KEPUPUSAN BESAR-BESARAN: PENYEBAB DAN YANG PALING PENTING - BIOLOGI - 2025

Kepupusan besar- besaran adalah peristiwa yang dicirikan oleh hilangnya sebilangan besar spesies biologi dalam masa yang singkat. Jenis kepupusan ini biasanya bersifat terminal, iaitu spesies dan kerabatnya hilang tanpa meninggalkan keturunan.

Kepupusan massa berbeza dengan kepunahan lain, dengan tiba-tiba dan dengan menghilangkan sejumlah besar spesies dan individu. Dengan kata lain, kadar spesies yang hilang semasa kejadian ini sangat tinggi, dan kesannya dihargai dalam waktu yang agak singkat.

Gambar 1. Hipotesis kematian dinosaur kerana kesan gas beracun di Tangga Deccan. Letusan besar-besaran berlaku di India tengah-selatan, di salah satu formasi gunung berapi terbesar di bumi. Sumber: nsf.gov

Dalam konteks era geologi (puluhan atau ratusan juta tahun), "masa yang singkat" dapat berarti beberapa tahun (bahkan beberapa hari), atau jangka masa beratus-ratus bilion tahun.

Kepupusan besar-besaran boleh mempunyai pelbagai agen dan akibat. Penyebab fizikal dan iklim sering mencetuskan kesan kesan dalam jaring makanan atau secara langsung pada beberapa spesies. Kesannya boleh menjadi "sekejap", seperti yang berlaku setelah meteorit melanda planet Bumi.

Punca kepupusan massa

Punca kepupusan massa dapat diklasifikasikan kepada dua jenis utama: biologi dan persekitaran.

Biologi

Antaranya ialah: persaingan antara spesies untuk sumber daya yang ada untuk kelangsungan hidup mereka, pemangsa, wabak, antara lain. Penyebab biologi kepupusan massa secara langsung mempengaruhi sekumpulan spesies atau keseluruhan rantai trofik.

Alam Sekitar

Antara sebab-sebab ini dapat kita sebutkan: kenaikan atau penurunan permukaan laut, glasiasi, peningkatan gunung berapi, kesan bintang berdekatan di planet Bumi, kesan komet, kesan asteroid, perubahan pada orbit Bumi atau medan magnet, pemanasan atau penyejukan global, antara lain.

Semua sebab ini, atau gabungannya, boleh menyumbang kepada kepupusan besar-besaran pada satu ketika.

Kajian multidisiplin mengenai kepupusan massa

Penyebab utama kepunahan massal sukar dijumpai dengan pasti, kerana banyak peristiwa tidak meninggalkan catatan terperinci mengenai permulaan dan perkembangannya.

Sebagai contoh, kita dapat menemui rekod fosil yang membuktikan berlakunya kejadian penting kehilangan spesies. Namun, untuk menentukan sebab-sebab yang menghasilkannya, kita mesti membuat korelasi dengan pemboleh ubah lain yang didaftarkan di planet ini.

Jenis penyelidikan mendalam ini memerlukan penyertaan saintis dari pelbagai bidang seperti biologi, paleontologi, geologi, geofizik, kimia, fizik, astronomi, antara lain.

Kepupusan massa yang paling penting

Jadual berikut menunjukkan ringkasan kepupusan besar-besaran yang paling penting yang dikaji sehingga kini, tempoh di mana ia berlaku, usia mereka, tempoh masing-masing, anggaran peratusan spesies yang pupus dan kemungkinan penyebabnya.

Kepentingan evolusi kepupusan massa

Pengurangan kepelbagaian biologi

Kepupusan besar-besaran mengurangkan kepelbagaian biologi, kerana keturunan yang lengkap hilang dan, di samping itu, yang mungkin timbul dari ini dibuang. Kepunahan besar kemudian dapat dibandingkan dengan pemangkasan pohon kehidupan, di mana seluruh cabang dipotong.

Perkembangan spesies yang sudah ada dan munculnya spesies baru

Kepupusan besar-besaran juga dapat memainkan peranan "kreatif" dalam evolusi, merangsang pengembangan spesies atau cabang yang sudah ada sebelumnya, berkat hilangnya pesaing atau pemangsa utama mereka. Di samping itu, kemunculan spesies baru atau dahan di pohon kehidupan boleh berlaku.

