exemplu, cuarțul din Antarctica, despre care se credea că are originea impactului, a fost examinat recent folosind microscoape optice și electronice. Ca rezultat, a fost dezvăluit că probele găsite s-au format cel mai probabil ca urmare a deformărilor plastice în corpurile solide și nu din impacturi în timpul proceselor tectonice, cum ar fi vulcanismul.
Mai multe cratere (posibil de origine a impactului) sunt considerate urme de meteoriți care au cauzat extincția în masă a Permianului, inclusiv structura Bedout din nord-estul Australiei și ipoteticul crater Wilkes Land din vestul Antarcticii. În fiecare dintre aceste cazuri, ipoteza impactului cosmic nu a fost confirmată și a fost criticată. Și în cazul Wilkes Land, vârsta acestor formațiuni geologice nu este determinată cu precizie și poate aparține unor perioade ulterioare.
Ca urmare a extincției în masă, multe specii au dispărut de pe fața Pământului, ordine întregi și chiar clase au devenit un lucru din trecut; majoritatea ordinului parareptilelor (cu excepția strămoșilor țestoaselor moderne), multe specii de pești și artropode (inclusiv trilobiți). Reconstruit ecosistemelor marine: rolul constructorilor de recif trece de la briozoare la corali, filtratoare de fund - de la brahiopode la bivalve.
Cataclismul a lovit puternic și lumea microorganismelor.
Drept urmare, planeta noastră este foarte devastată. Unii oameni de știință cred în general că Pământul a fost la cheremul ciupercilor care se hrăneau cu rămășițele organismelor moarte.
Se crede că restaurarea biosferei după extincția în masă a durat aproximativ 30 de milioane de ani, dar unii oameni de știință ajung la concluzia că s-ar fi putut întâmpla într-o perioadă mai scurtă de timp, aproximativ 5-10 milioane de ani. În timpul refacerii biosferei, s-au răspândit organisme oportuniste: ciuperci, covoare bacteriene și licofite Pleuromeia.
Extincția Permian a pus capăt perioadei de prosperitate pentru sinapzide (deși o duzină de specii au supraviețuit) și reptilele anapside, dând loc multor animale. pentru o lungă perioadă de timp a rămas în umbră: începutul și mijlocul perioadei triasice de după Permian a fost marcat de formarea archosaurilor, din care au descins dinozaurii și crocodilii și, ulterior, păsările.
Acele specii care au supraviețuit au fost cele care s-au dovedit a fi mai adaptate la noile condiții: supraîncălzire, lipsă de oxigen, lipsă de hrană, exces de sulf în apă etc. Deși, desigur, supraviețuirea sau dispariția multor specii a fost întâmplătoare. Dacă a existat o zonă mică în aria de distribuție a unei anumite specii în care au rămas condiții de viață acceptabile, atunci probabilitatea de supraviețuire a fost mai mare. În acest fel, unele plante din Australia au supraviețuit cu succes dispariției.
În plus, în Triasic au apărut primele mamifere. Până la începutul Triasicului, o mică parte din tetrapodele asemănătoare animalelor cu sânge cald - cinodonții - au reușit să supraviețuiască. Cinodonții înșiși nu au supraviețuit Triasicului, dar descendenții lor au reușit să supraviețuiască extincției din Cretacic, care a ucis toți dinozaurii și a pus bazele. grup nou animale - mamifere, care s-au dovedit a fi viitorul planetei noastre.
Extincția Permian a fost una dintre cele mai mari catastrofe care au avut loc în timpul poveste lungă Pământ. Biosfera planetei a pierdut aproape toate animalele marine și mai mult de 70% din reprezentanții terestre. Au reușit oamenii de știință să înțeleagă cauzele dispariției și să evalueze consecințele acesteia? Ce teorii au fost prezentate și pot fi crezute?
Perioada permiană
Pentru a ne imagina aproximativ succesiunea unor astfel de evenimente îndepărtate, este necesar să ne referim la scara geocronologică. În total, Paleozoicul are 6 perioade. Perm este o perioadă de la granița dintre Paleozoic și Mezozoic. Durata sa este de 47 de milioane de ani (de la 298 la 251 de milioane de ani în urmă). Ambele ere, Paleozoic și Mezozoic, fac parte din eonul Fanerozoic.
Fiecare perioadă a erei paleozoice este interesantă și plină de evenimente în felul său. În timpul perioadei Permian a existat un impuls evolutiv care a dezvoltat noi forme de viață și evenimentul de extincție a Permian care a distrus cel mai animalele Pământului.
Care este numele perioadei asociate?
„Perm” este un nume surprinzător de familiar, nu crezi? Da, nu te-ai înșelat, are rădăcini rusești. Cert este că în 1841 a fost descoperită o structură tectonică corespunzătoare acestei perioade a erei paleozoice. Nakhodka era situat în apropierea orașului Perm. Și întreaga structură tectonică de astăzi se numește adâncimea pre-urală.
Conceptul de extincție în masă
Conceptul de extincție în masă a fost introdus în circulația științifică de către oamenii de știință de la Universitatea din Chicago. Lucrarea a fost realizată de D. Sepkoski și D. Raup. Conform analizei statistice, au fost identificate 5 extincții în masă și aproape 20 de dezastre la scară mai mică. Informațiile din ultimii 540 de milioane de ani au fost luate în considerare, deoarece de mai mult de perioadele timpurii Nu sunt suficiente date.
Cele mai mari extincții includ:
- Ordovician-Silurian;
- devonian;
- extincția permienă a speciilor (ale căror cauze le luăm în considerare);
- Triasic;
- Cretacic-Paleogen.
Toate aceste evenimente au avut loc în perioada Paleozoicului, Mezozoicului și Epoca cenozoică. Periodicitatea lor este de la 26 la 30 de milioane de ani, dar mulți oameni de știință nu acceptă periodicitatea stabilită.
Cel mai mare dezastru de mediu
Extincția Permian este cea mai masivă catastrofă din istoria planetei noastre. Fauna marina a dispărut aproape complet doar 17% din numărul total de specii terestre. Peste 80% dintre speciile de insecte au dispărut, ceea ce nu s-a întâmplat în timpul altor extincții în masă. Toate aceste pierderi au avut loc în aproximativ 60 de mii de ani, deși unii oameni de știință sugerează că perioada de pestilență în masă a durat aproximativ 100 de mii de ani. Pierderile globale pe care le-a adus marea extincție a Permianului au tras o linie finală - după ce a depășit-o, biosfera Pământului a început evoluția.
