Zemes dzīves vēsturē zinātnieki ir saskaitījuši līdz 11 floras un faunas masveida izmiršanas gadījumiem, no kuriem 5 ir ievērojami mainījuši mūsu biosfēras izskatu. Pēdējā no šīm “lielajām” izmiršanām, kas notika pirms 65 miljoniem gadu, iznīcināja 1/6 no visām sugām, kas toreiz pastāvēja (krīta-paleogēna izmiršana).
Tajā pašā laikā kopā ar jūru un lidojošām ķirzakām pazuda visvairāk "reklamētā" dzīvnieku kārtība mūsu pasaules fosilijas reģistrā - visi dinozauri.
Foto: geektimes.ru
Mūsdienu zinātnei nav izsmeļošu datu par pēdējo (kā arī iepriekšējo) sugu lielākās izmiršanas iemesliem. Starp galvenajiem aizdomās turamajiem ir asteroīdi, vulkāni un iekšējie procesi zemes biosfērā. Zemāk es iesaku iepazīties ar 300 miljonu gadu garo zemes katastrofu hroniku un izteikt savu viedokli par šīs brīnišķīgās rāpuļu atraušanās nāves iemesliem.
Visu izmiršanu māte
Pirms 250 miljoniem gadu notika lielākā zināmā izmiršana mūsu planētas vēsturē: Permijas un Trīsstūru katastrofas laikā gāja bojā 95% no visām jūras un sauszemes dzīvnieku sugām. Pazuda gandrīz visi terapeīdi, kas tajā laikā valdīja zemē. Starp nedaudzajiem izdzīvojušajiem terapeīdiem bija arī cinodontu senči, kuru pēcnācēji ir visi zīdītāji.
Reklāmas video:
Agrīnos Permas pelikosaurus (dimetrodonu kreisajā pusē) un viņu pēcnācējus terapeitiskos līdzekļus (labajā pusē esošos gorgonopus) sauc par dzīvniekiem līdzīgām ķirzakām (sinapsīdiem). Konkrēti, gorgonops ir cinodontu tuvākie radinieki.
Foto: geektimes.ru
Therapsīdu atbrīvotās ekoloģiskās nišas aizņēma arhivāri, kas pēc 20 miljoniem gadu sāks dominēt kā sauszemes plēsēji (dinozauri un crurotarsi).
Par galveno šīs izmiršanas iemeslu parasti uzskata magmātisko Sibīrijas slazdu izliešanu uz Permijas un Triasa periodu robežas. Slazdu veidošanās laikā tika izmesti aptuveni 4 miljoni km3 iežu, kuru platība bija 2 miljoni km2. Domājams, ka iežu izliešanas process izraisīja globālo klimatisko izmaiņu pakāpenisku reakciju un izraisīja masveida izmiršanu.
Sibīrijas slazdu izvirduma zona, kas atrodas mūsdienu Krievijas kartē
Foto: geektimes.ru
"Noslēpumainā" triassic-juras izmiršana
Jau pēc 50 miljoniem gadu zemes biosfērai bija jāsaskaras ar vēl vienu masveida izmiršanas sēriju. Uz Triasa un Jura periodu robežas nezināmā globālā kataklizmā tika atklāts, ka sauszemē dominē Crurotars. Pēc tam, kad bija izspieduši savus “brālēnus” dinozaurus un zīdītājus, līdz tam laikam crurotarsses bija kļuvuši par galveno un lielāko vēlu trihēmas sauszemes plēsoņu.
Daži Vēlo triassu plēsēju crurotars pārstāvji
Foto: geektimes.ru
Katastrofas rezultātā Crurothars dalījās terapeitu likteņos, dodot ceļu viņu "brālēniem" - dinozauriem, kuri zemes valdīs 140 miljonus gadu. Viena no divām izdzīvojušajām crurotars grupām, protosuchia, ir mūsdienu krokodilu tiešie senči.
Šīs izmiršanas galvenās versijas ir lielas asteroīdu un vulkānisko aktivitāšu krišana (Centrālā Atlantijas okeāna province, CAMP). Pirmajā gadījumā par cēloni tika uzskatīta 4 km asteroīda, kas Kanādā izveidoja 100 km krāteri Manicouagan, trieciens, bet ģeoloģiskās iepazīšanās dēļ tā krišana notika par 14 Ma pirms triasa izmiršanas.
Mūsdienās Manicouagan krātera šķērsgriezums ir 70 km (sākotnēji 100 km). Šāda izmēra krāteri parasti rodas, nokrītot asteroīdiem ar diametru aptuveni 4-5 km, un tiem nav ilgtermiņa ietekmes uz sauszemes faunu un floru.