Kehilangan tumbuhan dan haiwan secara tiba-tiba yang memenuhi ruang khusus, membuka serangkaian kemungkinan untuk spesies yang masih hidup. Kita dapat melihatnya setelah beberapa generasi terpilih, kerana keturunan yang masih hidup dan keturunan mereka dapat melakukan peranan ekologi yang sebelumnya dilakukan oleh spesies yang hilang.

Faktor-faktor yang mendorong kelangsungan hidup beberapa spesies pada masa kepupusan tidak semestinya sama yang menyokong kelangsungan hidup pada masa kepupusan rendah.

Kepupusan besar-besaran kemudian memungkinkan keturunan yang sebelumnya merupakan minoriti untuk mempelbagaikan dan memainkan peranan penting dalam senario pasca bencana baru.

Evolusi mamalia

Contoh yang cukup terkenal ialah mamalia, yang merupakan kumpulan minoriti selama lebih dari 200 juta tahun dan hanya setelah kepupusan massal Cretaceous-Tertiary (di mana dinosaurus hilang), adakah mereka berkembang dan mula bermain permainan. peranan besar.

Kita dapat menegaskan bahawa manusia itu tidak mungkin muncul, sekiranya kepunahan besar-besaran Cretaceous tidak berlaku.

Kesan KT dan kepupusan massa Cretaceous-Tertiary

Hipotesis Álvarez

Luis Álvarez (1968 Hadiah Nobel dalam Fizik), bersama dengan ahli geologi Walter Álvarez (anaknya), Frank Azaro dan Helen Michel (ahli kimia nuklear), mengemukakan pada tahun 1980 hipotesis bahawa kepupusan besar-besaran Cretaceous-Tertiary (KT) adalah produk kesan asteroid berdiameter 10 ± 4 kilometer.

Hipotesis ini timbul dari analisis yang disebut had KT, yang merupakan lapisan tanah liat nipis yang kaya dengan iridium, yang terdapat pada skala planet tepat di sempadan yang membahagi sedimen yang sesuai dengan tempoh Cretaceous dan Tertiary (KT).

Iridium

Iridium (Ir) adalah unsur kimia dengan nombor atom 77 yang terletak dalam kumpulan 9 jadual berkala. Ia adalah logam peralihan, dari kumpulan platinum.

Ini adalah salah satu unsur paling langka di Bumi, dianggap sebagai logam yang berasal dari luar bumi, kerana kepekatannya dalam meteorit sering tinggi dibandingkan dengan kepekatan di tanah.

Gambar 2. KT atau sempadan Cretaceous-Paleogene, yang menandakan berakhirnya era. Anky-man, dari Wikimedia Commons

Had KT

Para saintis mendapati kepekatan iridium jauh lebih tinggi di sedimen lapisan tanah liat ini yang disebut sempadan KT daripada di strata sebelumnya. Di Itali mereka mendapati peningkatan 30 kali ganda berbanding lapisan sebelumnya; di Denmark 160 dan di New Zealand 20.

Hipotesis Álvarez menyatakan bahawa kesan asteroid menggelapkan atmosfer, menghalang fotosintesis dan mempercepat kematian sebahagian besar flora dan fauna yang ada.

Walau bagaimanapun, hipotesis ini tidak mempunyai bukti yang paling penting, kerana mereka tidak dapat mencari tempat di mana kesan asteroid telah berlaku.

Hingga saat itu, tidak ada kawah dengan kekuatan yang diharapkan dilaporkan yang membuktikan bahawa kejadian itu sebenarnya telah berlaku.

Chicxulub

Walaupun tidak melaporkannya, ahli geofizik Antonio Camargo dan Glen Penfield (1978) telah menemui kawah sebagai akibat dari kesan itu, ketika mereka sedang mencari minyak di Yucatán, bekerja untuk syarikat minyak negara Mexico (PEMEX).

Camargo dan Penfield mencapai arka bawah laut seluas kira-kira 180 km yang berlanjutan di semenanjung Yucatan Mexico, dengan pusat di kota Chicxulub.

Gambar 3. Peta graviti yang menunjukkan anomali di semenanjung Yucatan. Sumber: Gambar peta graviti yang dihasilkan komputer dari Kawah Chicxulub di México (NASA).

Walaupun ahli geologi ini telah mengemukakan penemuan mereka dalam sebuah persidangan pada tahun 1981, kekurangan akses ke inti latih tubi membuat mereka tidak menjadi subjek.