Refacerea faunei după cel mai mare dezastru ecologic a durat foarte mult timp. Putem spune că mult mai mult decât după alte extincții în masă. Oamenii de știință încearcă să recreeze modele în care ar putea apărea o ciumă în masă, dar până acum nici măcar nu se pot pune de acord cu privire la numărul de șocuri în cadrul procesului în sine. Unii oameni de știință cred că Marea Extincție a Permianului de acum 250 de milioane de ani a avut 3 șocuri de vârf, alte școli de gândire sunt înclinate să creadă că au fost 8.
Una dintre noile teorii
Potrivit oamenilor de știință, extincția Permian a fost precedată de o altă catastrofă în masă. S-a întâmplat cu 8 milioane de ani înainte de evenimentul principal și a subminat în mod semnificativ ecosistemul Pământului. Lumea animală a devenit vulnerabilă, așa că a doua extincție într-o perioadă s-a dovedit a fi cea mai mare tragedie. Dacă se poate dovedi că două extincții au avut loc în perioada Permian, atunci conceptul de periodicitate va fi pus în discuție. dezastre în masă. Pentru a fi corect, să lămurim că acest concept este contestat din multe puncte de vedere, chiar și fără a ține cont de posibila extincție suplimentară. Dar acest punct de vedere încă deține poziții științifice.
Cauze posibile ale dezastrului Perm
Extincția Permian este încă controversată. Controversa aprinsă se învârte în jurul cauzelor cataclismului de mediu. Toate motivele posibile sunt considerate echivalente, inclusiv:
- evenimente catastrofale externe și interne;
- schimbări treptate în mediu.
Să încercăm să ne uităm mai detaliat la unele dintre componentele ambelor poziții pentru a înțelege cât de probabil sunt acestea să influențeze extincția Permian. Fotografiile care confirmă sau infirmă descoperirile sunt furnizate de oameni de știință de la multe universități în timp ce studiază problema.
Catastrofa ca cauză a dispariției Permianului
Evenimentele catastrofale externe și interne sunt, în general, considerate a fi cele mai probabile cauze ale Marii Moarte:
- În această perioadă, a avut loc o creștere semnificativă a activității vulcanice pe teritoriul Siberiei moderne, ceea ce a dus la o mare revărsare de capcane. Aceasta înseamnă că o erupție uriașă de bazalt a avut loc într-un timp scurt din punct de vedere geologic. Bazaltul este slab erodat, iar rocile sedimentare din jur sunt ușor distruse. Ca dovadă a magmatismului prin capcană, oamenii de știință citează exemplul unor teritorii vaste sub formă de câmpii în trepte plate pe o bază bazaltică. Cea mai mare zonă de capcană este Capcana Siberiană, formată la sfârșitul perioadei Permian. Suprafața sa este de peste 2 milioane km². Oamenii de știință de la Institutul de Geologie Nanjing (China) au studiat compoziția izotopică a rocilor din capcanele siberiene și au descoperit că extincția Permian a avut loc tocmai în perioada formării lor. Nu a durat mai mult de 100 de mii de ani (înainte de asta se credea că a durat o perioadă mai lungă de timp - aproximativ 1 milion de ani). Activitatea vulcanilor ar putea provoca efectul de seră, iarna vulcanică și alte procese care sunt distructive pentru biosferă.
- Cauza catastrofei biosferei ar putea fi căderea unuia sau mai multor meteoriți cu un asteroid mare. Ca dovadă este citat un crater cu o suprafață de peste 500 km (Wilkes Land, Antarctica). De asemenea, au fost găsite dovezi ale evenimentelor de impact în Australia (structura Bedout, nord-estul continentului). Multe dintre probele obținute au fost ulterior infirmate în procesul de studiu mai profund.
- Unul dintre posibilele motive este considerat a fi o eliberare bruscă de metan din fundul mărilor, care ar putea duce la moartea totală a speciilor de animale marine.
- Unul dintre domenii care a luat viață ar fi putut duce la dezastru. organisme unicelulare(arhaea) capacitatea de a procesa materia organică, eliberând volume mari de metan.
Schimbări treptate ale mediului
- Modificări treptate ale compoziției apei de mare și ale atmosferei, rezultând anoxie (lipsa oxigenului).
- Creșterea uscăciunii climei Pământului - lumea animală nu a putut să se adapteze la schimbări.
- Schimbările climatice au perturbat curenții oceanici și au redus nivelul mării.
Cel mai probabil, a existat un întreg complex de motive, deoarece dezastrul a fost de natură masivă și s-a produs într-o perioadă scurtă.
Consecințele Marii Moarte
Marea extincție a Permianului, ale cărei cauze se caută să fie determinate lumea științifică, a avut consecințe grave. Unități și clase întregi au dispărut complet. Majoritatea parareptilelor au dispărut (au rămas doar strămoșii țestoaselor moderne). Un număr mare de specii de artropode și pești au dispărut. Compoziția microorganismelor s-a schimbat. De fapt, planeta era pustie, la mila ciupercilor care se hrăneau cu trupuri.
După dispariția Permianului, speciile care au fost cele mai adaptate la supraîncălzire au supraviețuit, nivel scăzut oxigen, lipsă de hrană și sulf în exces.
Un cataclism masiv al biosferei a deschis calea pentru noi specii de animale. Triasicul a fost primul care a dezvăluit lumii archosauri (strămoșii dinozaurilor, crocodililor și păsărilor). După Marea Moarte, pe Pământ au apărut primele specii de mamifere. A fost nevoie de 5 până la 30 de milioane de ani pentru a restabili biosfera.
