Masowe wymierania gatunków – Wielka 5

Masowe wymierania gatunków – Wielka 5

Ziemia ma kilka miliardów lat, od momentu pojawienia się na niej roślin i zwierząt nawiedzały ją większe lub mniejsze katastrofy. Większość z nas słyszała o pięciu wielkich wymieraniach, ale istnieje ich o wiele więcej, choć nie osiągnęły takiej skali zniszczeń jak Big Five. W pierwszej części artykułu przeczytamy m.in. o masowych wymieraniach w kontekście ewolucji. Druga część zawiera tabelę mniejszych wymierań, w trzeciej części dokonujemy obszernej analizy przyczyn wymierania gatunków.

Czym jest masowe wymieranie?

Najprościej mówiąc, jest to zjawisko powszechnego i gwałtownego zmniejszenia ilości życia na Ziemi. O masowym wymieraniu możemy mówić wtedy, gdy tempo wymierania jest szybsze w stosunku do tempa powstawania nowych gatunków organizmów (in. specjacja).

Do pomiaru szybkości wymierania najlepiej nadają się skamieniałości organizmów morskich ze względu na świetne zakonserwowanie, umożliwiające wyczytanie z nich wielu ważnych informacji, co u skamielin lądowych jest rzadkością. Szacunki dotyczące liczby masowych wymierań na przestrzeni ostatnich 540 mln lat wahają się od 5 do ponad 20. Jak widać rozbieżności są spore, a powodem takiego stanu rzeczy jest ustalanie innych kryteriów, dzięki którym dany badacz określa dane wymieranie jako masowe.

Najważniejsze masowe wymierania

W 1982 r. w swej naukowej publikacji Jack J. Sepkoski i David M. Raup opisali tzw. Big Five („Wielka Piątka”) – pięć wielkich wymierań:

Wymieranie ordowickie

Wymieranie ordowickie – datowane na 450-440 mln lat temu, na przełomie ordowiku i syluru. Uznawane za drugie największe spośród pięciu wymierań, ponieważ wyginęła wtedy większość (ok. 57%) rodzajów, 27% rodzin i 60-70% gatunków zwierząt.

Wymieranie dewońskie

Wymieranie dewońskie – miało miejsce 375-360 mln lat temu na przełomie dewonu i karbonu. Pod koniec franu (wieku późnego dewonu) na skutek masowego wymierania zniknęło 19% rodzin i 50% rodzajów. Uważa się, że cały proces trwał ok. 20 mln lat, istnieją również dowody na okresy przyspieszenia, jak i spowolnienia tego procesu.

Trzy czwarte wszystkich gatunków na Ziemi wymarło w masowym wymieraniu z okresu późnego dewonu, chociaż tak naprawdę to mógł być szereg wyginięć na przestrzeni kilku milionów lat, a nie pojedyncze zdarzenie. Życie w płytkich morzach zostało najbardziej dotknięte, a rafy nie powróciły do dawnej świetności, dopóki nowe rodzaje koralowców nie rozwinęły się ponad 100 milionów lat później. W rzeczywistości duża część dna morskiego pozbawiona była tlenu, co sprawiało, że nic poza  bakteriami beztlenowymi nie było w stanie przeżyć.

Obecnie nie potrafimy połączyć tej serii wymierań z żadną pojedynczą przyczyną. Prawdopodobne jest, że przyczyn mogło być kilka, takich jak nadmierna sedymentacja (gromadzenie osadów), gwałtowne globalne ocieplenie lub ochłodzenie, uderzenie meteorytu lub komety, zmiany poziomu mórz albo zmiany klimatyczne, to czynniki, które zostały obarczone winą za to wymieranie.

Wymieranie permskie

Wymieranie permskie – nazywane czasem „matką wielkich wymierań”. Datowane na przełom permu i triasu, ok. 251 mln lat temu. W tamtym czasie wyginęło 57% rodzin, 83% rodzajów i 90-96% gatunków, w tym 53% morskich rodzin, 84% rodzajów, i ok. 96% gatunków. Okres ten zmienił oblicze ówczesnej fauny – Ziemią przestały rządzić gady ssakokształtne zwane synapsydami. Przez kolejnych 30 mln lat odradzać się będą kręgowce, a nisze ekologiczne w tym czasie zajmą archozaury (gady naczelne), by niebawem stać się dominującymi zwierzętami Ziemi. Z mórz zniknęło 50-67% zwierząt osiadłych, zresztą, późny perm był ciężkim czasem dla organizmów wodnych zanim jeszcze doszło do masowego wymierania.

