大规模灭绝：原因和最重要的 - 生物学 - 2025

大规模灭绝是在很短的时间特点是大量生物物种的消失事件。这种灭绝通常是终末期，即一个物种及其近亲消失而没有留下后代。

大规模灭绝与其他物种灭绝不同，因为它们是突然发生的，并且消除了大量物种和个体。换句话说，在这些事件中物种消失的速率非常高，并且其作用在相对较短的时间内就可以理解。

图1.迪肯楼梯中有毒气体的影响导致恐龙死亡的假说。大规模喷发发生在印度中南部，是地球上最大的火山岩层之一。资料来源：nsf.gov

在地质时代的背景下（持续时间达数亿或数亿年），“短时间”可能意味着数年（甚至数天）或数千亿年的时期。

大规模灭绝可能有多种原因和后果。物理和气候原因通常会在食物网中或直接对某些物种触发级联效应。这种影响可能是“瞬时的”，就像陨石撞击地球后发生的那样。

大规模灭绝的原因

大规模灭绝的原因可分为两种主要类型：生物和环境。

生物

其中包括：物种之间争夺可用于其生存，捕食，流行等的资源。大规模灭绝的生物学原因直接影响一组物种或整个营养链。

环境方面

在这些原因中，我们可以提及：海平面上升或下降，冰川，火山活动增加，附近恒星对地球的影响，彗星的影响，小行星的撞击，地球轨道或磁场的变化，全球变暖或降温等。

所有这些原因或它们的组合，可能在某一时刻导致了大规模灭绝。

大规模灭绝的多学科研究

很难绝对确定大规模灭绝的最终原因，因为许多事件并未详细记录其发生和发展。

例如，我们可以找到化石记录，以证明发生了物种灭绝的重要事件。但是，要确定产生它的原因，我们必须与地球上记录的其他变量建立关联。

这种深度调查需要来自生物学，古生物学，地质学，地球物理学，化学，物理学，天文学等不同领域的科学家的参与。

最重要的大灭绝

下表总结了迄今为止研究的最重要的物种灭绝，灭绝发生的时间，年龄，灭绝的持续时间，灭绝物种的估计百分比及其可能的原因。

灭绝的进化意义

减少生物多样性

大规模灭绝减少了生物多样性，因为完整的血统消失了，此外，从这些物种中可能产生的物种也被省去了。然后可以将大规模灭绝与修剪生命之树进行比较，在生命之树中，整个树枝都被剪掉了。

既有物种的发展和新物种的出现

由于主要竞争者或捕食者的消失，大规模灭绝也可以在进化中发挥“创造性”作用，刺激其他先前存在的物种或分支的发展。此外，生命树中可能会出现新的物种或分支。

占据特定生态位的动植物突然消失，为幸存物种开辟了一系列可能性。经过几代的选择，我们可以观察到这一点，因为幸存的宗族及其后代可以占据以前由失踪物种执行的生态角色。

在灭绝时促进某些物种生存的因素不一定与在低灭绝时有利于生存的因素相同。

然后，大规模灭绝使以前为少数的血统得以多样化，并在新的灾难后局势中发挥重要作用。

哺乳动物的进化

一个著名的例子是哺乳动物，它们是超过2亿年的少数群体，只有在白垩纪-第三纪大灭绝（恐龙消失了）之后，哺乳动物才开始发育并开始玩游戏。大角色。

我们可以断言，如果白垩纪没有大规模灭绝，人类就不可能出现。

KT冲击与白垩纪-第三纪大灭绝

阿尔瓦雷斯的假设

LuisÁlvarez（1968年诺贝尔物理学奖）与地质学家WalterÁlvarez（他的儿子），Frank Azaro和Helen Michel（核化学家）一起在1980年提出了白垩纪-第三纪（KT）大灭绝的假设。小行星撞击直径10±4公里的乘积。

该假设来自对所谓的KT极限的分析，该极限是富含铱的粘土薄层，在行星尺度上仅在将与白垩纪和第三纪（KT）时期相对应的沉积物分开的边界上发现。

铱

铱（Ir）是原子序数为77的化学元素，位于元素周期表的第9组。它是铂族的过渡金属。

它是地球上最稀有的元素之一，被认为是外星起源的金属，因为它在陨石中的浓度通常比地面上的浓度高。

图2. KT或白垩纪-古纪边界，标志着时代的终结。Anky-man，来自Wikimedia Commons

KT限制

科学家发现，该粘土层（称为KT边界）的沉积物中的铱浓度比之前的地层中的铱浓度高得多。在意大利，他们发现与以前的层相比增加了30倍；在丹麦160和新西兰20。

阿尔瓦雷斯的假设指出，小行星的撞击使大气层变暗，抑制了光合作用，并促使大部分现有动植物死亡。

但是，该假设缺乏最重要的证据，因为他们无法找到发生小行星撞击的位置。

在此之前，尚未有任何预期大小的火山口证实该事件确实发生的报道。

Chicxulub

尽管没有报道，但是地球物理学家Antonio Camargo和Glen Penfield（1978）在撞击中发现了火山口，当时他们正在墨西哥国家石油公司（PEMEX）工作的尤卡坦州寻找石油。

卡马戈（Camargo）和彭菲尔德（Penfield）实现了约180公里宽的水下弧线，该弧线一直持续到墨西哥尤卡坦半岛，并以奇克卢布（Chicxulub）镇为中心。

图3.重力图显示了尤卡坦半岛的异常。资料来源：墨西哥（Chicaxulub）火山口（NASA）的计算机生成的重力图图像。

尽管这些地质学家在1981年的一次会议上介绍了他们的发现，但由于缺乏对钻芯的访问，这使他们脱离了主题。

终于在1990年，记者卡洛斯·拜亚斯（Carlos Byars）与天体物理学家艾伦·希尔德布兰德（Alan Hildebrand）联系了彭菲尔德（Penfield），后者终于为钻取岩心提供了便利。

希尔德布兰德（Hildebrand）于1991年与彭菲尔德（Penfield），卡玛戈（Camargo）和其他科学家一起发表，在墨西哥尤卡坦半岛发现了一个圆形陨石坑，其大小和形状揭示了磁场和引力场的异常，这可能是白垩纪-第三系发生的可能的陨石坑。 。

其他假设

白垩纪-第三纪大灭绝（和KT冲击假设）是研究最多的物种之一。但是，尽管有证据支持阿尔瓦雷斯的假设，其他各种方法仍然存在。

有人认为，来自墨西哥湾和Chicxulub火山口的地层学和微古生物学数据支持以下假设：这种影响在KT边界之前已经存在了数十万年，因此不可能造成大规模灭绝。在白垩纪-第三纪。

有人认为，其他严重的环境影响也可能是KT边界大规模灭绝的诱因，例如印度的Deccan火山喷发。

Deccan是一个横跨印度中南部的800,000 km ²的大高原，上有熔岩的痕迹以及大量硫和二氧化碳的释放，这可能导致KT边界的生物灭绝。

最新证据

彼得·舒尔特（Peter Schulte）和一组34位研究人员于2010年在著名的《科学》杂志上发表了对前两个假设的深入评估。

Schulte等人分析了最近的地层，微古生物学，岩石学和地球化学数据的综合。此外，他们根据预测的环境干扰以及KT极限前后的地球生命分布评估了两种灭绝机制。

他们得出的结论是，Chicxulub冲击导致了KT极限的大规模灭绝，这是因为在射血层与灭绝的发生之间存在时间上的对应关系。

此外，化石记录中的生态模式和模拟的环境干扰（例如黑暗和降温）也支持这些结论。

参考文献

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