În prima treime a secolului al XIX-lea, când William Smith a fondat știința stratigrafiei, oamenii de știință au preferat să explice prezența rămășițelor mai multor faune fosile în rocile geologice folosind așa-numitele teoriile catastrofei, sau catastrofism(a nu se confunda cu teoria matematică cu același nume). Conform acestei teorii, animalele și plantele de pe Pământ au existat neschimbate din momentul Creației până când un cataclism global a căzut peste capul lor, iar valurile gigantice au îngropat toate viețuitoarele sub un strat gros de namol, nisip și lut. Sau vulcanii care suflă foc au inundat suprafața pământului cu lavă și au acoperit-o cu cenușă fierbinte. După aceasta, pe planeta noastră a apărut o lume complet nouă. viață nouă, ceea ce presupune un act repetat al Creației. Cu toate acestea, Georges Cuvier, venerat ca părintele fondator al teoriei catastrofelor, nu a insistat asupra Creației multiple. El credea că specii noi se deplasează în zone care au devenit lipsite de viață din zone îndepărtate neafectate de dezastrul natural. După ceva timp, aceste zone, la rândul lor, au fost lovite de un cataclism și au dispărut fără urmă în adâncurile mării. De aceea, noi specii au apărut aparent din senin.
LA mijlocul secolului al XIX-lea V. Ideea unei evoluții lină, graduală și continuă a pus stăpânire pe minți. Mai mult decât alții, această schimbare în starea de spirit a comunității științifice a fost facilitată de lucrările a doi Charleses - Charles Lyell și Charles Darwin. Primul a exprimat și a fundamentat presupunerea că straturile geologice groase sub care sunt îngropate rămășițele organismelor nu sunt întotdeauna urme. dezastru natural. Cel mai adesea, acesta este rezultatul secolelor de acumulare de precipitații care au căzut la o rată normală, mai degrabă decât catastrofală. Al doilea, inspirat de ideile primului, a creat o teorie coerentă a evoluției treptate lumea organică, pe care l-am studiat cu toții la școală.
Cel mai faimos reprezentant al sfenacodonților este Dimetrodon. Acesta este un gen Permian timpuriu care a inclus mai multe specii
De ceva vreme, teoria catastrofelor a lui Cuvier a fost aproape uitată și, după cum s-a dovedit, nu pe deplin meritată. Concepțiile biologice moderne, de fapt, reprezintă un fel de sinteză a catastrofismului și a teoriei evoluției continue lină. Adică, schimbările în aspectul speciilor au loc, desigur, în mod constant, dar în cea mai mare parte a istoriei Pământului se acumulează foarte lent. În condiții normale, stabilite, selecția naturală este mai mult un mecanism de stabilizare, mai probabil să întrerupă orice inovație. Dar atunci apare un anumit factor care perturbă iremediabil echilibrul atins anterior. Mlaștinile vechi se usucă rapid, pădurile dispar, temperatura și compoziția chimică a aerului și aciditatea apei se schimbă. Miliarde de ființe vii mor fără a lăsa urmași. Numărul speciilor care trăiesc pe Pământ este în continuă scădere.
Și în astfel de circumstanțe triste, există întotdeauna specii care anterior ocupau o poziție foarte modestă în ecosistem, dar au unele caracteristici care le permit să supraviețuiască acestei catastrofe. In conditii moarte în masă concurenți, ei vin în prim-plan și se dezvoltă rapid. Selecția naturală începe să stabilească trăsăturile tăiate anterior care sunt necesare în condiții noi. Descendenții foștilor străini populează Pământul, gol după cataclism, iar în curând (în sensul geologic al cuvântului) aspectul său se schimbă radical.
Tocmai pentru că evoluția nu se desfășoară în totalitate fără probleme, ci în smucituri de la dispariție la dispariție, observăm perioade geologice relativ clar delimitate, perioade de timp în care nu există o schimbare bruscă a faunei și florei. În același timp, la mijlocul perioadei, unele specii dispar treptat din scenă și sunt înlocuite cu altele. Acesta este ca un nivel de fundal al extincției. Dar la granițele perioadelor, numărul speciilor dispărute pe unitatea de timp este mult mai mare. Dacă în medie este nevoie de zeci de milioane de ani pentru o schimbare semnificativă a faunei și florei, atunci în anumite zone ale scarii geocronologice schimb complet peisajul poate fi finalizat în „doar” 2-3 milioane de ani. Dar în timpul vieții unui individ, o astfel de catastrofă de mediu, dacă aveți noroc, poate să nu fie observată.
Cel mai mare dezastru ecologic din istoria Pământului
După ce au analizat dinamica dispariției speciilor, paleontologii au descoperit cinci vârfuri deosebit de înalte, ridicându-se semnificativ peste nivelul de fond. Extincții foarte mari, extraordinare, sunt observate în Cambrianul târziu, Devonianul târziu, Permianul târziu, Triasicul târziu și Cretacicul târziu. Ultimul dintre acestea include dispariția dinozaurilor care intrigă atât de mulți. Cu toate acestea, dispariția de la sfârșitul perioadei Cretacice nu este cea mai mare dezastru ecologicîn istoria Pământului. Titlul Marelui Moar se referă pe bună dreptate la cataclismul care a avut loc acum aproximativ 250 de milioane de ani la granița perioadelor Permian și Triasic. De asemenea, separă erele geologice Paleozoic și Mezozoic.
Din câte se poate judeca din datele paleontologice, ca urmare a Marii Extincții Permian, 70% din speciile de vertebrate terestre care l-au locuit anterior și 90% din toți locuitorii mării au dispărut pentru totdeauna de pe fața Pământului. Singura extincție în masă a insectelor cunoscută în istoria biosferei pământului (aproximativ 80% din toate speciile) datează din această perioadă. Spre comparație, la sfârșitul perioadei Cretacice, la granița dintre Mezozoic și Cenozoic, mai puțin de 20% din toate speciile de animale au dispărut. Lumea insectelor, cea mai numeroasă ca număr de specii, a fost puțin afectată de acest dezastru.
Straturile limită de la joncțiunea Permian-Triasic sunt caracterizate de o diversitate excepțional de scăzută a speciilor. Potrivit diferitelor estimări, restaurarea biosferei Pământului după Marea Moarte a durat de la 5 la 30 de milioane de ani. Până la sfârșitul acestei perioade, viața pe planeta noastră fierbea din nou, dar a căpătat un aspect complet diferit. Cum a fost această lume dispărută și cum diferă de cea care a înlocuit-o?
S-a întâmplat ca dintre toate creaturile vii, oamenii sunt cei mai interesați de rudele lor cele mai apropiate - vertebratele terestre. Ei (dacă există) sunt cei care sunt amintiți în primul rând atunci când se răspunde la întrebarea ce animale se găsesc într-o anumită zonă. Deci, să începem, poate, cu vertebratele terestre din perioada permiană, mai ales că sunt foarte remarcabile. Dar mai întâi, o scurtă excursie într-un trecut și mai îndepărtat.