Akhirnya, pada tahun 1990, wartawan Carlos Byars menghubungi Penfield dengan ahli astrofizik Alan Hildebrand, yang akhirnya memberinya akses ke inti penggerudian.

Hildebrand pada tahun 1991 menerbitkan bersama Penfield, Camargo dan saintis lain penemuan sebuah kawah bulat di semenanjung Yucatan, Mexico, dengan ukuran dan bentuk yang mengungkapkan anomali medan magnet dan gravitasi, sebagai kemungkinan kawah hentaman yang terjadi di Cretaceous-Tertiary .

Hipotesis lain

Kepupusan massa Cretaceous-Tertiary (dan hipotesis Impak KT) adalah salah satu yang paling banyak dikaji. Namun, walaupun terdapat bukti yang menyokong hipotesis Álvarez, pendekatan lain yang berbeza masih bertahan.

Telah diperdebatkan bahawa data stratigrafi dan mikropaleontologi dari Teluk Mexico dan kawah Chicxulub menyokong hipotesis bahawa impak ini mendahului batas KT beberapa ratus ribu tahun dan oleh itu tidak dapat menyebabkan kepupusan massa yang berlaku. dalam Cretaceous-Tertiary.

Dinyatakan bahawa kesan persekitaran yang serius yang lain boleh menjadi pencetus kepupusan besar-besaran di sempadan KT, seperti letusan gunung berapi Deccan di India.

Deccan adalah dataran tinggi 800,000 km ² yang melintasi wilayah selatan-selatan India, dengan jejak lava dan pelepasan sulfur dan karbon dioksida yang besar yang dapat menyebabkan kepupusan massa di sempadan KT.

Bukti terkini

Peter Schulte dan sekumpulan 34 penyelidik pada tahun 2010 menerbitkan, dalam jurnal berprestij Science, penilaian menyeluruh dari dua hipotesis sebelumnya.

Schulte et al. Menganalisis sintesis data stratigrafi, mikropaleontologi, petrologi, dan geokimia terkini. Di samping itu, mereka menilai kedua-dua mekanisme kepupusan berdasarkan ramalan gangguan persekitaran dan penyebaran hidup di Bumi sebelum dan selepas had KT.

Mereka menyimpulkan bahawa kesan Chicxulub menyebabkan kepunahan massa had KT, kerana fakta bahawa ada korespondensi temporal antara lapisan ejeksi dan permulaan kepunahan.

Tambahan pula, corak ekologi dalam catatan fosil dan gangguan persekitaran yang dimodelkan (seperti kegelapan dan penyejukan) menyokong kesimpulan ini.

Rujukan

1. Álvarez, LW, Álvarez, W., Asaro, F., & Michel, HV (1980). Punca Extraterrestrial untuk Kepupusan Cretaceous-Tertiary. Sains, 208 (4448), 1095-1108. doi: 10.1126 / sains.208.4448.1095
2. Hildebrand, AR, Pilkington, M., Connors, M., Ortiz-Aleman, C., & Chavez, RE (1995). Ukuran dan struktur kawah Chicxulub yang ditunjukkan oleh kecerunan graviti mendatar dan cenotes. Alam, 376 (6539), 415-417. doi: 10.1038 / 376415a0
3. Renne, PR, Deino, AL, Hilgen, FJ, Kuiper, KF, Mark, DF, Mitchell, WS,… Smit, J. (2013). Skala Masa Peristiwa Kritikal Di Sekitar Sempadan Cretaceous-Paleogene. Sains, 339 (6120), 684-687. doi: 10.1126 / sains.1230492
4. Schulte, P., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, JA, Barton, PJ, Bown, PR,… Willumsen, PS (2010). Kesan Asteroid Chicxulub dan Kepupusan Massa di Sempadan Cretaceous-Paleogene. Sains, 327 (5970), 1214-1218. doi: 10.1126 / sains.1177265
5. Pope, KO, Ocampo, AC & Duller, CE (1993) Geologi permukaan permukaan kawah impak Chicxulub, Yucatan, Mexico. Planet Bulan Bumi 63, 93–104.
6. Hildebrand, A., Penfield, G., Kring, D., Pilkington, M., Camargo, A., Jacobsen, S. dan Boynton, W. (1991). Kawah Chicxulub: kawah hentaman sempadan Cretaceous / Tersier yang mungkin berlaku di Semenanjung Yucatán, Mexico. Geologi. 19 (9): 861-867.