Foto: geektimes.ru
Vislielāko atbalstu guva apvienotā hipotēze. Pēc viņas teiktā, CAMP, kas izraisīja 2 miljonu km3 vulkānisko iežu izliešanu, ieskaitot milzīgu daudzumu CO2, globālās sasilšanas rezultātā izlaida milzīgas okeāna dibena "kabatas" ar metāna hidrātu. Metāns, kas ir spēcīgāka siltumnīcefekta gāze nekā CO2, izraisīja zemes atmosfēras pārkaršanas ķēdes reakciju, kas, domājams, izraisīja masveida izmiršanu.
"Stabils" mezozoja
Dinozauru valdīšanas periods uz sauszemes (mezozoja laikmeta jura un krīta periodi) nepavisam nebija ģeoloģiski "klusāks" par citiem zemes vēstures periodiem.
Pirms 183 miljoniem gadu notika liels magmātisks izplūdums Karoo-Ferar, kas pēc apjoma bija salīdzināms ar CAMP (2,5 miljoni km3 nezināmo iežu). Tomēr šis notikums neizraisīja katastrofālas sekas zemes dzīvei. Liela asteroīda apmēram 4 km diametra sadursme ar Zemi pirms 167 miljoniem gadu - Jurassic vidienē (iznīcināja Pučeša-Katunsky krāteri Krievijas Nižņijnovgorodas apgabalā) notika bez nopietnām sekām.
Otrā masveida izzušana dinozauru vēsturē notika uz Jurassic un Cretaceous periodu robežas - pirms 145 miljoniem gadu. Viena no daudzajām hipotēzēm savieno viena no lielākajiem vairoga vulkānu veidošanos Saules sistēmā - Tamu masīvu Klusajā okeānā - ar šo "mazo Jurassic" izmiršanu. Tomēr ir iespējams, ka vulkāna veidošanās globālā ietekme tajā pašā laika posmā pastiprināja 4 km asteroīda (Morokweng krāteris, Dienvidāfrika) ietekmi. Līdz tam laikam zinātnieki piedēvē lidojošu dinozauru izskatu - mūsdienu putnu senčus.
Tamu masīvs Klusajā okeānā ir viens no lielākajiem nodzisušajiem vulkāniem Saules sistēmā. Kopējā iežu masa, kas veido šo seno vulkānu, ir 80% no Marsa Olimpa kalna masas
Foto: geektimes.ru
Apmēram 12 miljonus gadu vēlāk, jau krīta perioda sākumā, pasaules flora un fauna piedzīvoja virkni lielāko sprādzienbīstamu vulkānu izvirdumu Zemes vēsturē. 8 supervulkānu krīta perioda sākuma Hauterivijas stadijas izvirdums kopumā izdalīja 50 000 km3 gāzu un iežu. Piemēram, katra supervulkāna izvirdums bija vidēji divreiz spēcīgāks nekā Toba supervulkāna izvirdums, kas izraisīja sašaurinājuma efektu pirms 70 000 gadiem.
Fakts ir ievērojams arī tāpēc, ka supervulkānu "parāde" bija tikai daļa no milzu magmas slazdu Parana-Etendeka veidošanās Dienvidamerikā. Kopējais izdalīto iežu apjoms bija 2,3 miljoni km3. Tomēr, tāpat kā 50 miljonus gadu iepriekš, šie procesi neizraisīja būtiskas svārstības zemes biosfēras daudzveidībā.
Brazīlijas Paranas seno maģisko slazdu bazaltu plūsmas dzegas
Foto: geektimes.ru
Līdz sava laikmeta beigām dinozauri piedzīvoja vēl 3 lielus vulkānisko aktivitāšu virsotnes, kopā izceļot 12 miljonus km3 iežu. Krīta laikos Zeme piedzīvoja arī virkni sadursmju ar lieliem asteroīdiem (3 asteroīdi 1 km diametrā, vēl trīs asteroīdi 2 km diametrā un viens 3 km gari).
Krīta laika lielākais (pēc Chiksulub) trieciena krāteris - Karsky atrodas Krievijas Nenecu autonomajā apgabalā. 3 km garā asteroīda trieciens pirms 70 miljoniem gadu izveidoja krāteri ar diametru aptuveni 70 km. Dinozauru specifikācijas samazināšanās sākums tiek attiecināts uz to pašu periodu, kaut arī šo divu notikumu saistība ir diskusiju objekts.
Foto: geektimes.ru
Mūžības beigas
Ja mēs varētu nokļūt krīta perioda beigās, tad daudzi no mums neticētu, ka atrodamies senajā un svešajā pasaulē. Visur dominēja sīpolaugi (ziedoši), zīdītāji bija aizņemti zem kājām, tie daudz neatšķīrās no mūsdienu mazajiem dzīvniekiem.