Concurenta pe uscat
Apariția vertebratelor pe uscat a avut loc în perioada geologică devoniană. Amfibienii (amfibienii) au devenit pionierii în dezvoltarea noilor spații de locuit. Evoluția lor ulterioară în afara spațiului apei a dus la îmbunătățirea respirației pulmonare și la transformarea ouălor, care se pot dezvolta doar în mediu acvatic, în ouă cu coajă tare sau cu coajă densă piele. Acest lucru permite larvei să se dezvolte ca într-un rezervor minuscul situat în interiorul membranei embrionare - amnios. Vertebratele superioare, fericiții proprietari ai unei astfel de cochilii, sunt numite amniotii. În plus, printre amnioți, s-au remarcat două ramuri ale lumii animale - sauromorfe(din grecescul „sauros” - șopârlă) și teromorfi(din grecescul „therion” - fiară).
Primul, în plus față de dispozitivele de mai sus, a dobândit piele uscată cu un strat cornos, reducând la minimum pierderea de umiditate. Creaturile îmbrăcate în astfel de „costume spațiale deșertice” nu au deloc nevoie de corpuri mari de apă și pot avansa în siguranță adânc în continent, fără teama de a fi separate de sursele de apă. Cu toate acestea, trebuie să plătiți pentru comoditate: este necesar să reconstruiți sistemul excretor. La urma urmei, rinichii amfibienilor diferă puțin de cei ai peștilor și sunt proiectați pentru a elimina excesul de apă din organism. Problema eliminării produsului toxic final al metabolismului proteinelor - ureea - este rezolvată foarte simplu: este pur și simplu dizolvată într-un curent de apă, care „curge în mod constant prin corp”. Dar, începând viața într-un „costum de teren”, „rinichii de excreție” trebuie înlocuiți cu „rinichi de salvare”, menționați să excrete Mediul extern cât mai puțină apă. În acest caz, este necesar să se schimbe produsul final al metabolismului proteinelor de la uree la acidul uric mai puțin toxic, iar acest lucru necesită costuri suplimentare de energie. O altă problemă importantă este că pielea uscată, fără glande creează mari dificultăți cu termoreglarea - iar atunci când locuiești pe uscat, unde schimbările bruște de temperatură sunt frecvente, acest lucru nu trebuie neglijat.
În ceea ce privește teromorfii, după ce au dobândit un aparat respirator îmbunătățit și ouă acoperite cu o coajă densă de piele, ei păstrează pielea moștenită de la amfibieni - moale, umedă, pătrunsă de glande. Acest lucru lasă multe posibilități de dezvoltare ulterioară închise sauromorfilor. Glandele pielii se pot dezvolta în cele din urmă în ceva util în medii noi. Le puteți transforma în fire de păr care îndeplinesc funcții tactile, iar făcând aceste fire de păr suficient de groase, puteți crea o husă termoizolantă - lână. Puteți achiziționa un organ excretor suplimentar - glandele sudoripare, care sunt și un termostat (pe măsură ce transpirația se evaporă, ea răcește suprafața corpului); puteți schimba compoziția secrețiilor lor, transformând aceste glande în glande mamare și hrăniți puii cu ajutorul lor. Dacă pentru sauromorfi calea către apariția sângelui cald este extrem de dificilă, atunci pentru teromorfi se sugerează pur și simplu. Adevărat, în ceea ce privește gradul de dependență de sursele de apă, mamiferele sunt mult inferioare reptilelor reale și vor trăi lângă corpurile de apă.
În mările Permiene au luat poziția de lider pește cartilaginos
După cum puteți vedea, fiecare dintre cele două opțiuni de dezvoltare are propriile avantaje și dezavantaje. Întreaga istorie de trei sute de milioane de ani a vertebratelor terestre este istoria unei competiții între teromorfi și sauromorfi, unde succesul evolutiv l-a însoțit mai întâi pe unul și apoi pe celălalt. La sfârșitul Paleozoicului, teromorfii au avut mai mult succes. Perm este timpul dominației șopârlelor asemănătoare fiarelor pe uscat.
Parc din perioada Permian
La începutul Permianului, prădătorii dominanti erau sfenacodonti. Ajungeau la o lungime de 3-4 m, dar nu erau foarte mobile, având membre scurte, subdezvoltate. Evident, singurul lucru care i-a salvat pe sfenacodonții de la foame a fost că prada lor era și mai puțin mobilă. Poate că procesele dorsale alungite ale vertebrelor au oferit un oarecare avantaj față de pradă. De ei erau atașați mușchii care trebuiau să îndoaie corpul atunci când se mișcă și, de asemenea, să ridice partea din față a corpului atunci când atacau, deoarece săritul cu o astfel de structură a membrelor era dificil. Aceleași procese alungite au fost destinate la unele dintre sfenacodonti pentru atașarea unei pânze din piele, despre care se crede că a servit pentru termoreglare.
Erbivorele comune în această perioadă au fost edafosauri, probabil prima dintre vertebratele superioare care s-a adaptat la alimentele vegetale. Corpul lui Edaphosaurus era mare, lung și în formă de butoi, dar era susținut de membre scurte și slabe. Deci tot ce putea face era să se târască dintr-o sursă de hrană în alta. Dar era proprietarul unei pânze de lux.
Șopârle Sailbeast ( pelicozauri), atât prădătorii, cât și ierbivorele, au dispărut treptat din scenă spre mijlocul Permianului, înlocuite cu animale mai mobile. Ea a devenit regina ținutului Permian târziu inostranzevia. Aceasta este cea mai mare șopârlă aparținând ordinului cu dinți de fiară, a fost descoperit pentru prima dată în 1898 de paleontologul Vladimir Prokhorovich Amalitsky, în timpul săpăturilor de pe mal. Dvina de Nord. Animalul și-a primit numele în onoarea remarcabilului naturalist rus A. A. Inostrantsev, sub a cărui conducere Amalitsky a urmat un curs de geologie la Universitatea din Sankt Petersburg. Descoperitorul a avut norocul să descopere două schelete complete de străini și multe fragmente. Ulterior, rămășițele unor străini au fost găsite și în regiunea Orenburg. Acest prădător magnific avea un corp alungit, ușor turtit pe laterale, o coadă puternică, un craniu îngust și alungit de 40 - 60 cm lungime și degete echipate cu gheare mari. Specimenele complete cunoscute de Inostracevia ating o lungime de 3-4 m, dar paleontologii au la dispoziție fragmente individuale de animale mai mari.