Przyczyny wymierania permskiego nie są do końca poznane, ale naukowcy wskazują na kilka czynników, które mogły do niego przyczynić się:

• Zmiany klimatyczne
  W okresie permskim na Ziemi panowały skrajne warunki klimatyczne, z bardzo suchymi i gorącymi lądami oraz zimnymi oceanami. Wymieranie permskie mogło być spowodowane nagłymi zmianami klimatycznymi, których niektóre gatunki nie były w stanie przetrwać
• Aktywność wulkaniczna
  W okresie permskim miała miejsce intensywna aktywność wulkaniczna, która mogła wpłynąć na klimat i skład atmosfery
• Zmiany w oceanach
  Prawdopodobną bezpośrednią przyczyną wymierania permskiego mogło być pojawienie się wód pozbawionych tlenu w strefie przydennej oceanów
• Upadek bariery koralowej
  Upadek bariery koralowej w okresie permskim mógł wpłynąć na zmiany w ekosystemie morskim i przyczynić się do wymierania gatunków
• Być może Katastrofa kosmiczna

Wymieranie triasowe

Wymieranie triasowe – miało miejsce ok. 200 mln lat temu na przełomie triasu i jury. Z powierzchni Ziemi zniknęło ok. 23% rodzin, 48% rodzajów (20% rodzin morskich i 55% rodzajów morskich) oraz 70-75% ówczesnych gatunków. Wyginęła większość archozaurów (gadów naczelnych), rząd terapsydów (gadów ssakokształtnych) i dużych płazów, dlatego też naziemne dinozaury nie miały dużej konkurencji. Mimo to w środowisku wodnym nadal dominowały diapsydy. Do kredy, na terenach dzisiejszej Australii, przetrwała natomiast linia płazów zwanych temnospondylami (np. kulazuch).

Wymieranie kredowe

Wymieranie kredowe – najmłodsze spośród wszystkich wymierań. Miało miejsce ok. 66 mln lat temu, rozpoczęło się w mastrychcie i trwało do danu (paleogen). W owym czasie z Ziemi zniknęło ok. 17% rodzin, 50% rodzajów i 75% gatunków wszystkich żyjących wtedy organizmów. Z mórz ulotniło się ok. 33% osiadłych gatunków zwierząt. Najgorzej było jednak z jaszczurami – wymarły wszystkie nieptasie dinozaury. Zamiast nich pojawiły się ssaki i ptaki, które do dziś dominują na naszej planecie.

Mimo, że Big Five zostało mocno spopularyzowane, nie istnieje wyraźna granica między poszczególnymi masowymi zagładami. Niewykluczone, że stosowanie różnych metod obliczeniowych i zmiana kryteriów klasyfikacji doprowadzić może do zmian w pierwszej „Wielkiej piątce”.

Dużą przeszkodą w opisywaniu masowych wyginięć jest stan odnajdywanych skamielin, ponieważ najstarsze skamieniałości są najtrudniejsze do znalezienia i datowania. Ponadto zjawiska przyrodnicze na przestrzeni wieków miały znaczący wpływ na proces osadzania się warstw geologicznych.

Wielkie wymieranie a ewolucja

Masowe wymieranie organizmów z pewnością przyspiesza ewolucję. Jeśli bowiem dominatorzy poszczególnych nisz ekologicznych giną, robią miejsce na dla zupełnie innych grup zwierząt, które lepiej się rozwijają i stosunkowo szybko zyskują status zwierząt dominujących. Dobrym przykładem potwierdzającym tę teorię są ssaki, a konkretniej ssakokształtne (szersza klasyfikacja, w której zawierają się ssaki). Gromada ta istniała równolegle z dinozaurami, nie mogła jednak z nimi konkurować, ponieważ były małe i nie miały przestrzeni do rozwoju. Zmieniło się to wraz z wymieraniem kredowym, które zmiotło z powierzchni Ziemi wszystkie dinozaury i pozwoliło ssakopodobnym zwiększyć swe rozmiary.

Inna teoria głosi, że gatunki zajmujące podobne nisze ekologicznemają mniejsze szanse na przetrwanie wymierania. Posiadają one bowiem cechy odpowiedzialne za różnorodność, ale i statyczność. Na skutek masowego wymierania grupy te zostają mocno obciążone i zubożałe. Wiele grup (kladów), mimo przetrwania, nie odzyskuje dawnej liczebność i różnorodności, na skutek czego spora ich część i tak wymiera. Te grupy organizmów nazywane są Dead Clade Walking. Już sam Darwin zauważył, że na przetrwanie danego gatunku największy wpływ mają interakcje z pozostałymi zwierzętami, nie zaś warunki zewnętrzne. Wzrost liczebności jednej grupy determinuje rozwój lub zagładę innej.

Cykliczność

Sugeruje się, że masowe wymierania pojawiają się cyklicznie, co 26-30 mln lat, a różnorodność organizmów zmienia się co ok. 62 mln lat. Próbowano nawet stworzyć wzory na częstotliwość zjawiska i znaleźć główne przyczyny. Jedną z nich ma być hipotetyczny towarzysz Słońca – gwiazda Nemezis.

Wielu naukowców doszło do wniosku, że masowe wymieranie ma związek raczej z faktem, że dany ekosystem osiągnął apogeum i kolejnym, nieuniknionym etapem jest jego zagłada. Inni natomiast za podstawową przyczynę cykliczności wymierania gatunków podawali ruchy płyt tektonicznych, wielkie migracje zwierząt i zmiany geochemiczne.

Masowe wymierania – ciekawostki

Ok. 98% odkrytych gatunków jest dzisiaj wymarłych, choć sam proces wymierania przebiega w nierównym tempie.

Polecamy

• Opracowania
• Masowe wymierania – mniejsze wymierania
• Przyczyny masowych wymierań gatunków