Viņiem jau ir izdevies sadalīties placentā un marsupial. Toreiz dzīvoja arī pirmie primāti. Parādījās mums pazīstamas čūskas un ķirzakas. Kopš Jurassic perioda meži bija mēdza dzīvot ar īstiem putniem un viņu tuviniekiem, krokodiliem, satrauktiem dzīvniekiem, kuri ieradās upē.
Tiek uzskatīts, ka arī bites daļēji ir atbildīgas par dinozauru daudzveidības samazināšanos Vēlajā krītainā. Apmēram pirms 100 miljoniem gadu attīstījušās lapsenes, kas barojas ar apputeksnējošiem kukaiņiem, bites, pateicoties to augstajai efektivitātei, padarīja ziedošus augus par dominējošiem zemes florā. Zālēdāju dinozauriem bija lēnām jāmaina uzturs no ģimnāziju periodiem līdz ziedošiem augiem.
Foto: geektimes.ru
Mūsu pasaules līdzības ar to seno ir ierobežotas ar faunas sastāvu garīgās laistīšanas caurumā, no kuriem lielākā daļa joprojām bija dinozauri: tirānosaurīdi, keratopsieši, hadrosaurs, sauropodi utt. (Sīkāks dinozauru ēras beigu faunas saraksts).
Līdz dinozauru kundzības laikmeta beigām uz krīta un paleogēna perioda robežas Indijā (toreiz vēl salā Indijas okeāna vidū) pieauga vulkāniskā aktivitāte. Dekāna slazdu izplūdes tilpums vairāku simtu tūkstošu gadu laikā bija apmēram 2 miljoni km3, maksimums krita uz Mahabaleshwar-Rajamandri slazdu lavas izvirdumu, kad īsā laikā (ģeoloģiski) emisiju apjoms sasniedza 9 tūkstošus km3 iežu.
Dekāna slazdi netālu no Mumbajas un Indijas apgabala karte, kurā viņi atrodas (zilā krāsā)
Foto: geektimes.ru
Tomēr saskaņā ar iepriekšējiem kolosālo vulkānisko aktivitāšu precedentiem mēs jau zinām, ka pašas par sevi šīm parādībām nav obligāti jābūt katastrofālai ietekmei uz zemes klimatu un attiecīgi uz floru un faunu. Visticamāk, šādai darbībai jāsakrīt ar ārkārtas apstākļiem, lai iedarbinātu masveida izmiršanas "mehānismu".
Tikai 6 no 11 galvenajiem izmirumiem laikā sakrita ar aktīvajiem ģeoloģiskajiem procesiem. Lielākā daļa mūsdienu paleontologu uzskata, ka šāds "ārkārtējs apstāklis" bija 10 km garā asteroīda ietekme Centrālamerikā pirms 65 miljoniem gadu, aktīvajā Dekāna slazdu veidošanās fāzē.
Trieciena spēks bija nepieredzēts mezozoja laikmeta vēsturē. Atbrīvotā enerģija bija 2 miljonus reižu augstāka nekā lielākā termoelektrostacijas lādiņa - "Bumbas karalis" - eksplozijas enerģija. Izveidotā 180 km Chicxulub krātera laukums bija salīdzināms ar visu trieciena krāteru kopējo platību, kas izveidojās iepriekšējā 200 Ma.
Saskaņā ar dažiem ģeoloģiskiem modeļiem seismiskais vilnis no eksplozijas varētu koncentrēties trieciena krātera antipodā un izraisīt (vai pastiprināt) lavas izvirdumus. Starp citu, sadursmes antipodā tad bija paaugstinātas vulkāniskās aktivitātes reģions - ļoti Dekāna slazdi.
Hipotēze nepamatoti apgalvo, ka vulkānismu izraisīja asteroīdu trieciens, jo šo slazdu veidošanās bija tīri autonoms zemes litosfēras process. Mēs runājam tikai par iespējamu īstermiņa vulkāniskās aktivitātes palielināšanos, jo "seismiskās fokusēšanas" parādība konkrētajā Zemes gadījumā ir ļoti ierobežota.
Chicxulub krāteris Jukatanas pussalā (Meksika). Kreisais - redzamajā diapazonā esošais krāteris, pa labi - pārklāts ar gravitācijas anomāliju karti
Foto: geektimes.ru
Vēl viens svarīgs nosacījums masveida izmiršanas procesa sākumam ir floras un faunas stāvoklis līdz “nepārvaramas varas” brīdim. Tāpat kā pirms Permijas-Triasa izmiršanas, paleontologi reģistrē dinozauru un citu arhīvu veidojumu daudzveidības samazināšanos Posdengo krīta Māstrihtas posmā (pēdējie 7 miljoni gadu kopš dinozauru pastāvēšanas).