Așa cum se cuvine unei șopârle, Inostracevia nu avea solzi cornați, un număr de cercetători cred că era acoperită cu păr. Judecând după unele trăsături structurale, prădătorul a condus un stil de viață semi-acvatic sau cel puțin semi-acvatic, dar structura dinților sugerează că principala pradă a Inostraceviei nu era pește, ci patrupede mari, cu pielea groasă. Caninii maxilarului superior, îngusti, cu marginile anterioare și posterioare tăiate zimțate, erau foarte dezvoltați. Când gura era închisă, ei stăteau în depresiuni în formă de șanț pe partea exterioară a maxilarului inferior (un fel de teacă), iar capetele lor aproape ajungeau la marginea inferioară a maxilarului. Partea proeminentă a colțului a atins o lungime de 15 cm sau mai mult. Incisivii mari și puternici s-au închis strâns când gura era închisă, incisivii inferiori se potrivesc în spațiile dintre cei superiori, iar colții maxilarului inferior în găurile gurii. Dinții postcanini sunt slabi, mici și puțini la număr sunt absenți în maxilarul inferior și probabil nu au jucat un rol major. După cum puteți vedea, întreg acest aparat formidabil a servit în principal pentru capturarea și dezmembrarea prăzii, dar nu pentru mestecat. În caz de pierdere a colților - principala armă de atac - bursa canină a Inostranzeviei avea până la trei dinți de înlocuire, care erau la început și capabili să se dezvolte într-un nou colț funcțional într-un timp scurt. Aparent pentru că în Regiunea Arhangelsk Mulți canini individuali ai străinilor au fost găsiți fără niciun semn de deteriorare sau uzură, au fost înlocuiți în mod regulat, indiferent de prezența sau absența deteriorării.
În aspectul său general, străinul amintea de formidabilii prădători ai unei epoci mult mai târzii - tigrii cu dinți de sabie și, ca și ei, își obținea, evident, hrana vânând animale cu pielea excepțional de groasă. Prada pisicilor cu dinți de sabie din Cenozoic erau rinoceri și hipopotamii vânați; pareiasauriȘi dicinodonti.
Pareiasauri- un grup de animale erbivore aparținând șopârlelor sauromorfe. Au ajuns la dimensiuni foarte mari (de la 1,5 la 4 metri), dar membrele scurte și foarte masive au făcut pareiasaurii creaturi foarte stângace. Acestea erau probabil animale de coastă care au petrecut mult timp în apă ca hipopotamii. În pielea spatelui și a capului acestor șopârle s-au format osificații asemănătoare plăcilor convexe, care au conferit suprafeței pielii un caracter neuniform sau denivelat.
Dicinodonti includ multe specii, diverse ca aspect și stil de viață, dar toate sunt fitofage (erbivore). Ca și Inostracevia, ei aparțineau glorioasei comunități de teromorfi, dar unui grup mai puțin dezvoltat dintre ei. Dimensiunile acestor animale variază de la 30 cm la 4 m Majoritatea dicinodonților se caracterizează prin dispariția tuturor dinților, cu excepția celor doi canini superiori, dar au reușit să zdrobească mâncarea în gură folosind învelișul cornos al gingiilor - maxilarul lor inferior. ar putea face mișcări antero-posterioare. În plus, aveau la dispoziție un cioc cornos, asemănător cu ceea ce se poate vedea la țestoasele moderne.
Cu toate acestea, nu numai vertebratele alcătuiesc fauna pământului și însuflețesc peisajul din jur. Perioada carboniferă (carboniferă) care a precedat Permianul a fost o perioadă de înflorire fără precedent a insectelor. Paleozoicul târziu se poate lăuda cu unii reprezentanți ai acestei clase care nu sunt caracteristice nici unei alte epoci. grup megasecoptere a apărut la sfârșitul Carboniferului, a avut un mare succes pe tot parcursul perioadei Permian și s-a stins fără urmă la limita Permian-Triasic. În aparență, megasecopterele semănau cu libelule, dar spre deosebire de acestea din urmă, nu erau prădători. Al lor aparatul bucal a fost piercing-suge. Aceste țânțari-libelule au ajuns la 10 cm sau mai mult în lungime. Dar nu te grăbi să fii îngrozit imaginându-ți un supărător de sânge de zece centimetri. Se crede că acestea sunt foarte insecte frumoase străpuns tesuturi tegumentare plante și hrănit cu sucul, sporii sau semințele acestuia.
Ei bine, când vorbim despre insecte, nu se poate să nu-ți amintești de echipă Paleodictioptere, numărând de la 20 la 40 de familii după diferite taxonomii. În Carbonifer, unii dintre reprezentanții săi aveau o anvergură a aripilor de până la jumătate de metru. În Permian au fost oarecum zdrobiți, dar dimensiunea lor este încă impresionantă. La fel ca megasecopterele, Paleodictyopterele nu au supraviețuit Marii Moarte.
În ceea ce privește mările Permiane, peștii cartilaginoși au ocupat pozițiile de frunte în ele. Atunci această subclasă era ceva mai numeroasă și mai diversă decât astăzi și includea o serie de ordine acum dispărute. Prădătorii marini dominanti, ca și acum, erau rechinii. Cu toate acestea, rechinii moderni, deși similari cu cei permian, nu sunt descendenții lor direcți. Rechinii permian s-au stins fără urmă la sfârșitul erei paleozoice, o structură biologică similară a apărut din nou și independent la mijlocul mezozoicului.
Un element important al peisajului marin permian au fost bancurile formate de colonii brahiopodul, similar cu paturile de stridii moderne. Dar brahiopodele (brahiopodele), deși seamănă cu bivalvele în aparență, nu sunt deloc moluște. Ele reprezintă un tip separat al regnului animal, cândva foarte numeroase (până la 30 de mii de specii), dar acum numărând doar 280 de specii. Multe brahiopode cunoscute de paleontologi au fost victime ale Marii Moarte. S-a dovedit a fi fatal pentru corali cu patru raze- principalii constructori de recif din Permian. De asemenea, Marele Moar a pus capăt existenței lui trilobiți, artropode deosebite cunoscute încă din Cambrian și care păstrează unele caracteristici în structura lor anelide. Dar, în general, trilobiții erau animale foarte rare, „fosile vii” chiar și pentru perioada Permian. Cea mai mare înflorire a acestora a avut loc în perioada Siluriană. O singură specie a supraviețuit până la sfârșitul Paleozoicului, iar în total experții numără aproximativ 10 mii.
Locuitorii marini care au supraviețuit cu succes Marii Extincții Permianului au fost cefalopode - amonițiȘi belemniţi. Acești ficat lung au început să exploreze oceanele de la mijlocul erei paleozoice și au dispărut abia la sfârșitul mezozoicului.
„Zigzagul mezozoic”
Cu puțin peste 250 de milioane de ani în urmă, numărul speciilor care trăiesc pe pământ a început să scadă rapid. Prădătorii mari de șopârlă, insectele gigantice și rechinii permien feroce au dispărut. Apoi diversitatea speciilor începe să crească din nou, dar acum fauna pământului are un aspect complet diferit. Poziția dominantă în ea, atât pe uscat, cât și pe mare, este ocupată de adevărate reptile (sauromorfe).
La începutul mezozoicului, niște șopârle, ai căror strămoși depuseră atât de mult efort rupându-se de mediul acvatic, s-au întors a doua oară la un stil de viață acvatic. Ocupă nișa eliberată de rechinii permien dispăruți și devin prădătorii marini dominanti.
„La distanță de țărm, unul și apoi altul s-au ridicat deasupra suprafeței mării, așezat pe el gât lung; capetele lor erau plate, ca ale unui șarpe, iar gâtul lor se zvârcolea grațios. Părea că două lebede negre uriașe înotau, corpurile lor ridicându-se ușor deasupra apei.” - așa a descris academicianul Vladimir Afanasyevich Obruchev întâlnirea eroilor din romanul său științifico-fantastic „Plutonia” cu șopârle de mare, plesiozauri, cunoscute încă din perioada triasică.
Unul dintre marii paleontologi a subliniat aspect aceste șopârle sunt mai puțin poetice, dar mai vii - „un șarpe trecut printr-o focă”. Cu toate acestea, printre plesiozauri sunt cunoscute specii care au un gât scurt și un craniu lung (până la 3 m). Plesiozaurii ca prădători marini au fost o competiție demnă ihtiosaurii(soparle pesti), creaturi cu aspect general care aminteste de delfin, dar cu gura mai asemanatoare cu cea a crocodilului. Ele puteau ajunge până la 24 m lungime.
În ceea ce privește animalele terestre, dintre șopârlele mari de mamifere, doar câțiva dicinodonți par să fi supraviețuit Marii Stingeri și nici măcar acestea nu au supraviețuit până la mijlocul Mezozoicului. În timpul Triasicului, cel mai de succes grup de animale terestre a devenit arhozaurii. Acest nume se referă la o ramură specială a dezvoltării reptilelor, care a dus în cele din urmă la apariția crocodililor, păsărilor (după unii biologi, în special reptilele avansate, foarte specializate, adaptate pentru zbor) și frumusețea și mândria erei mezozoice - dinozauri. Arhozaurii s-au distins de alte reptile prin cele mai avansate sistemul respiratorși altele sistem eficient circulația sângelui, un craniu ușor, precum și un design special al membrelor, care a permis unor specii să treacă în cele din urmă la mersul biped, ceea ce le permite, la rândul său, să se dezvolte destul de viteza mai mare, deplasându-se pe uscat. În același timp, arhozaurii, fiind sauromorfi, consumă mult mai puțină apă decât animalele șopârle și, în consecință, sunt mult mai puțin dependenți de sursele sale. Nu au nevoie de apă pentru a excreta produsele metabolice proteice, deoarece excretă acid uric, nu uree. Pielea arhozaurului, lipsită de glande și acoperită cu solzi cornos, nu evaporă apa.
În Triasic, speciația s-a desfășurat cel mai rapid printre arhozauri și foarte curând au ocupat o poziție dominantă. Marșul lor triumfal a continuat în perioadele ulterioare: Jurasic și Cretacic. Și apoi s-a întâmplat o altă extincție și descendenții teromorfilor care au supraviețuit catastrofei Permian-Triasice, mici și discrete, care au dus o existență destul de mizerabilă pe tot parcursul Mezozoicului, s-au răzbunat. Ei au devenit strămoșii unei clase complet noi de vertebrate - mamifere, care aproape peste tot au ocupat o poziție dominantă în epoca cenozoică.
Cine este ucigașul?
Au încercat să explice dezastrul ecologic, fără precedent în amploarea sa, care a avut loc la limita Permian-Triasic prin ciocnirea Pământului cu un asteroid și au început să caute un crater sau resturi potrivite în timp. Aproape fără niciun rezultat. Adevărat, în Antarctica au reușit să descopere ceva care părea să fie asemănător cu urmele căderii unui mare corp ceresc, dar dovezile (fragmente mici și granule de cuarț, posibil de origine a impactului) sunt considerate pe scară largă neconcludente. Între timp, în anii 70 ai secolului XIX. a fost făcut descoperire științifică, aparent având o relație mult mai strânsă cu problema care ne interesează decât găsește Antarctica.
În 1873 - 1875, exploratorul rus Alexander Lavrentievich Cekanovsky a întreprins o serie de expediții pentru a studia zona dintre râurile Lena și Yenisei. În timpul acestor expediții a colectat aproximativ 4 mii de mostre flora fosilăși faună, 900 de exemplare de plante moderne și 18 mii de insecte și vertebrate, printre care au existat multe specii noi necunoscute anterior științei. Cu toate acestea, omul de știință însuși a subliniat în mod repetat: „Subiectul principal al studiilor mele a fost cercetarea geologică”. Printre acestea, el a evidențiat în mod special „descoperirea unei zone necunoscute anterior de roci magmatice, atât de semnificative încât depășește ca mărime orice alta cunoscută oriunde de acest gen”. Vorbim despre așa-zisa Capcane siberiene, descoperit de Cekanovski pe zone vaste în aval Tunguska de Jos iar la nord de acesta până la râul Olenek.