Tas ir saistīts ar globālā klimata izmaiņām, jo daudzveidības samazināšanās ir izplatījusies daudzās citās dzīvnieku un augu grupās (ieskaitot zīdītājus, putnus un ziedošus augus). Tas daudziem paleontologiem lika domāt, ka šie divi katastrofālie notikumi (vulkāni un asteroīds) notika "neērtā" laikā dzīvai faunai.
Zīmējums magmatisko izvirdumu biežumam (skala labajā pusē) un asteroīdu triecieniem (skala kreisajā pusē) pēdējās 300 Ma (no apstiprināta). Pirmajiem ir relatīvi ilgtermiņa ietekme uz klimatu (miljoniem gadu), asteroīdu iedarbību daba ir pieredzējusi vairākus desmitus tūkstošu gadu. Kā redzat, dabas katastrofas ne vienmēr izraisa masveida izmiršanu (sarkani punkti augšpusē - lieli izmirumi, melni - mazi)
Foto: geektimes.ru
"Īstermiņa" vulkānu izvirdumu grafiks par pēdējiem 140 miljoniem gadu. Atšķirībā no sprādzienbīstamiem izvirdumiem, lavas izvirdumi nav saistīti ar ievērojamiem izkusušu iežu nogulsnējumiem. Izvirduma process ir samērā mierīgs. Sarkanais aplis iezīmē supervulkāna Toba izvirdumu pirms 70 tūkstošiem gadu
Foto: geektimes.ru
Lielisks pagrieziena punkts
Pēdējais no lielākajiem izzušanas gadījumiem un ceturtais zīdītājiem notika pirms paleogēna perioda eocēna un oligocēna laikmetu robežas pirms 35–30 miljoniem gadu. Sugu izmiršanas procents vairākas reizes pārsniedza "fona" līmeni - vairāk nekā 3% pret 0,7% (lieluma pakāpe vājāka nekā kretīniskajai izmiršanai).
Tas ir garākais no visiem izzušanas gadījumiem pēdējo 300 miljonu gadu laikā, kas ilga 4 miljonus gadu. Eocēna-oligocēna izzušana ir saistīta gan ar divu lielu asteroīdu krišanu pirms 35 miljoniem gadu (attiecīgi ~ 5 un ~ 4 km diametrā), gan ar ievērojamu globālo vulkānisko aktivitāti pirms 35–29 miljoniem gadu (Ziemeļamerikā, Centrālajā un Dienvidamerikā, Āfrikā un Tuvie Austrumi, skatīt grafiku iepriekš).
100 un 90 km krāteri Popigajs (Krievija) un Česapīka (ASV), kas izveidojās ar nelielu laika intervālu pirms 35 miljoniem gadu un, domājams, kļuva par vienu no iemesliem eocena-oligocēna izmiršanai un vispārējai klimata atdzišanai oligocēnā
Foto: geektimes.ru
Leviatāni
Tomēr, pēc daudzu mūsdienu biologu domām, eocēna-oligocēna izmiršana nebija pēdējā. Kopš pēdējā ledus laikmeta, pirms 11 000 gadiem, Zemes biosfēra savā vēsturē sāka piedzīvot vēl vienu “lielo izzušanu” (holocena izmiršana).
Tas jau ir pārsniedzis eocēna izmiršanas mērogu, un, pēc zinātnieku domām, mūsu planētas faunas sugu daudzveidība šī gadsimta beigās samazināsies par 50% (virszemes floras virs 80%). Un vaina nebūt nav vulkāniem vai asteroīdiem, bet gan ļoti neparastu dzīvnieku sugu - Homo sapiens - parādīšanās un attīstībai.
Kā redzams zemāk redzamajā attēlā, cilvēka izskats visbiežāk provocē strauju lielo zīdītāju (Megafauna) skaita samazināšanos. Āfrikā un Dienvidāzijā efekts bija vājāks, jo fauna pakāpeniski pielāgojās līdzāspastāvēšanai, pakāpeniski aizstājot cilvēku sugas. Pārējos kontinentos, kur "super mednieka" izskats bija samērā ass, samazināšanas efekts bija daudz nozīmīgāks
Foto: geektimes.ru
Diemžēl mēs bieži aizmirstam, ka cilvēka intelektuālajam pārākumam pār pārējo dzīvo dabu ir jāpieņem liela atbildība, nevis plēsonīga un bieži vien neracionāla izlaupīšana un tās priekšrocību iznīcināšana.
Cerēsim, ka lietas nenonāks līdz “Lielajai antropogēnai izzušanai”, un, ja tā notiks, tad mēs neiet bojā tajā pašā bezdibenī, kurā mēs aizslauksim lielāko daļu zemes biosfēras …