Capcanele sunt formațiuni bazaltice foarte pitorești, care amintesc de treptele ciclopice. De aici și numele (din cuvântul suedez care înseamnă „scara”). Ele au apărut ca urmare a activității vulcanice de o intensitate extraordinară, în comparație cu care toate erupțiile care au avut loc în memoria umană, inclusiv exploziile Krakatoa și Santarin, sunt doar biscuiți de Anul Nou. Magma topită s-a turnat apoi pe suprafața pământului nu în cratere separate, ci prin mulți kilometri de falii, inundând spații vaste. Magma s-a solidificat apoi, formând mase solide de bazalt care erau mult mai puțin susceptibile la eroziune decât rocile sedimentare din jur. După o vreme îndelungată, au apărut terasele de stâncă plate pe care le vedem astăzi.
Formațiuni similare sunt cunoscute nu numai în Siberia, ci și provincia Siberian Trap, a cărei suprafață este de aproximativ 4 milioane de metri pătrați. km, și o grosime de până la 4 km, este cea mai extinsă din lume. A lăsat mult în urmă a doua provincie ca mărime de pe platoul indian Deccan. După cum s-a dovedit, revărsarea capcanelor siberiene a avut loc acum aproximativ 252 de milioane de ani, adică se corelează bine în timp cu începutul extincției Permian. Este logic să presupunem că aceste două evenimente sunt legate, dar la început această versiune a întâmpinat dificultăți serioase și a fost aproape respinsă.
Trebuie înțeles că întreaga masă de bazalt topit, pe care o observăm acum într-o formă înghețată, nu a izbucnit la suprafață într-o zi, departe de a fi minunată, distrugând toată viața într-un flux continuu de flăcări. Provincia Siberian Trap este rezultatul creșterii activității vulcanice care a durat aproximativ un milion de ani. Fiecare revărsare individuală a fost doar o catastrofă locală și, în timp ce râuri de foc curgeau în Siberia, pe terenuri care s-au format ulterior Europa modernăși Africa, libelule uriașe au continuat să se avânte pașnic și să vâneze străini. La scară planetară, părea că într-unul dintre colțurile Pământului ar fi apărut un cuptor uriaș de cărbune, care fumea încetul cu încetul, și au trecut sute de mii de ani până când activitatea sa să afecteze semnificativ starea generală a biosferei.
Geofizicienii s-au apucat de clarificarea fizică și caracteristici chimice substanțe implicate în acest proces. Cunoscând aceste caracteristici, este posibil să se modeleze procesul de formare a capcanelor folosind ecuații care descriu comportamentul mediilor vâscoase eterogene și să se calculeze masa de gaze și substanțe volatile eliberate în proces. Modelul a fost creat, iar paleontologii au fost dezamăgiți. Se pare că capcanele siberiene nu erau potrivite pentru rolul de ucigași. Dioxidul de carbon și substanțele toxice eliberate în timpul apariției lor nu au fost în mod clar suficiente pentru a provoca un astfel de cataclism global. Au început să caute o altă explicație pentru Marea extincție a Permianului, dar apoi modelul existent anterior a fost revizuit.
De fapt, chiar și fără referire la extincția Permian, vechiul model a lăsat unele ambiguități. Magmatismul clasic cu capcană arată așa. Undeva în măruntaiele Pământului, din motive încă necunoscute, ia naștere un flux ascendent grandios de materie supraîncălzită din manta - așa-numita pana de manta. Pe măsură ce se ridică, materialul mantalei se încălzește și se extinde, densitatea sa scade, formând o bulă uriașă. În acest caz, presiunea penei asupra litosferei ar trebui să conducă la o creștere Scoarta terestra. Acest lucru se întâmplă chiar înainte de începerea fazei principale a magmatismului capcană, adică înainte ca magma topită să înceapă să pătrundă în scoarța terestră și pe suprafața acesteia. Calculele au arătat că în cazul provinciei capcane din Siberia ar fi trebuit să se formeze o movilă de aproximativ 2 km înălțime, dar nu au fost găsite semne ale unor astfel de procese în acele părți.
În 2011, un grup internațional de oameni de știință, inclusiv mulți ruși, a publicat în jurnal Natură articol care explică în mod convingător acest fapt. Pe baza unei analize chimice detaliate a probelor de bazalt siberieni, autorii au ajuns la concluzia că magma din care s-au format capcanele siberiene conținea un amestec semnificativ (10-20 la sută) de roci prelucrate ale crustei oceanice. Evident, o secțiune a scoarței terestre s-a scufundat adânc în manta și a fost apoi împinsă înapoi de un penaj care se ridica de jos, iar scoarța oceanică diferă semnificativ de rocile tipice ale mantalei prin compoziția și densitatea sa. Este mai greu și conține mai multe substanțe volatile care pot fi eliberate la încălzire. Modelul dezvoltat pe baza unor noi date arată că nu ar fi trebuit să existe nicio ridicare a suprafeței pământului, deoarece vârful penei mantalei, datorită amestecului de roci din scoarța oceanică, avea o densitate mai mare, iar penul avea o densitate mai mare. nu ridică litosfera, ca o bula monstruoasă, ci „a mâncat” treptat » de jos prin eroziune, care a avut loc în zona de contact a substanței topite a vârfului penei cu componentele solide de rocă stratul de jos litosferă). Drept urmare, peste câteva sute de milenii, penul și-a „mâncat” drumul către straturile inferioare ale scoarței terestre, situate la o adâncime de aproximativ 50 km.
Același model presupune emisii de câteva ori mai mari în atmosferă de CO 2 , HCl și alte substanțe care pot schimba situația mediului față de cel precedent. În plus, dacă un fragment de crustă oceanică intră în penaj, eliberarea gazelor vulcanice va avea loc mult mai rapid. Masa principală trebuie să pătrundă în atmosferă chiar la începutul procesului, chiar înainte ca magma topită să se ridice la o adâncime de 50 km. Într-o perioadă de timp de ordinul a sute de mii de ani, o astfel de „sobă” ar fi putut schimba ireversibil biosfera, așa că de la publicarea acestei lucrări, implicarea capcanelor siberiene în Marea Stingere a ridicat puține îndoieli. .
Natura schimbărilor provocate de activitatea vulcanică lasă mai mult loc de discuție. Faptul că dezastrul a afectat fauna marină într-o măsură mai mare sugerează o modificare a compoziției chimice a apei din Oceanul Mondial, cel mai probabil o creștere semnificativă a acidității acesteia cauzată de eliberarea de acid clorhidric (acid clorhidric). Modificările faunei terestre sugerează o schimbare a climei către o mai mare ariditate (ariditate), care ar putea fi cauzată de efectul de seră din eliberarea de dioxid de carbon vulcanic. Suprafața deșerților de pe planetă a crescut foarte mult, zonele umede au scăzut, motiv pentru care acele specii care au fost inițial adaptate la viață în condiții de deficit de apă au supraviețuit și au lăsat urmași.
Cu toate acestea, un număr de paleontologi neagă ariditatea mai mare a climei permian în comparație cu cea din Triasic. În acest caz, schimbarea în regnul animal poate fi explicată oarecum diferit. Rolul efectului de seră ar putea fi relativ nesemnificativ și nu a fost atât cantitatea de apă cât calitatea acesteia. Aceeași schimbare a acidității care a ucis marea majoritate organisme marine, s-a dovedit a fi distructiv pentru acele animale terestre ale căror ciclu de viață era cumva legat de corpurile de apă. Aceasta explică moartea unei mase de insecte și pierderea pozițiilor lor de către clasa de amfibieni și dispariția șopârlelor cu dinți sălbatici iubitoare de umezeală. Și reptilele amniote, îmbrăcate în „costumele lor de teren”, s-au dovedit a fi mult mai puțin sensibile la astfel de fluctuații și, prin urmare, au câștigat dominație.
Cu toate acestea, erupția capcanei uriașe este doar o parte a explicației. Este necesar nu numai să se stabilească care a fost influența lor directă asupra organismelor permiene, ci și să se urmărească întregul lanț care a perturbat ireversibil echilibrul biosferei. În general, munca nu are un sfârșit. Apropo, având în vedere ritmul schimbărilor cauzate de procesele vulcanice, ne putem imagina cu ușurință că, dacă ar fi existat o forță inteligentă pe planetă în acel moment, înarmată cu cunoștințe tehnice puternice, catastrofa ar fi fost evitată. Imaginează-ți doar că un astfel de factor care perturbă echilibrul ecologic și nu este de origine antropică începe să acționeze în zilele noastre. Mai mult decât atât, în ritmul și scara sa corespunde aproximativ revărsării capcanei din Siberia. La început, omenirea poate fi preocupată doar de a-i ajuta pe cei direct afectați de dezastru, dar mai devreme sau mai târziu vor începe să finanțeze evoluții care să facă posibilă prezicerea evoluției ulterioare a evenimentelor. Ei bine, să presupunem că este nevoie, să zicem, de o sută de ani pentru a crea un model de încredere și pentru a înțelege pe deplin ce se întâmplă. Încă o sută de ani pentru a găsi modalități de a corecta procesul. Ei bine, vreo două sute de ani (vedeți cât de lacomi suntem) să implementăm recomandările „în hardware”. Total patru sute de ani. Și magmatismul capcană a durat sute de mii de ani pentru a deveni fatal pentru planetă. Deci ne descurcăm grozav. Desigur, cu condiția ca cunoștințele tehnice și științifice să fie suficient respectate în societate.
Una dintre cele mai catastrofale extincții din istoria Pământului, care a avut loc în perioada Permian, după standardele geologice, a durat literalmente o clipă. După cum au calculat oamenii de știință americani, distrugerea este de 96% acvatice și 70% terestre specia a durat doar 60 de mii de ani.
Perm peisaj. Reconstrucția lui Victor Leshyk
Nu degeaba extincția Permian este numită Marea Extincție - nimic de acest fel nu s-a întâmplat în istoria planetei noastre de atunci. Dar, în ciuda amplorii enorme a acestui dezastru, oamenii de știință încă nu au ajuns la un consens cu privire la cauzele sale. Astăzi, există trei ipoteze care explică extincția în masă a organismelor vii - un impact de asteroizi, o erupție vulcanică globală și o cascadă de dezastre de mediu suprapuse.
Încercând să înțeleagă evenimente care sunt la 250 de milioane de ani distanță de zilele noastre, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts au măsurat durata dezastrului în timp. După cum s-a dovedit, extincția a avut loc „aproape instantaneu din punct de vedere geologic” și a durat aproximativ 60 de mii de ani, adică de cel puțin 10 ori mai rapid decât se credea anterior. Oamenii de știință au reușit să obțină această cifră uimitoare datorită unor metode noi și mai precise pentru determinarea vârstei rocilor.
„Avem o idee despre vârsta și durata exactă a dispariției”, a spus Sam Bowring, profesor la Departamentul de Geologie al MIT, „Dar cum ar putea 96% din toți locuitorii oceanului să fie uciși în doar zeci de mii ani se pare că o extincție excepțională necesită o explicație excepțională.”
Cu aproximativ 10 mii de ani înainte de dezastru, oceanele Pământului au fost expuse la cantități mari de izotopi de carbon ușor. Drept urmare, apa a devenit foarte acidificată, iar temperatura ei a crescut imediat cu 10 grade. Aceste evenimente au fost cele care au distrus cea mai mare parte a vieții marine, sunt siguri cercetătorii.
Cea mai populară ipoteză de astăzi despre mecanismele dispariției Permian o asociază cu capcanele siberiene - câmpuri de lavă cu mai multe straturi care au apărut ca urmare a proceselor vulcanice puternice care au ejectat peste cinci milioane de kilometri cubi de lavă pe suprafața Pământului.
„Este clar că cauzele care au dus la dispariție trebuie să fi acționat foarte repede”, a spus autorul principal al studiului, studentul absolvent al MIT, Seth Burgess, „atât de repede încât majoritatea reprezentanților lumii vegetale și animale pur și simplu nu au avut timp să se adapteze lor." Durata scurtă a evenimentelor de extincție susține ipoteza predominantă că substanțele chimice volatile emise de vulcani au schimbat radical compoziția atmosferei și a oceanelor, provocând mortalitatea în masă a ființelor vii.
Poate, Bowring este citat de The Daily Mail, chiar și un puls catastrofal de activitate magmatică a devenit declanșatorul care a declanșat colapsul aproape instantaneu al tuturor ecosistemelor globale.
Se încarcă...
